程控放大器系統(tǒng)設(shè)計_畢業(yè)設(shè)計論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 X F E R17W R 218I L E ( B Y 1 /B Y 2 )19U?DA C0 8 3 2江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 10 * X F E R————————：數(shù)據(jù)傳輸控制信號輸入線，低電平有效，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效； * W R 2—————— ： DAC 寄存器選通輸入線，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于 500ns）有效。由W R 1—————— 、 X F E R———————— 的邏輯組合產(chǎn)生 LE2，當(dāng) LE2 為高電平時， DAC 寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化， LE2 的負(fù)跳變時將數(shù)據(jù)鎖存器的內(nèi)容打入 DAC 寄存器并開始 D/A 轉(zhuǎn)換。 * IOUT1：電流輸出端 1，其值隨 DAC 寄存器的內(nèi)容線性變化； * IOUT2：電流輸出端 2，其值與 IOUT1 值之和為一常數(shù)； — 當(dāng) DAC 寄存器內(nèi)容全為 1 時， IOUT1 為最大， IOUT2=0； — 當(dāng) DAC 寄存器內(nèi)容全為 0 時， IOUT1=0， IOUT2 為最大； 為了保證輸出電流的線性，應(yīng)將 IOUT1 及 IOUT2 接到外部運算放大器的輸入端上。 * Rfb：反饋信號輸入線，改變 Rfb 端外接電阻值可調(diào)整轉(zhuǎn)換滿量程精度； * Vcc：芯片工作電源，范圍為 +5V～ +15V； * VREF：基準(zhǔn)電壓輸入線， VREF 的范圍為 10V～ +10V； * AGND：模擬信號地，為模擬信號和基準(zhǔn)電源的參考地； * DGND：數(shù)字信號地，為工作電源 地和數(shù)字邏輯地 D/A 轉(zhuǎn)換電路 單片機的 P2 口輸出信號給 0832 的 8 位并口數(shù)據(jù)輸入，控制端口控制信號由 圖 D/A 轉(zhuǎn)換電路 V R E F8R F B9GND10I O U T 111I O U T 212D I 713D I 614D I 515D I 416D I 07CS1W R 12GND3D I 34D I 25D I 16X F E R17W R 218I L E19VDD20U1D A C 08 32 L C JD0D1D2D3D4D5D6D7C S D AWR+ 5V+ 5V江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 11 P1 口部分引腳控制輸出。 輸出信號至運算放大器。 放大電路 運放與 DAC0832 連接的運放電路如圖 35 所示。 DAC0832 輸出的轉(zhuǎn)換結(jié)果為電流形式，在本設(shè)計中利用一個高輸入阻抗的線性運算放大器 —— TL061AMN將其轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號。運放的反饋電阻通過 Rfb 端應(yīng)用片內(nèi)固有電阻。圖中所示運算放大器 U2 的作用是反向器，是輸出的電壓與 D/A 轉(zhuǎn)換的電壓相同。 運放與 DAC0832 連接的運放電路如圖 所示。 C S D AD3WRD0D1D4D5D2D6D7V R E F8G N D3V C C20CS1W R 12D I 34D I 25D I 16D I 07R F B9G N D10I O U T 111I O U T 212D I 713D I 614D I 515D I 416X F E R17W R 218I L E ( B Y 1 /B Y 2 )19U1D A C 0 8 3 2R21KR11K+ 1 0 V 1 0 V+ 1 0 V 1 0 V326741 5U5T L 0 6 1326741 5U6T L 0 6 1+ 5 VU 6 ( O P )U 5 ( O P )R V ? ( 3 )50%R V ?1 0 k 圖 運放與 DAC0832 連接電路圖 整機電路 CS D AD3WRD0D1D4D5D2D6D7CS