基于51單片機(jī)stc89c52rc的ad9850dds信號(hào)源設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-在線瀏覽
2024-08-08 00:31本頁(yè)面
【正文】 MAX7219是由美國(guó)Maxim公司開(kāi)發(fā)的一款新型多功能8位LED顯示驅(qū)動(dòng)IC。 MAX7219具有多個(gè)級(jí)聯(lián)特性，為大屏幕LED顯示提供了方便。在實(shí)際應(yīng)用中，已實(shí)現(xiàn)了149片MAX7219級(jí)聯(lián)，可以控制1192位LED顯示。 ★ 串行接口（16位控制字）； ★ 顯示位數(shù)1～8，可數(shù)字調(diào)節(jié)； ★ 16級(jí)亮度數(shù)字控制； ★ 提供位閃功能； ★ 寬24腳雙列直插模塊封裝。 引腳功能說(shuō)明見(jiàn)表1。 如圖2 所示，MAX7219由六部分組成。圖1 MAX7219引腳排列 控制器它先將輸入緩沖部分的控制字讀入處理，根據(jù)其地址值送到相應(yīng)的控制RAM或數(shù)字RAM，同時(shí)將數(shù)據(jù)送入串行同步輸出部分，以便在下一個(gè)控制字輸入周期，將其串行輸出。 這兩部分一起控制LED譯碼顯示部分，實(shí)現(xiàn)不同功能及字符的顯示。 控制RAM包括：空操作寄存器，譯碼模式控制寄存器，亮度控制寄存器，掉電控制寄存器，閃爍控制寄存器，測(cè)試控制寄存器和掃描界線寄存器。 數(shù)據(jù)RAM包括：數(shù)據(jù)1—8寄存器。 根據(jù)控制RAM和數(shù)據(jù)RAM的不同值，來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的顯示功能。 為控制器提供頻率為24MHz的基準(zhǔn)時(shí)鐘， 的掃描時(shí)鐘。顯示前應(yīng)先將亮度寄存器、譯碼模式寄存器及數(shù)據(jù)寄存器賦值。 (3)其顯示采用掃描方式，使用普通LED亮度可能不足，可選用高亮型號(hào)或超高亮型號(hào)。 (4)MAX7219的RST復(fù)位端應(yīng)可靠地接到復(fù)位電路上去。 (5)級(jí)聯(lián)時(shí)，如果驅(qū)動(dòng)的LED個(gè)數(shù)不足8的倍數(shù)，可把兩片驅(qū)動(dòng)器的掃描界線設(shè)置為相同的值。這樣，便不會(huì)造成兩片MAX7219驅(qū)動(dòng)的LED亮度有所差異?？蛇x用如SN74HC245類(lèi)似的驅(qū)動(dòng)IC。應(yīng)用舉例單片應(yīng)用 單片MAX7219驅(qū)動(dòng)8位LED的原理圖如圖3所示。圖4 級(jí)聯(lián)應(yīng)用時(shí)的電原理圖 本例為金融系統(tǒng)的壁掛式利率表，其顯示的信號(hào)主要有日期和時(shí)間、存款利率及外匯兌換比率等。這個(gè)系統(tǒng)在硬件方面考慮了如下幾個(gè)問(wèn)題。系統(tǒng)總功率P總=149≈112W。 (2)由于149片MAX7219芯片不是配置在一塊印制板，而是配置在多塊板上，每塊印制板上配置6～7片MAX7219，在相鄰印制板的連接上，就應(yīng)考慮CLK、LOAD、DIN的信號(hào)線不宜過(guò)長(zhǎng)，否則通訊因受外界干擾過(guò)大而出現(xiàn)亂碼現(xiàn)象。 (4)LOAD、CLK信號(hào)的驅(qū)動(dòng)，采用SN74AHC244，應(yīng)保證244的每根輸出引腳的連接少于8個(gè)CMOS輸入端。 數(shù)碼管是一類(lèi)顯示屏 通過(guò)對(duì)其不同的管腳輸入相對(duì)的電流，會(huì)使其發(fā)亮，從而顯示出數(shù)字能夠顯示 時(shí)間、日期、溫度等所有可用數(shù)字表示的參數(shù)。所以在電子技術(shù)上，變壓器用來(lái)作阻抗匹配用。只是變壓器的體積大，頻率特性差，現(xiàn)在用得很少。這里變壓器除了完成耦合以外，初級(jí)線圈的電感與外接電容器構(gòu)成具有選頻作用的諧振回路。用來(lái)轉(zhuǎn)換波段或選接不同電路。 主要設(shè)計(jì)思想接過(guò)課題時(shí)，我們小組經(jīng)過(guò)討論，有如下幾個(gè)不同方案：1. 使用文氏電橋產(chǎn)生正弦波，經(jīng)過(guò)過(guò)零比較器產(chǎn)生方波，最后再經(jīng)過(guò)積分器產(chǎn)生三角波。