【文章內(nèi)容簡介】 外石英晶體或者陶瓷諧振器及電容CC2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對外接電容CC2雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，這里采用電容30pF。AT89C51的外部復(fù)位電路有上電自動復(fù)位和手動按鍵復(fù)位。上電復(fù)位電容充電來實(shí)現(xiàn)。手動按鍵復(fù)位又分為按鍵電平復(fù)位和按鍵脈沖復(fù)位。按鍵電平復(fù)位電路是在普通RC復(fù)位電路的基礎(chǔ)上接一個有下拉電阻10K、上拉電容10μf接VCC,電源由開關(guān)經(jīng)串接的1K限流電阻至復(fù)位腳（和上拉電容并聯(lián)），上拉電容支路負(fù)責(zé)在“上電”瞬間實(shí)施復(fù)位；開關(guān)通過1K上拉電阻和10K下拉電阻分壓器，保證對單片機(jī)實(shí)施按鍵電平復(fù)位。增加放電回路的RC復(fù)位電路：使用比較電路，不但可以解決電源毛刺造成的系統(tǒng)不穩(wěn)定，而且電源緩解下降也能可靠復(fù)位，電路圖如下圖所示： 復(fù)位電路 LCD顯示模塊現(xiàn)在的字符型液晶模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的信息顯示器件了。1602型LCD顯示模塊具有體積小，功耗低，顯示內(nèi)容豐富等特點(diǎn)。 LCD1602的主要性能1602型LCD可以顯示2行16個字符，有8位數(shù)據(jù)總線D0～D7和RS，R/W，EN三個控制端口，工作電壓為5V，并且具有字符對比度調(diào)節(jié)和背光功能[6]。1602型LCD的接口信號說明，：編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2Data I/O2VDD電源正極10D3Data I/O3VL液晶顯示偏壓信號11D4Data I/O4RS數(shù)據(jù)/命令選擇端（H/L）12D5Data I/O5R/W讀寫選擇端（H/L）13D6Data I/O6E使能信號14D7Data I/O7D0Data I/O15BLA背光源正極8D1Data I/O16BLK背光源負(fù)極 LCD1602接口說明基本操作程序讀狀態(tài)：輸入：RS=L，RW=H，E=H 輸出：D0～D7=狀態(tài)字讀數(shù)據(jù)：輸入：RS=H，RW=H，E=H 輸出：無寫指令：輸入：RS=L，RW=L，D0～D7=指令碼，E=高脈沖 輸出：D0～D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)：輸入：RS=H，RW=L，D0～D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖 輸出：無 LCD1602與單機(jī)的連接 LCD與單片機(jī)的接口電路在實(shí)際的接線中，1602的DB0—DB7與89S52的P0口相接，R/。VL與地之間接一個10K的滑動變阻器來到1602初始顯示的調(diào)節(jié)。 AD9850 與單片機(jī)連接模塊 AD9850簡介隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展,用數(shù)字控制方法從一個參考頻率源產(chǎn)生多種頻率的技術(shù),即直接數(shù)字頻率合成(DDS)技術(shù)異軍突起。美國AD公司推出的高集成度頻率合成器AD9850便是采用DDS技術(shù)的典型產(chǎn)品之一。AD9850采用先進(jìn)的CMOS工藝,擴(kuò)展工業(yè)級溫度范圍為－40～80℃,采用28腳SSOP表面封裝形式。,。中層虛線內(nèi)是一個完整的可編程DDS系統(tǒng),外層虛線內(nèi)包含了AD9850的主要組成部分[7]。 AD9850管腳排列圖 AD9850組成框圖AD9850內(nèi)含可編程DDS系統(tǒng)和高速比較器,能實(shí)現(xiàn)全數(shù)字編程控制的頻率合成?？删幊藾DS系統(tǒng)的核心是相位累加器,它由一個加法器和一個N位相位寄存器組成, N一般為24~32。每來一個外部參考時鐘,相位寄存器便以步長M遞加。相位寄存器的輸出與相位控制字相加后可輸入到正弦查詢表地址上。正弦查詢表包含一個正弦波周期的數(shù)字幅度信息,每一個地址對應(yīng)正弦波中0176。~360176。范圍的一個相位點(diǎn)。查詢表把輸入地址的相位信息映射成正弦波幅度信號,然后驅(qū)動DAC以輸出模擬量。相位寄存器每過2N/M個外部參考時鐘后返回到初始狀態(tài)一次,相應(yīng)地正弦查詢表每經(jīng)過一個循環(huán)也回到初始位置,從而使整個DDS系統(tǒng)輸出一個正弦波。