【正文】 本次設(shè)計(jì)雖然 不能使我們了解更多的硬件知識(shí)，不能使我們得到太多的經(jīng)驗(yàn)，但它卻讓我知道在學(xué)習(xí)中要刻苦，在工作中要認(rèn)真。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)到了很多我已前沒(méi)有用到過(guò)的新知識(shí)，真正的了解了一個(gè)單片機(jī)的基本工作原理，在了解了之后，設(shè)計(jì)程序才得心應(yīng)手，在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，遇到了很多問(wèn)題，經(jīng)過(guò)李老師的耐心教導(dǎo)，最終把程序都給實(shí)現(xiàn)了。同時(shí)用了多天的時(shí)間 學(xué)習(xí) 用 keil軟件進(jìn)行編程。對(duì)于一些器件的工作原理也有了進(jìn)一步的了解 。 設(shè)計(jì)剛開(kāi)始時(shí) ， 為編寫(xiě)為期兩周的文獻(xiàn)綜述，閱讀了一些關(guān)于連鑄結(jié)晶器的書(shū)籍，使我了解了連鑄結(jié)晶器的功能和結(jié)構(gòu)，以及連鑄結(jié)晶器工作原理。 default : break。 case 15 : triangle()。 case 14 : square()。 case 13 : saw()。 } switch(key) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） { case 12 : sine()。 while(1) { key=Tkey()。 } 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 主函數(shù) Main 模塊 主函數(shù)調(diào)用初 始 化函數(shù)對(duì)單片機(jī)進(jìn)行初始化， Tkey 函數(shù)是一個(gè)不斷掃描鍵盤(pán)的函數(shù)，當(dāng)鍵入值時(shí)，它便會(huì)做出相應(yīng)的操作。 conversion(0)。 conversion(255*h)。 scanf(%,amp。如此重復(fù)， DAC0832即可輸出連續(xù) 方 波。j++) conversion(j*h)。 for(j=0。 scanf(%,amp。 開(kāi) 始初 始 化給 變 量 賦 值 0 0 H調(diào) 用 輸 出 函 數(shù) 輸 出該 變 量變 量 加 1判 斷 變 量 是 否 大 于 0 x f fNY 圖 鋸齒波程序流程圖 void saw(void) { uchar j。k) conversion(k*h)。 for(。k255。h)。 int h。如此重復(fù)，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） DAC0832 即可輸出連續(xù)三角波。i++) { conversion(sin_data[i]*h)。 for(i=0。 scanf(%,amp。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 開(kāi) 始初 始 化查 表 輸 出延 時(shí)一 周 期 結(jié) 束 ？返 回YN 圖 正弦波程序流程圖 void sine(void) { uchar i。 正弦碼表如下： uchar sin_data[64]={0x20,0x23,0x26,0x29,0x2c,0x2f, 0x31,0x34,0x36,0x38,0x3a,0x3c, 0x3d,0x3e,0x3f,0x3f,0x3f,0x3f, 0x3f,0x3e,0x3d,0x3c,0x3a,0x38, 0x36,0x34,0x31,0x2f,0x2c,0x29, 0x26,0x23,0x20,0x1c,0x19,0x16, 0x13,0x10,0xe,0xb,0x9,0x7,0x5, 0x3,0x2,0x1,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0, 0x1,0x2,0x3,0x5,0x7,0x9,0xb,0xe, 0x10,0x13,0x16,0x19,0x1c}。 keyout:_nop_()。 default: break。 case 0x88:key=15。 case 0x48:key=14。 case 0x28:key=13。 case 0x18:key=12。 goto keyout。break。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 case 0x81:key=39。 case 0x41:key=7。 case 0x21:key=4。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） switch(readkey) { case 0x11:key=1。 readkey=x_temp|y_temp。 y_temp=P1amp。 if(x_temp==0x0f) goto keyout。 x_temp=P1amp。 int key。//rereadkey。例如：按下1 鍵， P1 口讀到數(shù)據(jù) 0x11，輸出鍵值為 1。 當(dāng)按鍵的時(shí)候，就可以有單片機(jī)進(jìn)行鍵盤(pán)掃描，獲得按鍵信號(hào)。 //輸出數(shù)據(jù) delay_nus(t)。 t=t*1000000。f)。 float t。 ytT 1 圖 鋸齒波 該鋸齒波由 256 個(gè)點(diǎn)組成 ， 設(shè)點(diǎn)和點(diǎn)之間的延時(shí)為 T，則 周期 T1=255*T，若要求鋸齒波頻率為 10HZ，每個(gè)周期延時(shí)時(shí)間應(yīng)為 1/10=，每個(gè)點(diǎn)和點(diǎn)之間的延時(shí)為T=。