【文章內(nèi)容簡介】 位 DAC 寄存器端為高電平“1” ，此時 DAC 寄存器的輸出端 Q 跟隨輸入端 D 也就是輸入寄存器 Q 端的電平變化；反之，當(dāng)端為低電平“0”時，第一級 8 位輸入寄存器 Q 端的狀態(tài)則鎖存到第二級 8 位 DAC 寄存器中，以便第三級 8 位 DAC 轉(zhuǎn)換器進行 D/A 轉(zhuǎn)換。一般情況下為了簡化接口電路，使第二級 8 位 DAC 寄存器的輸入端到輸出端直通，只有第一級 8 位輸入寄存器置成可選通、可鎖存的單緩沖輸入方式。 特殊情況下可采用雙緩沖輸入方式，即把兩個寄存器都分別接成受控方式。DAC 輸出方式如圖 、 所示。圖 DAC 單緩沖輸出電路9圖 DAC 雙緩沖輸出電路 ADC0804 工作原理ADC0804 是用 CMOS 集成工藝制成的逐次比較型摸數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。分辨率 8 位，轉(zhuǎn)換時間 100μs，輸入電壓范圍為 05V，增加某些外部電路后，輸入模擬電壓可為 5V。該芯片內(nèi)有輸出數(shù)據(jù)鎖存器，當(dāng)與計算機連接時，轉(zhuǎn)換電路的輸出可以直接連接在 CPU數(shù)據(jù)總線上，無須附加邏輯接口電路。ADC0804 芯片外引腳圖如 所示。引腳名稱及意義如下：圖 芯片外引腳圖(1)ADC0804 的兩模擬信號輸出端，用以接受單極性、雙極性和差摸輸入信號。(2)A/D 轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)輸出端，該輸出端具有三態(tài)特性，能與微機總線相接。(3)AGND 模擬信號地。(4)DGND 數(shù)字信號地。(5)CLKIN 外電路提供時鐘脈沖輸入端。(6)CLKR 內(nèi)部時鐘發(fā)生器外接電阻端，與 CLKIN 端配合可由芯片自身產(chǎn)生時 鐘脈沖,其頻率為 1/。(7)CS 片選信號輸入端，低電平有效，一旦 CS 有效，表明 A/D 轉(zhuǎn)換器被選中，可啟動工作。WR：寫信號輸入，接受微機系統(tǒng)或其它數(shù)字系統(tǒng)控制芯片的啟動輸入端，低電平有效，當(dāng) CS、WR 同時為低電平時，啟動轉(zhuǎn)換。 。(8)RD 讀信號輸入，低電平有效，當(dāng) CS、RD 同時為低電平時，可讀取轉(zhuǎn)換輸出數(shù)據(jù)。10(9)INTR 轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出信號，低電平有效。輸出低電平表示本次轉(zhuǎn)換已完成。該信號常作為向微機系統(tǒng)發(fā)出的中斷請求信號。D/A 轉(zhuǎn)換器（DAC）輸入的是數(shù)字量，經(jīng)轉(zhuǎn)換輸出的是模擬量。DAC 的技術(shù)指標很多，如：分辨率、滿刻度誤差、線性度、絕對精度、相對精度、建立時間、輸入/輸出特性等。 分辨率：DAC 的分辨率反映了它的輸出模擬電壓的最小變化量。其定義為輸出滿刻度電壓與 n2的比值，其中 n 為 DAC 的位數(shù)。如：8 位 DAC 的滿刻度輸出電壓為 5V，則其分辨率為 )(568V?；10 位 DAC 的分辨率為 )(10245V??？梢?，DAC 的位數(shù)越高，分辨率越小。 建立時間：是描述 DAC 轉(zhuǎn)換速度快慢的參數(shù)。其定義為從輸入數(shù)字量變化到輸出達到終值誤差 21?LSB（最低有效位）所需的時間。高速 DAC 的建立時間可達 1us。 接口形式：在 DAC 輸入/輸出特性之一。包括輸入數(shù)字量的形式，十六進制式BCD，輸入是否帶有鎖存器等。 DAC0832 為 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器。單電源供電，范圍為+5V ～ +15V，基準電壓范圍為 V10?。電流的建立時間為 1us。CMOS 工藝功耗 20mw。 輸入設(shè)有兩級緩沖鎖存器。 LCD1602 顯示原理 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式 LCD，目前常用 16*1，16*2，20*2 和 40*2 行等的模塊。 LCD1602 的基本參數(shù)及引腳功能LCD1602 分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為 HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別，（1）LCD1602 主要技術(shù)參數(shù)：顯示容量:162 個字符芯片工作電壓:—工作電流: ()模塊最佳工作電壓:字符尺寸:(WH) mm（2）引腳功能說明LCD1602 采用標準的 14 腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如11表所示。表 LCD1602 引腳功能編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù)2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù)3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù)4 RS 數(shù)據(jù)/命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù)5 R/W 讀/寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù)6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù)7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負極 LCD1602 的指令說明及時序1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，如下表所示：表 1602LCD 的指令說明序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 光標返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 *3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S4 顯示開/關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B5 光標或字符移 