【文章內(nèi)容簡介】 1 時，檢波器還兼有電壓放大作用，可將信號放大 R2/R1 倍。 圖 37 精密檢波電路 A/D 轉(zhuǎn)換電路 A/D 轉(zhuǎn)換器有并口輸出 ADC0809 和串行口輸出 ADC0831 A/D0809 的工作過程大致為：首先輸入地址選擇信號，在 ALE 信號作用下，地址信號被鎖存，產(chǎn)生譯碼信號，選中模擬量輸入。然后輸入啟動轉(zhuǎn)換控制信號START（不應(yīng)小于 100us） 啟動轉(zhuǎn)換。 A/D 轉(zhuǎn)換一開始，芯片內(nèi)部就立即將結(jié)束標(biāo)志 EOC 變?yōu)榈碗娖剑?dāng)從 CP（ CLOCK）引入 8個時鐘脈沖信號后， A/D 轉(zhuǎn)換即告完成，此時 EOC 變?yōu)楦唠娖?，同時將數(shù)碼寄存器的轉(zhuǎn)換結(jié)果輸入到輸出三態(tài)緩沖器中，在允許輸出信號 OE的控制下，在將轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出。 但 由于本系統(tǒng)規(guī)模較小且要其精度不高，而 ADC0809 雖然轉(zhuǎn)換速度較快但連線較多，我不予采用，而用連線較少的 ADC0831 就可以滿足要求。 A/D 轉(zhuǎn)換芯片 ADC0831，其工作電壓為 +5V，采用逐次逼近式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換時間與單片機(jī)的時鐘頻率有關(guān)。與微處理器接口時只需 3 根線， DO 其中為 A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)串行輸出， CLK 為時鐘信號， CS為片選信號， ADC0831 的工作時序如圖38 ，圖 38 所示，在第二個 CLK 的下降沿后， DO 輸出最高位 MSB， 8 個時鐘后轉(zhuǎn)換完成。 圖 38 ADC0831 的工作時序 單片機(jī)與鍵盤、 LCD 的連接電路的設(shè)計 利用啟點開發(fā)板可以很容易的完成 LCD 顯示 ,具體如下 : 1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳接口 ， 其中 : 第 1 腳： VSS 為地電源 第 2 腳： VDD 接 5V正電源 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第 5 腳： RW 為讀寫信 號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。當(dāng) RS 和 RW 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 RW 為高電平時可以讀忙信號，當(dāng) RS 為高電平 RW 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)時可以讀忙信號，當(dāng) RS 為高電平 RW 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 另外引腳 A和 K為背光引腳 ,A接正 ,K接負(fù)便會點亮背光燈 . 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM)已經(jīng)存儲了 160 個不同的點陣 字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“ A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H 中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“ A” 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令。 它的讀寫操作、 屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。（說明： 1為高電平、 0 為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼 01H,光標(biāo)復(fù)位到地址 00H 位置 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H 指令 3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效 指令 4：顯示開關(guān)控制。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃 爍，高電平閃爍，低電平不閃爍 指令 5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標(biāo) 指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為 4 位總線，低電平時為 8 位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示 5x7 的點陣字符，高電平時顯示 5x10 的點陣字符 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置 指令 8： DDRAM 地址設(shè)置 指令 9：讀忙信號和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令 10：寫數(shù)據(jù) 指令 11：讀數(shù)據(jù) 液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符。 圖 39單片機(jī)與 LCD 的連接電路 void test_busy(void) { uchar i=1。 do{ P0=0xff。 RS=0。 RW=1。 E=1。 if((P0amp。0x80)==0) { break。 } E=0。 }while(i!=0)。 } /**********************************/ void ENABLE(uchar order) { P0=order。 _nop_()。 RS=0。 _nop_()。 RW=0。 _nop_()。 E=0。_nop_()。 test_busy()。 _nop_()。 E=1。 _nop_()。 } void writedata(uchar digital) { P0=digital。 _nop_()。 RS=1。 _nop_()。 RW=0。 _nop_()。 E=0。 _nop_()。 test_busy()。 _nop_()。 E=1。 _nop_()。 } /************************************/ void resetlcd(void) /*lcd 初始化設(shè)置 */ { DELAY()。 /*/清除屏幕 */ ENABLE(0X01)。 /*/8 位點陣方式 */ ENABLE(0X38)。 /*/開顯示 */ ENABLE(0X0c)。 /*/移動光標(biāo) */ ENABLE(0X06)。 /*/顯示位置 */ //ENABLE(0X80)。 } 單片機(jī)與鍵盤的連接電路 一般的具有人機(jī)對話的單片機(jī)系統(tǒng)少不了會有鍵盤。鍵盤接口的原理與應(yīng)用許多的教材都有介紹，但通常各有各的方法，各有各的優(yōu)劣。下面就我對單片機(jī)鍵盤接口的了解和應(yīng)用對單片機(jī)直接驅(qū)動鍵盤的接口原理及應(yīng) 用作一個說明，并附加相應(yīng)鍵盤的匯編子程序和 C 語言子函數(shù)。 我以鍵盤的數(shù)目來選擇鍵盤最適合的接法和最佳的編程方法，對各鍵盤接口的方法的優(yōu)缺點加以說明。 1*4 按鍵的單片機(jī)鍵盤接口： 當(dāng)鍵盤的數(shù)目最多為 4 個時，我最佳的接口方案當(dāng)然是獨(dú)立式接法了，即每一個 I/O 口上只接一個按鍵，按鍵的另一端接電源或接地（一般接地）。占用的I/O 口數(shù)最大為 4 條。（注意： 1~4 按鍵的鍵盤的接法許多，如果接成掃描式可以占用更少的 I/O 口，但從程序復(fù)雜性和系統(tǒng)穩(wěn)定性的綜合考慮的話，獨(dú)立式鍵盤接法應(yīng)該是 首選） 獨(dú)立式鍵盤的實現(xiàn)方法是利用單片機(jī) I/O 口讀取口的電平高低來判斷是否有鍵按下。例如，將常開按鍵的一端接地，另一端接一個 I/O 口，程序開始時將此 I/O 口置于高電平，平時無鍵按下時 I/O 口保護(hù)高電平。當(dāng)有鍵按下時，此I/O 口與地短路迫使 I/O 口為低電平。按鍵釋放后，單片機(jī)內(nèi)部的上拉電阻使I/O 口仍然保持高電平。我所要做的就是在程序中查尋此 I/O 口的電平狀態(tài)就可以了解是否有按鍵動作了。 值得注意的事，在用單片機(jī)對鍵盤處理的時候涉及到了一個重要的過程，那就是鍵盤的去抖動。這里說的抖動是機(jī) 械的抖動，是當(dāng)鍵盤在未按到按下的臨界區(qū)產(chǎn)生的電平不穩(wěn)定正常現(xiàn)象，并不是我們在按鍵時通過注意可以避免的。這種抖動一般在 10~200 毫秒之間，這種不穩(wěn)定電平的抖動時間對于人來說太快了，而對于時鐘是微秒級的單片機(jī)而言則是慢長的。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定，必須去除或避開它。目前的技術(shù)有硬件去抖動和軟件去抖動，硬件去抖動就是用部分電路對抖動部分加之處理，但是實現(xiàn)的難度較大又會提高了成本。軟件去抖動不是去掉抖動，而是避開抖動部分的時間，等鍵盤穩(wěn)定了再對其處理。這里我們只研究軟件去抖動，實現(xiàn)方法是先查尋按鍵當(dāng)有低電平出現(xiàn) 時立 即延時 10~200 毫秒以避開抖動（經(jīng)典值為 20 毫秒），延時結(jié)束后再讀一次I/O 口的值，這一次的值如果為 1 表示低電平的時間不到 10~200 毫秒，視為良好。 圖 310 鍵盤接口電路 本振電路 NE555 時基電路封形式有兩種，一是 DIP 雙列直插 8 腳封裝，另一種是 SOP8 小型（ SMD）封裝形式。其他 HA1755 LM55 CA555 分屬不同的公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理都相同。 NE555 屬于 CMOS 工藝制造，下面我將對其進(jìn)行介紹。 圖 311 是它的內(nèi)部功能原理框圖，圖 312 是它的內(nèi)部等效電路。 NE555的內(nèi)部中心電路是三極管 Q15 和 Q17 加正反饋組成的 RS 觸發(fā)器。輸入控制端有直接復(fù)位 Reset 端，通過比較器 A1，復(fù)位控制端的 TH、比較器 A2 置位控制的 T。輸出端為 F，另外還有集電極開路的放電管 DIS。它們控制的優(yōu)先權(quán)是 R、T、 TH。 圖 311 內(nèi)部功能原理 框圖 圖 312 是內(nèi)部等效電路 表 1 是 NE555 的極限參數(shù)，不同的封裝形式及不同的生產(chǎn)廠商的器件這些參數(shù)不盡相同，極限參數(shù)是指在不損壞器件的情況下，廠商保證的界限，并非可以工作的條件，如果超過某一環(huán)境下使用，其間的安全性將不會得到保證，這使用中應(yīng)加以注意。 表 1 NE555 的極限參數(shù) 電源電壓 允許功耗 工作溫度 儲藏溫度 最高結(jié)溫 +18V 600mW 10— +70℃ 軍用 55— +125℃ 65— +150℃ 300℃ 混頻電路 混頻器的作用是變 頻（或混頻），是將信號頻率由一個量值變換為另一個量值的過程。具有這種功能的電路稱為變頻器（或混頻器）。 一般用混頻器產(chǎn)生中頻信號： 混頻器將天線上接收到的信號與本振產(chǎn)生的信號混頻，當(dāng)混頻的頻率等于中頻時，這個信號可以通過中頻放大器，被放大后，進(jìn)行峰值檢波。檢波后的信號被視頻放大器進(jìn)行放大，然后顯示出來。由于本振電路的振蕩頻率隨著時間變化，因此頻譜分析儀在不同的時間接收的頻率是不同的。當(dāng)本振振蕩器的頻率隨著時間進(jìn)行掃描時，屏幕上就顯示出了被測信號在不同頻率上的幅度，將不同頻率上信號的幅度記錄下來，就得到了被測 信號的頻譜。 低通濾波 二階有源 RC 低通濾波器 (1)二階有源 RC 低通濾波器的幅頻特性 圖 313 圖 313所示電路為二階有源 RC 低通濾波器，運(yùn)算放大器 A 構(gòu)成同相放大器，其閉環(huán)增益為 211 ??? RRA F , (利用這一點可以判斷運(yùn)算放大器工作是否正常 )。采用復(fù)頻域分析，可以得電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)為： 222)1()1()1(2)()()(RCSRCSRCSUSUSHio???? （ ） 根據(jù)二階基本節(jié)低通濾波器電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)的典型表達(dá)式： 22 )1()1()1(2)(RCSRCSSRCSH??? （ ）可得增益常數(shù) K=2， 極點頻率 ?P RC? 1， 極偶品質(zhì)因數(shù) 1?PQ 。 正弦穩(wěn)態(tài)時的電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)可寫成： PPP QjKj R CCRjH??????? 1112)(22222 ?????? （ ） 其幅頻函數(shù)為： 2222222222)(])(1[)1(2)(PPP QKCRCRj