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 162738495t o P CD B 9C91 0u fC 1 01 0u fC71 0u fC81 0u f+ 5vT 1 O U T14T 2 O U T7C 2 +4V+2V C C16R 2 I N8R 1 I N13GND15V6T 1 I N11T 2 I N10R 1 O U T12R 2 O U T9C 1 +1C 2 +5C 1 3C?M A X 2 32T X DR X D 圖 232 電路連接圖 軟件 設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件是由主程序、讀鍵盤(pán)程序和 產(chǎn)生波形的子程序組成，軟件設(shè)計(jì)主要是 通過(guò)編程 得到各種波形， 波形的頻率和振幅有鍵盤(pán) 設(shè)定。 我們采用了三線制連接串口， 和 計(jì)算機(jī) 的 9 針串口只連接其中的 3 根線：第 5 腳的 GND、第 2 腳的RXD、第 3 腳的 TXD。 MAX232 芯片是 Maxim 公司生產(chǎn)的低功耗、單電源雙 RS232 發(fā)送 /接收器，它的內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變換器，可以把輸入的 +5V 電源變換成 RS232C 輸出電平所需 177。在接口電路和計(jì)算機(jī)接口芯片中大都為 TTL 或 CMOS電平，所以在通信時(shí)，必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，以便與 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)的電平匹配。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最高數(shù)據(jù)傳送速率可達(dá) ，最長(zhǎng)傳送電纜可達(dá) 15m。 單片機(jī)串口通信 串口通訊對(duì)單片機(jī)而言意義重大，不但可以實(shí)現(xiàn)將單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?計(jì)算機(jī) 端，而且也能實(shí)現(xiàn) 計(jì)算機(jī) 對(duì)單片機(jī)的控制 。 DAC0832 是具有20 條引線的雙列直插式 CMOS 器件，它內(nèi)部具有兩級(jí)數(shù)據(jù)寄存器，完成 8 位電流 D/A轉(zhuǎn)換。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(jì)算機(jī)接內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 口。由圖可得 D/A 轉(zhuǎn)換器的總輸出電壓 VOUT2=－（ RR2 VOUT1+ RR22 Vref） =－（ 2VOUT1+ Vref） 其中 VOUT1 是運(yùn)放 ua741（ 1）的輸出電壓。 Vref 經(jīng) R2 向 ua741（ 2） 提供偏流 I1，其電流方向向下。一個(gè)轉(zhuǎn)換電路 包含一片 DAC0832 數(shù)模轉(zhuǎn)換器和 兩 片運(yùn)放 uA741， 電路連接圖如圖 所示： 圖 D/A轉(zhuǎn)換電路 在圖 中，運(yùn)算放大器 ua741（ 2） 的作用是把運(yùn)算放大器 ua741（ 1）的單向輸出電壓轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向輸出。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 6. DAC0832 與單片機(jī)的接口電路 因?yàn)榻Y(jié)晶器有兩個(gè)振動(dòng)臺(tái)，兩個(gè) 振動(dòng)臺(tái)傳來(lái)的 振動(dòng) 波形要進(jìn)行同步顯示，所以 設(shè)計(jì)時(shí)要有 兩路 D/A 轉(zhuǎn)換 部分 ，采用雙緩沖連接方式。 雙緩沖方式：對(duì)于多路 D/A 轉(zhuǎn)換接口，要求同步進(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換輸出時(shí)，必須采用多緩沖同步方式接法。 直通方式： 1LE = 2LE =1， 輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)直接進(jìn)入 D/A 轉(zhuǎn)換器 。 (2) 2WR =0、 XFER =0，數(shù)據(jù)傳送到 DAC 寄存器并開(kāi) 始轉(zhuǎn)換。 (12) AGND：模擬地。 (10) Vref：基準(zhǔn)電壓，其電壓可正可負(fù)，范圍 10V～ +10V。 (9) Rfb：反饋電阻端。 (7) Iout1：電流輸出極 1。和 2WR 兩個(gè)信號(hào)控制 DAC寄存器工作方式。 (5) 2WR ：第 2 寫(xiě)信號(hào)（輸入），低電平有效。 (4) 1WR ： 第 1 寫(xiě)信號(hào)（輸入），低電平有效，它和 ILE 兩個(gè)信號(hào)控制輸入寄存器的控制方式。 (2) CS ：片選信號(hào)（輸入），低電平有效。 在使用時(shí)，可以通過(guò)對(duì)控制管腳的的不同設(shè)置而決定是采用雙緩沖方式（兩級(jí)輸入鎖存） ，還是單緩沖方式（只用一級(jí)輸入鎖存，另一級(jí)始終直通），或者接成完全直通的形式。