【文章內(nèi)容簡介】 /O）端口，同時內(nèi)含 2個外中斷口， 3個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,2 個全雙工串行通信口， 2 個讀寫口線， AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行 編程 ,但不可以在線編程 (S 系列的才支持在線編程 )。其將通用的微處理器和 Flash 存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 Flash 存儲器可有效地降低開發(fā)成本。 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 8k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） Flash ROM 揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 7 32 個雙向 I/O 口 256x8bit 內(nèi)部 RAM 3個 16位可編程定時 /計數(shù)器中斷時鐘頻率 024MHz 2個串行中斷可編程 UART 串行通道 2個外部中斷源共 6 個中斷源 2個讀寫中斷口線 3級加密位 低功耗空閑和掉電模式軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 AT89C52P為 40腳雙列直插封裝的 8位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的 8xc52 相同，其主要用于會聚調(diào)整時的功能控制。功能包括對會聚主 IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù) RAM 及外部接口等功能部件的初始化，會聚調(diào)整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號 IR的接收解碼及與主板 CPU 通信等。 主要管腳有： XTAL1（ 19 腳）和 XTAL2（ 18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz 晶振 。 RST/Vpd（ 9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。 VCC（ 40腳）和 VSS（ 20 腳）為供電端口，分別接 +5V 電源的正負(fù)端。 P0~P3 為可編程通用 I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計中， P0 端口（ 32~39 腳）被定義為 N1功能控制端口，分別與 N1 的相應(yīng)功能管腳相連接， 13 腳定義為 IR 輸入端， 10腳和11 腳定義為 I2C 總線控制端口，分別連接 N1 的 SDAS（ 18 腳）和 SCLS（ 19腳）端口，12 腳、 27 腳及 28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板 CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測及會聚調(diào)整 狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。 波形發(fā)生電路 DAC0832 簡介 主要由 8位輸入寄存器、 8位 DAC 寄存器、 8位 D/A 轉(zhuǎn)換器以及輸入控制電路四部分組成。 8 位輸入寄存器用于存放主機(jī)送來的數(shù)字量，使輸入數(shù)字量得到緩沖和鎖存，由加以控制； 8位 DAC寄存器用于存放待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，由加以控制； 8位 D/A轉(zhuǎn)換器輸出與數(shù)字量成正比的模擬電流；由與門、非與門組成的輸入控制電路來控制 2個寄存器的選通或鎖存狀態(tài)。具體引腳示意圖如圖 34所示。 V RE F8G ND3V C C 20CS1W R12DI 34DI 25DI 16DI 07RF B9G ND10 IO UT 1 11IO UT 2 12DI 7 13DI 6 14DI 5 15DI 4 16X FE R 17W R2 18ILE (B Y 1/B Y 2) 19U1DA C08 32 圖 34 DAC0832管腳圖 揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 8 管腳功能介紹 (1)DI7～ DI0： 8 位的數(shù)據(jù)輸入端， DI7 為最高位。 (2)IOUT1：模擬電流輸出端 1，當(dāng) DAC 寄存器中數(shù)據(jù)全為 1時，輸出電流最大，當(dāng) DAC 寄存器中數(shù)據(jù)全為 0時，輸出電流為 0。 (3)IOUT2：模擬電流輸出端 2， IOUT2 與 IOUT1 的和為一個常數(shù)。 (4)RFB：反饋電阻引出端， DAC0832 內(nèi)部已經(jīng)有反饋電阻，所以 RFB 端可以直接接到外部運(yùn)算放大器的輸出端，這樣相當(dāng)于將一個反饋電阻接在運(yùn)算放大器的輸出端和輸入端之間。 (5)VREF：參考電壓輸入端，此端可接一個正電壓，也可接一個負(fù)電壓，它決定0 至 255 的數(shù)字量轉(zhuǎn)化 出來的模擬量電壓值的幅度， VREF 范圍為 (+10～ 10)V。 VREF端與 D/A 內(nèi)部 T 形電阻網(wǎng)絡(luò)相連。 (6)Vcc：芯片供電電壓，范圍為 (+5~15)V。 (7)AGND：模擬量地，即模擬電路接地端。 (8)DGND：數(shù)字量地。 工作特性 當(dāng) WR2 和 XFER 同時有效時， 8 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(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換 。 一般情況下為了簡化接口電路，可以直接接地，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。 LM324 簡介 LM324 時四運(yùn)放集成電路 ，它采用 14腳雙列直插塑料封裝，外形如圖 34所示。他的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨立。每一組運(yùn)算放大器可用圖中所示的符號來表示，它有 5 個引出腳，其中“ +”、“ ”為兩個信號輸入端，“ V+”、“ V”為正、負(fù)電源端，“ OUT”為輸出端。兩個信號輸入端中，“ ”為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 OUT 的信號與該輸入端的為相反；“ +”為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端 OUT 的信號與輸入端的相位相同。 由于 LM324 四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，價格低廉等優(yōu)點，揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 9 因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。 在本設(shè)計中用了 LM324 的三組運(yùn)放，分別置于第一級輸出，第一、二級之間，第二級輸出。管腳示意圖如圖 35 所示。 圖 35 LM324管腳圖 MC1403 簡介 MC1403 是低壓基準(zhǔn)芯片。一般用作 8到 12bit的 D/A 芯片的基準(zhǔn)電壓等一些需要基本精準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓的場合。 