基于51單片機(jī)的波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-07-25 00:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 制。DAC0832輸出的是電流，一般要求輸出是電壓，所以還必須經(jīng)過一個(gè)外接的運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換成電壓[3]。DAC0832芯片具備雙緩沖、單緩沖和直通三種輸入方式，以便適于各種電路的需要(如要求多路D/A異步輸入、同步轉(zhuǎn)換等)。DAC0832的引腳功能如下：(1) D0～D7：數(shù)字信號(hào)輸入端。(2) ILE：輸入寄存器允許，高電平有效。(3) CS：片選信號(hào)，低電平有效。(4) WR1：寫信號(hào)1，低電平有效。(5) XFER：傳送控制信號(hào)，低電平有效。(6) WR2：寫信號(hào)2，低電平有效。(7) IOUTIOUT2：DAC電流輸出端。(8) RFB：是集成在片內(nèi)的外接運(yùn)放的反饋電阻。 (9) VREF：基準(zhǔn)電壓（10～10V）。(10) Vcc：是源電壓（+5～+15V）。(11) AGND：模擬地 NGND：數(shù)字地，可與AGND接在一起使用。 數(shù)碼顯示管通過控制7個(gè)筆畫段的亮或暗，和控制一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的亮和暗來實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管顯示。LED 顯示器有共陰極和共陽極2 種形式。共陽極顯示器是發(fā)光二極管的陽極連接在一起，當(dāng)需要顯示某字符時(shí)，只需要將共陽極端接高電平，根據(jù)顯示需要讓ah中某些位置接低電平。共陰極顯示器是發(fā)光二極管的陰極連接在一起，當(dāng)需要顯示某字符時(shí)，只需要將共陰極端接低電平，ah 中某些位接高電平即可。顯示器的工作方式分為靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式兩種：(1) 靜態(tài)顯示方式就是顯示器在顯示一個(gè)字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定的導(dǎo)通或截止，例如a、b、c、d、e、f導(dǎo)通，g截止時(shí)顯示“0”，這種使顯示器顯示字符的字形數(shù)據(jù)常稱為段數(shù)據(jù)。靜態(tài)顯示方式的每一個(gè)七段顯示器，需要由一個(gè)8 位并行口控制。優(yōu)點(diǎn)是顯示穩(wěn)定，提高了工作效率，缺點(diǎn)是位數(shù)較多時(shí)顯示口隨之增加。(2) 動(dòng)態(tài)顯示方式是一位一位的輪流點(diǎn)亮各位顯示器，對(duì)于每一位顯示器來說，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間的比例有關(guān)。調(diào)整電流和時(shí)間參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示，如顯示器的位數(shù)不大于8位，則控制顯示器公共極的電位只需要一個(gè)8位口（位數(shù)據(jù)口），控制字形也需要一個(gè)8位口（段數(shù)據(jù)口）。要使顯示管顯示不同的數(shù)字或者字符，需要使端口輸出相應(yīng)的字型碼。4 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 硬件原理框圖對(duì)于該波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)，我們采用了以AT89C51 單片機(jī)芯片作為核心處理器，編程實(shí)現(xiàn)各種不同類型信號(hào)的產(chǎn)生，最后通過D/A轉(zhuǎn)換輸出到示波器。結(jié)構(gòu)簡單，思路井井有條。根據(jù)設(shè)計(jì)的基本要求，我們又把其細(xì)分為不同的功能模塊，各個(gè)功能模塊相互聯(lián)系，相互協(xié)調(diào)，通過單片機(jī)程序構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的整體。其整體電路原理框圖如圖5 所示：單片機(jī)89C51鍵盤輸入LED顯示波形顯示放大電路DA轉(zhuǎn)換時(shí)鐘復(fù)位圖5：電路原理框圖 89C51系統(tǒng)設(shè)計(jì)89C51單片機(jī)是該波形發(fā)生器的核心，具有2個(gè)定時(shí)器，32個(gè)并行I/O口，1個(gè)串行I/O口，5個(gè)中斷源[4]。由于本設(shè)計(jì)功能簡單，數(shù)據(jù)處理容易，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間也足夠，因?yàn)槲覀儾捎昧似x法選擇芯片，進(jìn)行芯片的選擇和地址的譯碼。在單片機(jī)最小系統(tǒng)中，單片機(jī)從P1口接收來自鍵盤的信號(hào)，并通過P0口輸出控制信號(hào)，通過DA轉(zhuǎn)換芯片最終由示波器顯示輸出波形，P2控制顯示器段選碼，輸出顯示信息。如果有鍵盤按下，則在控制器端產(chǎn)生一個(gè)讀信號(hào)，使單片機(jī)讀入信號(hào)，如果有信號(hào)輸出，則在寫控制端產(chǎn)生一個(gè)寫信號(hào)，并通過示波器和顯示器顯示相應(yīng)的信息。單片機(jī)引腳分配如下： RST：用于復(fù)位電路；XTAL1，XTAL2：外接晶振，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)； P0 口：鍵盤輸出信號(hào)。P1 口：8 位數(shù)字信號(hào)輸出，外接DAC0832。 具體為：、 波形選擇；、 頻率個(gè)位，十位，百位調(diào)節(jié)； 頻率加減控制； 跳出循環(huán)。P2 口：LED 顯示器段選碼；P3 口： 鎖存器74HC573 片選信號(hào)； 中斷控制； 為74LS138 輸入信號(hào)，譯碼控制LED 顯示器位選。 為74LS138 片選碼。
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