【正文】 8位 DAC 寄存器中 ,以便第三極 8位 DAC 轉(zhuǎn)換器進行 D/A 轉(zhuǎn)換。 DAC0832 由 8位輸入鎖存器、 8位 DAC寄存器、 8位 D/A 轉(zhuǎn)換器及轉(zhuǎn)換控制電路四部分構(gòu)成。 鍵盤輸入模塊的原理圖如下： 第 11 頁 共 38 頁 圖 鍵盤輸入模塊的原理圖 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊 DAC0832 的基本組成 [13] 本設(shè)計采用 DAC0832 作為系統(tǒng)的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片。 鍵盤輸入模塊設(shè)計 本設(shè)計需要 6個按鍵，每個按鍵的一段分別與 P2 口的端口相連，按鍵另外一段直接與地相接。 當(dāng)鍵松開時，行線變高，軟件延時 10ms后，行線仍為高，說明按鍵已松開。因此單片機在檢測鍵盤是否按下時都要加上去抖操作，有專用的去抖電路，也有專用的去抖動芯片，但通常我們用軟件延時的方法就能夠 很容易解決抖動問題，而沒必要再添加多余的硬件電路。 圖 按鍵被按下時電壓的變化 [10] 從圖 ，理想波形與實際波形之間是有區(qū)別的，實機波形在按下和釋放的瞬間都有抖動現(xiàn)象，抖動時間的長短和按鍵的機械特性有關(guān)，一般為 5～ 10ms。在單片機組成的測控系統(tǒng)及智能化儀表中，用得最多是非編碼鍵盤。鍵盤分編碼和非編碼鍵盤。按鍵是一種常開型按鈕開關(guān)。 讀寫操作時序如圖 和 所示： 圖 讀操作時序 圖 寫操作時序 第 9 頁 共 38 頁 1602LCD 的接口設(shè)計 下面是 1602 液晶接口原理圖： 1602液晶接口圖 鍵盤輸入模塊 鍵盤簡介 鍵盤是一組按鍵的集合，它是最常用的單片機輸入設(shè)備。 ? 寫指令 輸入： RS=L， R/__W =L， D0～ D7=指令碼， E=高脈沖 輸出： D0～ D7=數(shù)據(jù)。 1602LCD 的基本操作時序 [8] ? 讀狀態(tài) 輸入： RS=L， R/__W =H， E=H 輸出： D0～ D7=狀態(tài)字。 指令 10：寫數(shù)據(jù)。 指令 8： DDRAM 地址設(shè)置。 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。 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。高電平表示有效，低電平則無效。 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H。 1602 液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實現(xiàn) 的。 第 16 腳：背光源負(fù)極。 第 7～ 14腳： D0～ D7 為 8位雙向數(shù)據(jù)線。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 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 2 腳： VDD 接 5V正電源。通用型液晶正常工作的溫度范圍為 0oC～ +55oC，存儲溫度范圍為 20oC～ +60oC，因此在設(shè)計產(chǎn)品時，務(wù)必要考慮周 第 5 頁 共 38 頁 全，選擇合適的的液晶。根據(jù)客戶的要求，廠家可以設(shè)計出任意組合的點陣液晶。 各種型號的液晶通常是按照顯示字符的行數(shù)或液晶點陣的行、列數(shù)來命名的。以下是單片機的晶振及復(fù)位電路： 圖 AT89C52 單片機 最小系統(tǒng)設(shè)計圖 顯示模塊 液晶概述 液晶 [4]（ Liquid Crystal）是一種高分子材料，因為其特殊的物理、化學(xué)、光學(xué)特性， 20 世紀(jì)中葉開始廣泛應(yīng)用在輕薄型顯示器上。 系統(tǒng)總體框圖 本設(shè)計擬采用單片機作為程序的主控芯片，利用 D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時轉(zhuǎn)換，利用鍵盤控制信號類型的選擇和頻率的改變，最后通過 1602液晶屏顯示結(jié)果。其中 CPU模塊負(fù)責(zé)控制信號的產(chǎn)生、變化及頻率的改變；模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用DAC0832實現(xiàn)不同波形的輸出；顯示模塊采用 1602液晶顯示，實現(xiàn)波型和頻率顯示；鍵盤 輸入模塊實現(xiàn)信號的選擇和頻率的輸入。本系統(tǒng)主要包括 CPU模塊、顯示模塊、 鍵盤輸入模塊 、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、波形輸出模塊。波形和頻率的改變通過軟件控制，幅度的改變通過硬件實現(xiàn)。 本設(shè)計以 AT89C52[1]單片機為核心設(shè)計了一個低頻函數(shù)信號發(fā)生器。因此 完整的函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計 具有非常重要的實踐意義和廣闊的應(yīng)用前景。 信號發(fā)生器作為電子領(lǐng)域不可缺少的測量工具，它必然將向更高性能，更高精確度，更高智能化方向發(fā)展，就象現(xiàn)在在數(shù)字化信號發(fā)生器的崛起一樣。