輸出電壓： +/25MV 輸入電壓范圍： ~40V 輸出電流： 10MA 因為輸出是固定的，所以電路很簡單。就是 Vin 接電源輸入， GND 接地， Vout加一個 到 1uf 的電容就可以了。 Vout 一般用于 8 到 12bit 的 D/A 芯片的基準(zhǔn)電壓。 在此項目里 MC1403 起到了穩(wěn)壓的作用，它基準(zhǔn)了 DAC0832 的 8腳需要的 。使其 DAC0832 能夠正常工作。管腳示意圖如圖 36所示。 圖 36 MC1403 管腳圖 波形發(fā)生電路 制作低頻信號發(fā)生器有許多方案：主要有單緩沖方式，雙緩沖方式和直通方式。由于單緩沖方式使用方便，程序簡單，易操作，所以選擇其使用。 DAC0832 與反相比例放大器相連，實現(xiàn)電流到電壓的轉(zhuǎn)換，因此輸出模擬信號的極性與參考電壓的極性相反，數(shù)字量與模擬量的轉(zhuǎn)換關(guān)系為 Vout1=Vref（數(shù)字碼 /256） 揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 10 若 D/A 轉(zhuǎn)換器輸出為雙極性，如圖 37 所示 圖 37 D/A轉(zhuǎn)換器雙極性輸出電路 圖 37 中，運(yùn)算放大器 A2 的作用是把運(yùn)算放大器 A1 的單向輸出電壓轉(zhuǎn)換成雙向輸出電壓。其原理是將 A2的輸入端Σ 通過電阻 R1 與參考電壓 VREF 相連， VREF 經(jīng)R1 向 A2 提供一個偏流 I1，其電流方向與 I2 相反，因此運(yùn)算放大器 A2 的輸入電流為 I I2 之代數(shù)和。則 D/A轉(zhuǎn)換器的總輸出電壓為： VOUT2=[(R3/R2)VOUT1+(R3/R1)]VREF 設(shè) R1=R3=2R R2=R， 則 VOUT2=(2VOUT1+VREF) 單片機(jī)控制 DAC0832， 產(chǎn)生正弦波、鋸齒波、三角波和方波。由于 D/A 轉(zhuǎn)換器與AT89S52 接口時 ， AT89S52 是靠指令輸出數(shù)字量供數(shù)模轉(zhuǎn)換之用 ， 而指令送出的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)總線上的時間是短暫的 ， 所以在 DAC 和 AT89S52 之間 ， 需要有數(shù)據(jù)寄存器來保持 AT89S52 計算機(jī)輸出的數(shù)據(jù) ， 供 DAC 轉(zhuǎn)換使用。目前生產(chǎn)的 DAC 芯片分為兩類，一類芯片內(nèi)部設(shè)置有數(shù)據(jù)寄存器，不需要外加電路就可以直接與微型計算機(jī)接口。另一類芯片內(nèi)部沒有數(shù)據(jù)寄存器，輸出信號隨數(shù)據(jù)輸入線的狀態(tài)變化而變化，因此不能直接與微型計算機(jī)接口，必須通過并行接口與微型計算機(jī)接口。 DAC0832X 是具有 20 條引線的雙列直插式 CMOS 器件，它內(nèi)部具有兩級數(shù)據(jù)寄存器，完成 8 位電流D/A 轉(zhuǎn)換。故不需要外加電路。 LM016L 資料 1602LCD 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，兩者尺寸差別如下圖 38所示： 揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 11 圖 38 1602LCD 尺寸圖 1602LCD 主要技術(shù)參數(shù)： 顯示容量 :16 2 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 : (W H)mm 引腳功能說明 1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表 1013 所示 : 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(fù)極 表 1013：引腳接口說明表 第 1腳： VSS 為地電源。 第 2腳： VDD 接 5V正電源。 第 3 腳： VL 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 12 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，高電平選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第 5 腳： R/W 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 R/W 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 R/W 為高電平時可以讀忙信號，當(dāng) RS為高電平 R/W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。 第 15 腳：背光源正極。 第 16 腳：背光源負(fù)極 揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 13 第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 調(diào)試軟件采用 keil uVison2 是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)軟件中優(yōu)秀軟件之一，界面友好，易寫易操作。在調(diào)試程序中，軟件仿真功能也很強(qiáng)，軟件調(diào)通，再通過編程器下載到 AT89c52 中，然后插到系統(tǒng)中即可獨立完成所有的控制。 軟件設(shè)計上，根據(jù)功能分了幾個模塊編程。模塊主要有：主程序模塊、 三角波模塊、正弦波模塊、方波模塊、延時子程序模塊等。 軟件設(shè)計思想 本文中子程序的調(diào)用是通過按鍵調(diào)節(jié)頻率來實現(xiàn)，啟動計時器和相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，再直接查詢程序中預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)值，通過轉(zhuǎn)換輸出相應(yīng)的電壓，從而形成所需的各種波形。 主程序的設(shè)計 void main() { uchar i=0。 DA_S2=0。 //使 DAC 寄存器處于直通狀態(tài) DAdata=0。 DA_S1=1。 //關(guān)閉 8位輸入寄存器 init_lcd()。 waveform=0。 TMOD=0x01。 //設(shè)置定時器 0 為 16 位工作方式 IT0=1。 //設(shè)置外部中斷 0為下降沿觸發(fā) ET0=1。 //開定時器中斷 EX0=1。 EA=1。 while(1) 揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 14 { //DAout(0xff)。 //可輸出 TTL 波形 //DAout(0x80)。 //T_temp=32。 } } 子程序的設(shè)計 延時子程序的設(shè)計 void delay(uchar z) { uint x,y。 for(x=z。x0。x) for(y=110。y0。y)。 } 中斷程序的設(shè)計 void timer0()interrupt 1 { TH0=THtemp。 TL0=TLtemp。 if(waveform==0)sine_out()。 else if(waveform==1)triangle_out()。 else if(waveform==2)square_out()。 } void key_int0()interrupt 0 { uchar keytemp。 uint total_freq。 //總頻率 EA=0。TR0=0。 揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院