輸出的正弦波周期T0=Tc2N/ M,頻率fout=Mfc/ 2N,Tc、fc分別為外部參考時鐘的周期和頻率。AD9850采用32位的相位累加器將信號截?cái)喑?4位輸入到正弦查詢表,查詢表的輸出再被截?cái)喑?0位后輸入到DAC, DAC再輸出兩個互補(bǔ)的電流[8]。DAC滿量程輸出電流通過一個外接電阻RSET調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)關(guān)系為： 。將DAC的輸出經(jīng)低通濾波后接到AD9850內(nèi)部的高速比較器上即可直接輸出一個抖動很小的方波。其系統(tǒng)功能如圖33所示。 AD9850系統(tǒng)功能圖AD9850在接上精密時鐘源和寫入頻率相位控制字之后就可產(chǎn)生一個頻率和相位都可編程控制的模擬正弦波輸出,此正弦波可直接用作頻率信號源或經(jīng)內(nèi)部的高速比較器轉(zhuǎn)換為方波輸出。在125MHz的時鐘下, 。并具有5位相位控制位,而且允許相位按增量180176。、90176。、45176。、176。、176。或這些值的組合進(jìn)行調(diào)整。 AD9850的控制字與控制時序AD9850有40位控制字, 32位用于頻率控制,5位用于相位控制, 1位用于電源休眠(Powerdown)控制, 2位用于選擇工作方式。這40位控制字可通過并行方式或串行方式輸入到AD9850,在并行裝入方式中,通過8位總線D0…D7將可數(shù)據(jù)輸入到寄存器,在重復(fù)5次之后再在FQUD上升沿把40位數(shù)據(jù)從輸入寄存器裝入到頻率/相位數(shù)據(jù)寄存器(更新DDS輸出頻率和相位),同時把地址指針復(fù)位到第一個輸入寄存器。接著在WCLK的上升沿裝入8位數(shù)據(jù),并把指針指向下一個輸入寄存器,連續(xù)5個WCLK上升沿后, WCLK的邊沿就不再起作用,直到復(fù)位信號或FQUD上升沿把地址指針復(fù)位到第一個寄存器[9]。 控制字并行輸入的時序圖 控制字串行輸入的時序圖在串行輸入方式,WCLK上升沿把25引腳的一位數(shù)據(jù)串行移入,當(dāng)移動40位后,用一個FQ_UD脈沖即可更新輸出頻率和相位。AD9850的復(fù)位(RESET)信號為高電平有效,且脈沖寬度不小于5個參考時鐘周期。AD9850的參考時鐘頻率一般遠(yuǎn)高于單片機(jī)的時鐘頻率,因此AD9850的復(fù)位(RESET)端可與單片機(jī)的復(fù)位端直接相連。位代號功能位代號功能位代號功能位代號功能W0Freqb0(LSB)W10Freqb10W20Freqb20W30Freqb30W1Freqb1W11Freqb11W21Freqb21W31Freqb31(MSB)W2Freqb2W12Freqb12W22Freqb22W32ControlW3Freqb3W13Freqb13W23Freqb23W33ControlW4Freqb4W14Freqb14W24Freqb24W34PowerDownW5Freqb5W15Freqb15W25Freqb25W35Phaseb0(LSB)W6Freqb6W16Freqb16W26Freqb26W36Phaseb 1W7Freqb7W17Freqb17W27Freqb27W37Phaseb 2W8Freqb8W18Freqb18W28Freqb28W38Phaseb 3W9Freqb9W19Freqb19W29Freqb29W39Phaseb4(MSB)，位W0～W31的32位是頻率控制字，改變它的內(nèi)容可以改變AD9850的輸出頻率。位W32和W33用于工廠測試，應(yīng)向這兩位賦0。位W34用來控制AD9850的上電和掉電，當(dāng)不需要輸出信號時，通過打這一位置1來實(shí)現(xiàn)掉電。位W35～W39的5位是相位控制字，改變它的內(nèi)容可以改變AD9850的輸出相位。串行裝載時，AD9850的D7引腳和W_CLK引腳組成同步串行接口，這個接口可以直接與89S52相接連。40位控制/數(shù)據(jù)字通過AD9850的D7引腳在W_CLK引腳的脈沖信號上升邊沿作用下分40次裝入。W0在前，W39在后，依次裝入。完成40位控制/數(shù)據(jù)字的裝載后，F(xiàn)Q_UD引腳的脈沖信號上升沿刷新AD9850的工作狀態(tài)，同時復(fù)位寄存器指針，準(zhǔn)備下一次位控制/數(shù)據(jù)字的裝入。3．AD9850有兩種與微機(jī)并行打印口相連的評估版,并配有Windows下運(yùn)行的軟件,可以作為應(yīng)用參考,但運(yùn)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對DDS的控制與微機(jī)實(shí)現(xiàn)的控制相比,具有編程控制簡便、接口簡單、成本低,容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的小型化等優(yōu)點(diǎn),因此普遍采用MCS51單片機(jī)作為控制核心來向AD9850發(fā)送控制字。