位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * *6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * *7 置字符發(fā)生存 貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址8 置數(shù)據(jù)存貯器 地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9 讀忙標志或地 址 0 1 BF 計數(shù)器地址10 寫數(shù)到 CGRAM或 DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11 從 CGRAM 或DDRAM 讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容4 硬件電路 電源主回路整流就是把交流電變成脈動的直流電的過程，整流的基本器件是二極管，利用二極管的單向?qū)щ娦约纯砂呀涣麟娹D(zhuǎn)換成脈動的直流電，橋式整流電路如圖 所示。12圖 整流、濾波電路濾波是為了降低輸出電壓的脈動成分，得到較為平滑的直流電源，常有的濾波電路有電容濾波、RC（LC）∏型的濾波形式。電容是一個能儲存電荷的元件。有了電荷，兩極板之間就有電壓 UC=Q/C。在電容量不變時，要改變兩端電壓就必須改變兩端電荷，而電荷改變的速度，取決于充放電時間常數(shù)。時間常數(shù)越大，電荷改變得越慢，則電壓變化也越慢，即交流分量越小，也就“濾除”了交流分量，經(jīng)過濾波后，輸出電壓的紋波減小，直流成分得到提高,根據(jù)系統(tǒng)功能的要求，以及紋波系數(shù)選用 2200u 的大電解電容來濾除低頻，用瓷片電容 104 來濾除高頻，如圖 所示。圖 主回路中整流、濾波電路主回路中采用傳統(tǒng)的串聯(lián)穩(wěn)壓電路，由運放和功率輸出管組成。利用 DAC0832 控制的基準電壓驅(qū)動功率管穩(wěn)壓輸出，反饋部分是通過電阻 RVR2 將取樣電壓輸入運放的反相端比較，VR2 可作小范圍調(diào)整。其中利用 8050 和 2N3055 作為輸出電壓的調(diào)整管還可以使用可用 TIP3055 或 C3182 等大功率 NPN 管代換 2N3055。運放采用 TL084 可用 LM324 替換，其中 U1cc,U1dd 對取樣的電壓進行放大然后將電流轉(zhuǎn)化成電壓的信號輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0804 進行處理最后通過單片機控制液晶顯示器，使其顯示出當(dāng)13前的電流值。U1aa,U1bb 對數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出的電壓進行放大最后來控制調(diào)整管的電壓輸出，如圖 所示。312J1CON212J2CON2D11N4002D21N4002D31N4002D41N4002+C12200u+C34700uQ12N3055Q28050C2104R1470R233KR3R42KR5R6100K321411U1AATL084567U1BBTL0841098U1CCTL084121314U1DDTL084C4104R7 1MR8 10KR9 10K、、 OUT1GNERfbVin(+)+C1710u RV11KOUTPUT12V+12V 電源主回路電路圖 輔助電源輔助電源為芯片提供各種穩(wěn)定的電壓，其中 TL084 需要177。12V 的電壓，+5V 提供給單片機 89C51 以及 ADC0832,DAC0804 和液晶 提供給 DAC 芯片所需的基準穩(wěn)壓。其組成電路如圖 所示。交流電壓經(jīng)整流濾波后得到脈動的直流電壓會隨著電網(wǎng)的波動而發(fā)生改變，當(dāng)通過三端穩(wěn)壓器 7812 和 7912 后，可使其輸出穩(wěn)定177。12V 直流穩(wěn)壓電源，這樣能為運放提供靠的電源，177。5V 的電源是通過 7805 和 7905 穩(wěn)壓后得到，芯片的電源電壓要求很高，保證其穩(wěn)定在次通過 470u 的電解電容和 104 瓷片電容濾波，這樣為芯片提供可靠而穩(wěn)定的直流電壓。1412J3CON2D51N4001D61N4001D71N4001D81N4001C8104C7104+C52200u+C62200uVin1GND2Vout 3U1 7812Vin1GND2Vout 3U3 7805C11104C12104+C9470u+C10470u、+5V5V12V+12VVin2GND1Vout 3U27912Vin2GND1Vout 3U4 7905圖 系統(tǒng)輔助電源電路圖 單片機控制與顯示存儲單片機 89C51 是本系統(tǒng)的核心部分是整個系統(tǒng)的控制核心，如圖 所示，其中復(fù)位電路和晶振電路沒有畫出。當(dāng)系統(tǒng)上電復(fù)位后讀取 24C02 中的電壓，送 DA 轉(zhuǎn)換輸出電壓，當(dāng) 24C02 中電壓為0 則設(shè)置初始電壓為 5V，24C02 就是一個標準的 I2C 總線應(yīng)用元器件，24C02 是一個非易失性的存儲器件， 可以在斷電的情況下長久保持內(nèi)部的數(shù)據(jù)不被丟失。單片機通過16 和 17 兩個管腳聯(lián)接 24C02 的兩個總線（SCL/SDA）接口，并通過程序在 16 和 17 兩個管腳上面來形成 I2C 總線協(xié)議來與 24C02 進行信息交互。24C02 的 A0A2 管腳是地址腳，當(dāng)一個電路中有多個 I2C 總線元器件時，單片機通過設(shè)置這三個管腳來區(qū)分是與那個元器件通信?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)板上只有這一個 I2C 總線芯片，所以 16 和 17 上傳輸?shù)?I2C信號只能是與這個芯片進行通信。將此三個管腳接地，表示其地址為 000B。開關(guān) S1, S2 分別實現(xiàn)電壓的 的增加和減小。電位器 RV3 可調(diào)節(jié)液晶的亮度。15R12 1KEA/VP31X119 X218RESET9RD17 WR16INT012 INT113T014 T115P101 P112P123 P134P145 P156P167 P178P00 39P01 38P02 37P03 36P04 35P05 34P06 33P07 32P20 21P21 22P22 23P23 24P24 25P25 26P26 27P27 28PSEN 29ALE/P30TXD 11RXD 10U03