基于單片機(jī)的多功能函數(shù)信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-17 12:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 示波器對(duì)輸出波形信號(hào)進(jìn)行顯示，直觀的顯示出波形形狀以及幅度、頻率的相對(duì)大小。電路如圖211所示：圖211jg+示波器圖 LCD1602工作原理單色液晶顯示器的原理圖212. 1602字符型液晶顯示器實(shí)物圖表21. 液晶主要技術(shù)參數(shù)顯示容量16x2個(gè)字符芯片工作電壓~工作電流()模塊最佳工作電壓字符尺寸x(寬乘高)從內(nèi)部構(gòu)造上來講，LCD技術(shù)就是把液晶灌入平面上的兩列垂直的細(xì)槽中，所以在細(xì)槽中的液晶分子也成垂直排列狀態(tài)，而光線的振動(dòng)方向?yàn)橐粋€(gè)平面，也就是說各個(gè)方向都有。而當(dāng)光線穿過兩列垂直的液晶分子時(shí)，光線會(huì)被扭轉(zhuǎn)90度。如果在液晶分子兩端施加一個(gè)電壓時(shí)，液晶分子就會(huì)重新進(jìn)行排列，從而呈現(xiàn)平行狀態(tài)，所以這是通過的光不會(huì)有任何扭轉(zhuǎn)，可以直射出去[3]。LCD的另一個(gè)特點(diǎn)就是必須需要兩個(gè)重要因素：濾光片和光線。極化濾光片其實(shí)就是多列平行的細(xì)線，只有振動(dòng)方向與細(xì)線平行的光線才能通過。而第二個(gè)極化濾光片的細(xì)線與第一個(gè)垂直，所以正常情況下光線不能同時(shí)通過兩層極化濾光片。而LCD1602的液晶屏幕正是由這樣兩片相互垂直的極化濾光片組成，正常情況下所有的光線都不能同時(shí)通過兩個(gè)濾光片，但是當(dāng)兩個(gè)濾光片中間存在扭曲的液晶分子時(shí)，光線就有可能通過了。扭曲的液晶分子具有扭轉(zhuǎn)的作用，當(dāng)光線通過第一層極化濾光片時(shí)，光線是與第一層濾光片的細(xì)線平行的，經(jīng)過液晶分子時(shí)，光線會(huì)被扭轉(zhuǎn)90度，恰好扭轉(zhuǎn)過的光線就與第二層濾光片的細(xì)線平行，這樣光線就會(huì)通過第二層極化濾光片了。也就是說加電的液晶分子會(huì)使光線扭轉(zhuǎn)90度從而通過濾光片，而不加電則不能通過。LCD1602引腳介紹圖213. LCD1602引腳圖1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中：第1腳：VSS為電源接地。第2腳：VCC為5V電源正極。第3腳：V0為液晶顯示器的對(duì)比度調(diào)節(jié)端，我們?cè)诔Ｒ?guī)使用時(shí)，可以接一個(gè)2K的電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)V0腳接VCC時(shí)對(duì)比度最弱，幾乎看不見顯示的字符；接GND時(shí)對(duì)比度最高，字符周圍會(huì)顯示黑斑，又稱“鬼影”現(xiàn)象。第4腳：RS為寄存器選擇端，當(dāng)對(duì)RST加高電壓和低電壓時(shí)，會(huì)分別選擇數(shù)據(jù)寄存器和指令寄存器。第5腳：RW為讀寫信號(hào)端，加高、低電平時(shí)分別進(jìn)行讀、寫操作。第6腳：E/EN端為使能端,當(dāng)給此腳加高電平(1)時(shí)，LCD將進(jìn)行讀操作，當(dāng)施加下降沿脈沖時(shí)，LCD進(jìn)行寫操作。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)端。第15～16腳：為L(zhǎng)CD的背光控制端。需要背光時(shí)，15腳接VCC，16腳接GND。LCD1602驅(qū)動(dòng)程序////液晶控制與顯示程序//include include define uchar unsigned chardefine uint unsigned intsbit RS=P2^0。//為端口定義新變量sbit RW=P2^1。sbit EN=P2^2。/***********************延時(shí)**************************/void DelayMS(uint ms){ uchar i。 while(ms) for(i=0。i120。i++)。}//忙檢查uchar Busy_Check(){ uchar LCD_Status。 RS=0。 //RS為寄存器選擇端，當(dāng)對(duì)RST加高電壓和低電壓時(shí)，會(huì)分別選擇數(shù)據(jù)寄存器和指令寄存器 RW=1。 //RW為讀寫信號(hào)端，加高、低電平時(shí)分別進(jìn)行讀、寫操作 EN=1。 //E/EN端為使能端,當(dāng)給此腳加高電平(1)時(shí)，LCD將進(jìn)行讀操作，當(dāng)施加下降沿脈沖時(shí)，LCD進(jìn)行寫操作 DelayMS(1)。 LCD_Status=P0。 EN=0。 return LCD_Status。}//寫LCD命令void Write_LCD_Command(uchar cmd){ while((Busy_Check()amp。0x80)==0x80)。 //忙等待 RS=0。 //低電平0，選擇指令寄存器 RW=0。 //低電平(0)，進(jìn)行寫操作 EN=0。 //先置0，后面置1，產(chǎn)生正跳變，寫操作 P0=cmd。 EN=1。 //產(chǎn)生正跳變 DelayMS(1)。 EN=0。 }//設(shè)置LCD顯示位置void Set_Disp_Pos(uchar pos){ Write_LCD_Command(pos|0x80)。}//發(fā)送數(shù)據(jù)void Write_LCD_Data(uchar dat){ while((Busy_Check()amp。0x80)==0x80)。 //忙等待 RS=1。 //高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器 RW=0。 //低電平(0)時(shí)進(jìn)行寫操作 EN=0。 P0=dat。 EN=1。 DelayMS(1)。 EN=0。}//LCD初始化void Initialize_LCD(){ Write_LCD_Command(0x38)。 //設(shè)置顯示格式，16*2字符和8位數(shù)據(jù)接口 DelayMS(1)。 Write_LCD_Command(0x01)。 //清屏操作 DelayMS(1)。 //延時(shí)操作 Write_LCD_Command(0x06)。 //寫指令操作06H DelayMS(1)。 //延時(shí) Write_LCD_Command(0x0c)。 //顯示開，關(guān)光標(biāo) DelayMS(1)。}void Display_LCD_String(uchar p,uchar *s){ uchar i。 Set_Disp_Pos(p)。 for(i=0。i16。i++) //輸出字符串 { Write_LCD_Data(s[i])。 }}/*//顯示字符串void ShowString(uchar x,uchar y,uchar *str){ uchar i=0。 if (y==0) Write_LCD_Command(0x80|x)。 //設(shè)置LCD顯示的起始位置 if (y==1) Write_LCD_Command(0xc0|x)。 //設(shè)置LCD顯示的起始位置 //第二行行首地址：80H+40H=0CH 教材P287 for(i=0。i16。i++) //輸出字符串 { Write_LCD_Data(str[i])。 }}*/ 放大電路 放大電路設(shè)計(jì) 經(jīng)查閱資料，我們可以知道，單片機(jī)輸出的是數(shù)字信號(hào)，在經(jīng)過DAC0832轉(zhuǎn)換后，輸出的是模擬的電流信號(hào)，而不是電壓信號(hào)。而示波器要測(cè)的波形為電壓信號(hào)，所以必須把轉(zhuǎn)換后的電流信號(hào)通過雙極性轉(zhuǎn)化電路才能實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)到電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換。而爽就行轉(zhuǎn)化電路由DAC0832和反向放大器構(gòu)成，所以輸出的電壓信號(hào)跟上一級(jí)的信號(hào)是反向的。此電路的具體信息如圖214所示：圖214 雙極性轉(zhuǎn)化電路 從圖214中我們可以看到有兩個(gè)放大器，第一個(gè)可以將DAC0832輸出的電流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓模擬信號(hào)，第二個(gè)則可以把上一級(jí)的電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成雙向的電壓模擬信號(hào)輸出。而圖214則是在仿真中實(shí)際搭建的雙極性轉(zhuǎn)化電路：圖215l5DAC0832及兩級(jí)放大 LM358及其應(yīng)用在此次設(shè)計(jì)中，我們將采用LM358作為運(yùn)算放大器使用，LM358內(nèi)部包含兩個(gè)運(yùn)放，這兩個(gè)運(yùn)算放大器有高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)忍攸c(diǎn)，作為單電源使用時(shí)，電源范圍很寬。LM358的內(nèi)部原理圖如圖216：:圖216 LM358內(nèi)部原理圖LM358電器特點(diǎn)：（1） 電源電壓工作范圍比較寬：—，雙電源177?！?77。（2） 內(nèi)部頻率不?；芈?，外圍元件少（3） 靜態(tài)電流?。篒cc=（典型值，RL=∞）（4） 與數(shù)字集成電路兼容（5） 輸出電壓范圍寬：0V—（6） 共模輸入范圍寬：0V—引腳功能說明：引腳圖如圖217，LM358包含兩個(gè)運(yùn)算放大器，其中標(biāo)注INPUT1()的2號(hào)引腳是運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端，OUTPUT1(+)的3號(hào)引腳為運(yùn)放1的正輸入端,1號(hào)引腳OUTPUT1是運(yùn)放1的輸出端，運(yùn)放2的管腳與此類似。4號(hào)引腳VEE/GND為GND接地端，8號(hào)引腳V
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