【文章內容簡介】 制系統(tǒng)中常用的模擬部件和其他數字外設及功能部件，而且執(zhí)行速度快。但其價格較貴以上兩種方案綜合考慮，選擇方案一 顯示方案論證 方案一：采用LED數碼管。LED數碼管由8個發(fā)光二極管組成，每只數碼管輪流顯示各自的字符。由于人眼具有視覺暫留特性，當每只數碼管顯示的時間間隔小于1/16s時人眼感覺不到閃動，看到的是每只數碼管常亮。使用數碼管顯示編程較易，但要顯示內容多，而且數碼管不能顯示字母。 方案二：采用LCD液晶顯示器1602。其功率小，效果明顯，顯示編程容易控制，可以顯示字母。以上兩種方案綜合考慮，選擇方案二。 鍵盤方案論證方案一：矩陣式鍵盤。矩陣式鍵盤的按鍵觸點接于由行、列母線構成的矩陣電路的交叉處。當鍵盤上沒有鍵閉合時，所有的行和列線都斷開，行線都呈高電平。當某一個鍵閉合時，該鍵所對應的行線和列線被短路。方案二：編碼式鍵盤。編碼式鍵盤的按鍵觸點接于74LS148芯片。當鍵盤上沒有閉合時，所有鍵都斷開，當某一鍵閉合時，該鍵對應的編碼由74LS148輸出。以上兩種方案綜合考慮，選擇方案一。該系統(tǒng)采用單片機作為數據處理及控制核心，由單片機完成人機界面、系統(tǒng)控制、信號的采集分析以及信號的處理和變換，采用按鍵輸入，利用液晶顯示電路輸出數字顯示的方案。將設計任務分解為按鍵電路、液晶顯示電路等模塊。圖（1）為系統(tǒng)的總體框圖 圖（1） 總體方框圖本設計的內容主要是：信號發(fā)生器硬件部分的設計（其它設計均在硬件的基礎上進行）。根據畢業(yè)設計的要求，硬件要實現的主要功能是：1）單片機將信號的采樣值或信號值寫入到存儲器（RAM）中。2）在信號值寫入后，發(fā)出控制信號，使地址發(fā)生器有效。3）地址發(fā)生器產生周期性的地址信號，對存儲器進行讀操作，并將數據輸出到數模轉換器中。4）數模轉換器將轉換結果經放大器處理轉換為電壓信號后輸出。5）對電路進行仿真并通過示波器觀察和驗證波形。6）可以通過頻率、幅值控制器更改波形的主要參數。該控制器應能提供一個簡易的人機界面來對波形的頻率和幅值進行更改。軟件的主要功能實現：軟件的主要功能包括：①信號值的選取及各參數的初始化，如：三角函數表的制作等；②數據傳送軟件，將信號值送入到存儲器中；③判斷軟件，判斷數據是否傳送完畢；④啟動控制軟件，啟動地址發(fā)生器有效，讀取存儲器中的值送入數模轉化器中。⑥監(jiān)聽軟件，用來監(jiān)聽頻率、幅值控制器的改變，實時的將更改后的數據送到單片機中處理。4部分功能模塊 LCD5110模塊的概述 液晶顯示模塊是一類專門用于顯示字母，數字，符號,圖形等的點陣型液晶顯示模塊。液晶顯示模塊是在一塊雙面印刷線路板上，它的一面用導電橡膠將電路與液晶顯示器件連接，另一面裝配所需要的驅動器和控制器以及驅動所需的分壓電路。與LED 顯示方式相比，耗電省，因此在移動通訊、儀器儀表、電子設備、家用電器、高低檔人機介面等工業(yè)用、民用各方面有著日益廣泛的應用。,顯示的信息量大,編程接口簡單,提供詳細的硬件接口電路和二次軟件開發(fā)板,可以方便的直接嵌入你的設備系統(tǒng)。良好的技術支持,為你的順利開發(fā)提供強有力的技術保障。與其它類型的產品相比， 該模塊具有以下特點：84x48的點陣LCD，4行漢字可以被顯示，利用主處理器與串行口進行通信，大幅度地減少了接口信號線數量，其中也的信號線也包括電源和地在內僅有9條。多種串行通信協(xié)議可以被至此（如AVR單片機的SPI、MCS51 的串口模式0 等），高達4Mbps傳輸速率，沒有等待時間，可全速入顯示數據?？赏ㄟ^導電膠連接印制版和模塊，避免了連接電纜的麻煩，模塊被金屬鉤固定在印制板上，所以顯得非常便于安裝和更換。模塊的體積非常小，LCD控制器／驅動器芯片已綁定到LCD晶片上。使用低電壓供電的方式，電流在200μA以下為正常顯示時的工作，而且同時是具有掉電模式。LCD5110模塊使用說明電源供電電壓：—，也可使用5V，但是經測試在5V供電時部分屏幕背景顏色發(fā)黑。數據接口電平：—5V背光電源電壓：模塊尺寸大?。海M豎）安裝孔徑大?。?mm電路原理圖：管腳名稱及功能：管腳編號 管腳名稱 功能1 RST 復位2 CE 片選3 DC 數據/指令選擇4 DIN 串行數據線5 CLK 串行時鐘線6 電源正極7 LIGHT 背光控制，接地時背光燈亮。8 GND 電源負極在單片機系統(tǒng)中，液晶顯示是單片機系統(tǒng)反映系統(tǒng)輸出和操縱輸入的有效。液晶顯示模塊是一種將液晶顯示器件、連接件、集成電路、PCB線路板、背光源、結構件裝配在一起的組件。英文名稱叫：“LCD Module”，簡稱“LCM”，中文一般稱為“液晶顯示模塊”。 液晶顯示模塊在單片機系統(tǒng)中有許許多多優(yōu)點 （1）高質量的顯示效果 陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新亮點但是液晶顯示器卻是每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光。所以達到了了高畫質的顯示效果并且不會閃爍。 （2）數字式接口 單片機系統(tǒng)的接口簡單，液晶顯示器都是數字式的，操縱也更加方便。 （3）在重量和體積上有明顯優(yōu)勢 液晶顯示器在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器件要輕得多完全得益于它自身通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達到顯示目的。 （4）與同類器件相比更小的功耗 液晶顯示器得功耗主要消耗在其內部的電極和驅動IC上，因而耗電量比其它顯示器件也要小得多。 通過對各類液晶顯示模塊得比較，本設計選擇了廣州銅鏵電子有限公司圖形點陣液晶顯示模塊，型號為TG12864E，這是控制驅動器集行、列驅動器和控制器與一體，被廣泛應用于小規(guī)模液晶顯示模塊，這種LCD有兩種接口方式：串行接口方式和并行接口方式，在本設計中，因為采集到的數據點不需要進行存儲，直接處理顯示，而且輸入信號的頻率越高，需要的采樣數率越快，所以選用并行接口的方式，如圖41所示。 液晶顯示模塊在設計時需要解決的主要問題在于2方面：（1）液晶示模塊的驅動和編程（2）是在編程過程中涉及匯編語言的編程技術 ATP89C51單片機模塊概述 AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。1．主要特性：與MCS51 兼容4K字節(jié)可編程閃爍存儲器壽命：1000寫/擦循環(huán)數據保留時間：10年全靜態(tài)工作：0Hz24Hz三級程序存儲器鎖定128*8位內部RAM32可編程I/O線兩個16位定時器/計數器5個中斷源可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內振蕩器和時鐘電路2．管腳說明：VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數據存儲器，它可以被定義為數據/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個內部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。