3. 使用DDS(直接數(shù)字合成)，用數(shù)字方法合成需要的各種波形。經(jīng)過(guò)反復(fù)斟酌，小組一致認(rèn)為，由于方案一和方案二是由簡(jiǎn)單模擬電路構(gòu)成，有頻率不能太高，容易產(chǎn)生干擾，正弦波波形有較大失真等缺點(diǎn)，首先舍棄。3. 電路基本設(shè)計(jì) 8051單片機(jī)系列芯片STC89C52RC有4組8位共32個(gè)IO口，最高時(shí)鐘頻率為12MHz，本次設(shè)計(jì)中采用其中4個(gè)IO口與DDS芯片AD9850通信，4個(gè)接受獨(dú)立按鍵的輸入信號(hào)。一組8位IO口控制位LED的點(diǎn)亮，一組8位IO口控制繼電器。三角波產(chǎn)生電路的選擇：采用運(yùn)算放大器做成積分器的形式對(duì)AD9850輸出的方波信號(hào)進(jìn)行處理產(chǎn)生三角波。由于頻率跨度有幾個(gè)數(shù)量級(jí)，故我們采用單片機(jī)控制繼電器連接不同電容的形式進(jìn)行頻率的粗匹配，用一個(gè)可調(diào)電阻進(jìn)行頻率的細(xì)匹配。而我們采用了變壓器+穩(wěn)壓電路的設(shè)計(jì)，可以直接采取市電經(jīng)過(guò)處理以后供電。熊康明：原料采購(gòu)，電路優(yōu)化，后期調(diào)試。王媛：計(jì)算參數(shù)，數(shù)碼管顯示部分焊接與調(diào)試?？偨Y(jié)與體會(huì)本次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容為利用51單片機(jī)STC89C52RC控制AD9850 DDS芯片制作一個(gè)可輸出正弦波、方波、三角波等等波形的信號(hào)發(fā)生器，用示波器輸出波形，用了一個(gè)寒假的時(shí)間基本完成了本次實(shí)訓(xùn)。每個(gè)人在設(shè)計(jì)過(guò)程中都遇到了不同程度的問(wèn)題，然后通過(guò)討論，查閱資料和請(qǐng)教老師，各個(gè)難點(diǎn)都基本得到了解決。盡管失敗是一次又一次，但是我們沒(méi)有氣餒，一步一個(gè)腳印的去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，在摸索中不斷進(jìn)步。為我們以后的學(xué)習(xí)和工作打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。這些不足都需要我們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中去彌補(bǔ)，通過(guò)對(duì)基本知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握，以及要勤于練習(xí)勤于編程，只有這樣才能夠去順利完成一個(gè)程序的編寫(xiě)，所謂熟能生巧。三角波輸出模塊我們使用積分器，同時(shí)用一個(gè)可調(diào)電阻和7路繼電器和電容控制積分器的RC時(shí)間常數(shù)，使三角波的失真降到最小。電源模塊的散熱片比較燙，因?yàn)檎麄€(gè)電路工作在比較大的功率狀態(tài)，而散熱片散熱功率不夠大，更換更大的散熱片可以解決這個(gè)問(wèn)題。 附錄一：材料清單項(xiàng)目數(shù)量單價(jià)總價(jià)AD9850模塊1個(gè)30元30元芯片STC89C52RC1個(gè)10元10元芯片MAX72191個(gè)5元5元耐高溫導(dǎo)線10米10元按鍵10個(gè)1元晶振12MHz1個(gè)1元1元瓷片電容 30PF2個(gè)瓷片電容 10PF1個(gè)瓷片電容 100PF1個(gè)瓷片電容 1NF1個(gè)獨(dú)式電容 10NF1個(gè)CBB電容 100NF1個(gè)CBB電容 1UF 1個(gè)02元電解電容 10UF 1個(gè)繼電器7個(gè)2元14元波段開(kāi)關(guān)1個(gè)10元10元排線100根20元排針40Pin5組2元10元彎排針 40Pin1組2元2元排座40Pin5組2元10元杜邦接頭100個(gè)5元航空插座1套5元5元電源變壓器 雙15V 30W1個(gè)30元30元78051個(gè)2元2元78121個(gè)
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