單片機(jī)與AD9850的接口既可采用并行方式,也可采用串行方式,但為了充分發(fā)揮芯片的高速性能,應(yīng)在單片機(jī)資源允許的情況下盡可能選擇并行方式,本系統(tǒng)采用AT89S52 單片機(jī)作為控制核心,通過串行寫入控制字的方式控制AD9850 芯片,加上鍵盤和LCD 顯示部分等外圍電路,構(gòu)成整個系統(tǒng)電路。為了詳細(xì)介紹AD9850 的用法, 這里重點(diǎn)給出本系統(tǒng)中AT89S52 單片機(jī)與AD9850 芯片連接電路,如圖所示,其中R1 = 3. 9 kΩ , R2 = 50 Ω , R3 = 25 Ω ,單片機(jī)晶振選用12 MHz ,電容采用20 p F 經(jīng)典值。單片機(jī)采用12 MHz晶振時,它的高電平時間能夠滿足AD9850 復(fù)位要求,故可將AD9850 的復(fù)位端與單片機(jī)的復(fù)位端直接相連。 AD9850與單片機(jī)連接電路圖為了使輸出的頻率不受外界和一些雜波的干擾，需用一個低通濾波器(LPF)濾除高次諧波。常用的濾波器的頻率響應(yīng)有三種:巴特沃斯型（Butterworth），切比雪夫型 (Chebyshev)和橢圓型 (Cauer)。其中巴特沃斯濾波器通帶最平坦，它的通帶內(nèi)沒有紋波，在靠近零頻處，有最平坦通帶，趨向阻帶時衰減單調(diào)增大，缺點(diǎn)是從通帶到阻帶的過渡帶最寬，對于帶外干擾信號的衰減作用最弱，過渡帶不夠陡峭，因此它適用于對通帶要求較高，而去除的頻率離通帶較遠(yuǎn)的情況。切比雪夫?yàn)V波器在通帶內(nèi)衰減在零值和一個上限值之間做等起伏變化，阻帶內(nèi)衰減單調(diào)增大，帶內(nèi)有起伏，但過渡帶比較陡峭。橢圓濾波器不僅通帶內(nèi)有起伏，阻帶內(nèi)也有起伏，而且過渡帶陡峭。比較起來，橢圓濾波器性能更好，本設(shè)計(jì)中采用的是橢圓濾波器[10]。 濾波電路4 軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試4．1 程序流程圖 開始主程序輸入初始化LED顯示鍵盤掃描是否有鍵按下？處理按鍵頻率字修改AD9850數(shù)據(jù)更新通過程序預(yù)置頻率，并實(shí)現(xiàn)對頻率步進(jìn)的控制，處理用戶由鍵盤鍵入的頻率值，判斷是否超出范圍，生成頻率控制字，經(jīng)并行方式送入DDS，合成用戶所需的頻率，并通過程序?qū)崿F(xiàn)頻率的顯示。程序流程圖如下是否DDS的時鐘頻率很高，對周圍電路有一定影響，在電路中采取了一些抗干擾措施，如：引線盡量短，減少交叉，每個芯片的電源與地之間都解憂去耦電容，數(shù)字地與模擬地分開。在LCD的顯示調(diào)節(jié)時也要選取適當(dāng)?shù)碾娮璨拍苁挂壕琳５娘@示，常選取的阻值為1000歐左右。 本系統(tǒng)的軟件調(diào)試可以在Keil uvision2的環(huán)境中完成，Keil系統(tǒng)為軟件的開發(fā)和調(diào)試提供了良好的用戶界面和強(qiáng)大的功能，程序調(diào)試無誤后，也可以直接下載到單片機(jī)中進(jìn)行調(diào)試。采用自下而上即單獨(dú)調(diào)試好每一個模塊后，再連接成一個完整的系統(tǒng)調(diào)試。//函數(shù)聲明，變量定義include include include define data_OUT P1 //定義管腳sbit FQ_UD=P3^0。 sbit W_CLK=P3^1。 unsigned char CON_word[5]。 //AD9850信號更新申請 //寫控制字時鐘//Word data[7]data[6]data[5]data[4]data[3]data[2]data[1]data[0] //W0 Phase b Phase b3 Phase b2 Phase b1 Phase b0 Power Down Control Control//W1 Freqb31 Freqb30 Freqb29 Freqb28 Freqb27 Freqb26 Freqb25 Freqb24//W2 Freqb23 Freqb22 Freqb21 Freqb20 Freqb19 Freqb18 Freqb17 Freqb16//W3 Freqb15 Freqb14 Freqb13 Freqb12 Freqb11 Freqb10 Freqb9 Freqb8//W4 Freqb7 Freqb6 Freqb5 Freqb4 Freqb3 Freqb2 //// 函數(shù)名稱： delay// 入口參數(shù)： N// 函數(shù)功能：延時子程序，實(shí)現(xiàn)(16*N+24)us的延時 // 系統(tǒng)采用12MHz的時鐘時,延時滿足要求,其它情況需要改動//