這時期的信號發(fā)生器多以軟件為主，實質(zhì)是采用微處理器對 DAC 的程序控制，就可以得到各種簡單的波形。自 60 年代以來信號發(fā)生器有了迅速的發(fā)展，出現(xiàn)了函數(shù)發(fā)生器，這個時期的信號發(fā)生器多采用模擬電子技術(shù)，由分立元件或模擬集成電路構(gòu)成，其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且僅能產(chǎn)生正弦波、方波、鋸齒波和三角波等幾種簡單波形 。 信號發(fā)生 器是一種悠久的測量儀器，早在 20 年代電子設(shè)備剛出現(xiàn)時它就產(chǎn)生了。 信號源主要給被測電路提供所需要的已知信號（各種波形），然后用其他儀表測量感興趣的參數(shù)。 第 1 頁 共 38 頁 1 引言 信號發(fā)生器又稱信號源或者振蕩器，它 是根據(jù)用戶對其波形的命令來產(chǎn)生信號的電子儀器 ，在生產(chǎn)實踐和科技領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用 。 信號發(fā)生器采用數(shù)字波形合成技術(shù) ,通過硬件電路和軟件程序相結(jié)合 ,可輸出自定義波形 ,如正弦波、方波、三角波、三角波、梯形波及其他任意波形，波形的頻率和幅度在一定范圍內(nèi)可任意改變。 信號發(fā)生器在通信、廣播、電視系統(tǒng)，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，在實驗室和設(shè)備檢測中具有十分廣泛的用途。隨著通信和雷達技術(shù)的發(fā)展， 40 年代出現(xiàn)了主要用于測試各種接收機的標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器，使信號發(fā)生器從定性分析的測試儀器發(fā)展成定量分析的測量儀器。到 70 年代處理器出現(xiàn)以后，利用微處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，硬件和軟件使信號發(fā)生器的功能擴大，產(chǎn)生比較復(fù)雜的 波形。隨著現(xiàn)代電子、計算機和信號處理等技術(shù)的發(fā)展，極大地促進了數(shù)字化技術(shù)在電子測量儀器中的應(yīng)用，使原有的模擬信號處理逐步被數(shù)字信號處理所代替，從而擴充了儀器信號的處理能力，提高了信號測量的準(zhǔn)確度、精度和變換速度，克服了模擬信號處理的諸多缺點，數(shù)字信號發(fā)生器隨之發(fā)展起來。但作為一種儀 器，我們必然要考慮其所用領(lǐng)域，也就是說要因地制宜，綜合考慮性價比，用低成本制作的集成芯片信號發(fā)生器短期內(nèi)還不會被完全取代，還會比較廣泛的用于理論實驗以及精確度要求不是太高的實驗 。 第 2 頁 共 38 頁 2 數(shù)字信號發(fā)生器的系統(tǒng)總述 系統(tǒng)簡介 信號發(fā)生器廣泛應(yīng)用于電子工程、通信工程、自動控制、遙測控制、測量儀器、儀表和計算機等技術(shù)領(lǐng)域。信號發(fā)生器采用數(shù)字波形合成技術(shù) ,通過硬件電路 和軟件程序相結(jié)合 ,可輸出自定義波形 ,如正弦波、方波、三角波、三角波、梯形波及其他任意波形，波形的頻率和幅度在一定范圍內(nèi)可任意改變。介紹了波形的生成原理、硬件電路和軟件部分的設(shè)計原理。系統(tǒng)電路原理圖見附錄 A， PCB圖見附錄 B。 該信號發(fā)生器具有體積小、價格低、性能穩(wěn)定、功能齊全的優(yōu)點。系統(tǒng)總體框圖如圖所示： 圖 系統(tǒng)總體框圖 AT89C52 單片機 復(fù)位鍵 鍵盤 DAC0832 1602 液晶顯示 第 3 頁 共 38 頁 3 硬件設(shè)計 CPU 模塊 89C52 單片機的基本組成 設(shè)計采用 89C52[2]作為系統(tǒng)的主控芯片，芯片結(jié)構(gòu)框圖如下： 外部時鐘源 外部事件計數(shù) 內(nèi)中斷 圖 89C52單片機結(jié)構(gòu)框圖 89C52單片機包含： （ 1）一個 8位的 80C52微處理器 [3] （ 2）片內(nèi) 256字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器 RAM/SFR，用以存放可以讀寫的數(shù)據(jù)，如運算的中間結(jié)果，最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)等 （ 3）片內(nèi) 8KB程序存儲器 FLASH ROM，用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格 （ 4） 4個 8位并行 I/O 端口 P0～ P3，每個端口既可用作輸入也可用作輸出 （ 5） 3個 16位的定時器 /計數(shù)器，每個定時器 /計數(shù)器都可設(shè)置成計數(shù)方式，用以對外部事件進行計數(shù)，也可以設(shè)置成定時方 式 （ 6）具有 8個中斷源、兩個中斷優(yōu)先級和中斷控制系統(tǒng) （ 7）全雙工 UART 的串行 I/O 口，用于實現(xiàn)單片機之間或單片機與 PC機之間的串振蕩器和時序 OSC 程序