由圖可知，當(dāng) 2WR和 XFER 均為低電平時(shí)， 2LE =1，此時(shí)，允許 D/A 轉(zhuǎn)換。其邏輯表達(dá)式為 1LE =ILE*CS * 1WR 由此可見(jiàn)，當(dāng) ILE=1， CS = 1WR =0 時(shí)， 1LE =1，允許數(shù)據(jù)輸入；當(dāng) 1WR =1 時(shí)， 1LE =0，數(shù)據(jù)被鎖存。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 8 位 數(shù) 據(jù)鎖 存 器8 位 D A C鎖 存 器8 位 D / A 轉(zhuǎn)換 器＆＆＆V R E F I O U T 2I O U T 1R f bA G N DV C C （ + 5 V 或 + 1 5 V ）D G N DD 7 ~ D 0I L EC SW R 1W R 2X F E RL E 1L E 2L E 1 = 1 時(shí) ， 輸 出 數(shù) 據(jù) 隨 輸 入變 化L E 2 = 0 時(shí) ， 數(shù) 據(jù) 被 鎖 存圖 DAC0832 原理框圖 如圖 所示， LE 為寄存器命令。 （ 4） 輸出電壓極性 輸出電壓極性有單極性和雙極性之分，如 0～ 5V、 0～ 10V 為單極性輸出，而 5? V、10? V 為雙極性輸出。 （ 3） 輸出電壓范圍 DAC 的輸出有電流輸出和電壓輸出之分，對(duì)于電流輸出的 DAC，則需外加電流 電壓轉(zhuǎn)換器電路（運(yùn)算放大器），這時(shí)電壓的輸出范圍不僅與 DAC 的 VREF 有關(guān)，也與電流 電壓轉(zhuǎn)換器有關(guān)。 D/A 轉(zhuǎn)換 器 DAC0832 1. D/A 轉(zhuǎn)換器的主要特性 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） （ 1） 輸入數(shù)據(jù)位數(shù) 經(jīng)常用的 DAC 芯片有 8 位、 10 位、 12 位、 16 位，在與單片機(jī)接口時(shí)，將分為 8 位和大于 8 位的 DAC 兩種情況考慮。 行列式鍵盤(pán)可以用查詢的方式和單片機(jī)相連，如圖 所示，單片機(jī)的 P1口接鍵盤(pán)，~ 作為鍵盤(pán)的行掃描輸入線， ~ 作為鍵盤(pán)的列掃描輸出線。 復(fù)位電路： 89C51 的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，復(fù)位結(jié)構(gòu)如圖 所示： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 圖 復(fù)位電路 行列式鍵盤(pán)與單片機(jī)的接口 鍵盤(pán)與單片機(jī)的接口有查詢方式和中斷方式 ，查詢方式比較簡(jiǎn)單、可靠性比較高。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器，振蕩電路參見(jiàn)圖 ： 圖 振蕩電路 外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容 C C2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。 XTAL2： 振蕩器的反相放大器的輸出端。 Flash 存儲(chǔ)編程時(shí)，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 使用 12V 編程電壓 Vpp。欲使 CPU 僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000H—FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這兩次有效的 PSEN 信號(hào)不出現(xiàn)。 對(duì) Flash 存儲(chǔ)器編程期 間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROM）。 即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩器頻率的61 輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的是它的第二功能，如 表 所示： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 表 P3 口還接收一些用于 Flash閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)， P2 亦接收高位地址和其他控制信號(hào)。 P2 口： P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， 對(duì)端口寫(xiě) “ 1”，通過(guò)內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。 P1 口： P1 是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， 對(duì)端口寫(xiě) “ 1”，通過(guò)內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。 在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用 ，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