D AWRRWD0D1D2D4D5D6D7D3RSERSERWV RE F8G ND3V C C20CS1W R 12DI 34DI 25DI 16DI 07RF B9G ND10I O UT 111I O UT 212DI 713DI 614DI 515DI 416X F E R17W R 218I L E ( B Y 1 /B Y 2 )19U1DA C08 3 2R21KR11K+ 1 0 V 1 0 V+ 1 0 V 1 0 V326741 5U5T L 0 6 1326741 5U6T L 0 6 1+ 5 VX T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U2A T 8 9 C5 1輸出增加輸出減小+ 5 VX11 2 M H zC13 0 pC23 0 pD714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 L2 3 4 5 6 7 8 91R P 1RE S P A C K 8R01K+ 5 VU6( O P )U5( O P )RV ? ( 3 )50%R V ?1 0 k 整機電路圖 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 12 第 4 章 軟件設(shè)計及仿真 軟件流程圖 開 始初 始 化按 鍵 掃 描有 鍵 按 下顯 示模 擬 開 關(guān) 選 擇結(jié) 束NY 圖 軟件流程圖 程序代碼 見附錄 A 仿真設(shè)計 硬件電路完成以后，進(jìn)行系統(tǒng)的軟件設(shè)計，首先要分析系統(tǒng)對軟件的要求，然后進(jìn)行軟件的總體設(shè)計，包括程序總體結(jié)構(gòu)設(shè)計和對程序進(jìn)行模塊化設(shè)計。按照整體功能分成多個不同模塊，單獨設(shè)計、編程 、調(diào)試然后將各個模塊裝配調(diào)試，組成完整的軟件。在編程語言方面，選擇的是 C 語言進(jìn)行編程。 C 語言是近年來國內(nèi)外普遍使用的一種編程語言， C 語言功能豐富，表達(dá)能力強，使用靈活方便，應(yīng)用面廣，目標(biāo)程序效率高，可移植性好，而且能直接對江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 13 計算機硬件進(jìn)行操作。既有高級語言的特點，又有匯編語言的特點。 VW 簡介 1．雙平臺 DOS 版本， WINDOWS 版本。其中 WINDOWS 版本功能強大。中文界面，英文界面可任選，用戶源程序的大小不再有任何限制，支持 ASM， C， PLM 語言混合編程，具有項目管理功能，為用戶的資源共享 ，課題重組提供強有力的手段。支持點屏顯示，用鼠標(biāo)左鍵點一下源程序中的某一變量，即可顯示該變量的數(shù)值。有豐富的窗口顯示方式，多方位，動態(tài)地顯示仿真的各種過程，使用極為便利。本操作系統(tǒng)一經(jīng)推出，立即被廣大用戶所喜愛。 2．雙工作模式 1 軟件模擬仿真（不要仿真器也能模擬仿真）。 2 硬件仿真。 雙 CPU結(jié)構(gòu)， 100% 不占用戶資源。 全空間硬件斷點，不受任何條件限制，支持地址、數(shù)據(jù)、外部信號、事件斷點、支持實時斷點計數(shù)、軟件運行時間統(tǒng)計。 3．雙集成環(huán)境 編輯、編譯、下載、調(diào)試全部集中在一個環(huán)境下。 多種仿真器 ，多類 CPU 仿真全部集成在一個環(huán)境下。可仿真 51 系列， 196系列， PIC 系列，飛利蒲公司的 552． LPC764． DALLAS320，華邦 438 等 51 增強型 CPU。為了跟上形勢，現(xiàn)在很多工程師需要面對和掌握不同和項目管理器、編輯器、編譯器。他們由不同的廠家開發(fā)，相互不兼容，使用不同的界面。學(xué)習(xí)使用都很吃力。偉福 WINDOWS 調(diào)試軟件為您提供了一個全集成環(huán)境，統(tǒng)一的界面，包含一個項目管理器，一個功能強大的編輯器，匯編 Make、 Build 和調(diào)試工具并提供一個與第三方編譯器的接口。 VW 編譯如圖 所示 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 14 圖 VW 編譯界面圖 PROTUES 仿真 Protues 軟件是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學(xué)的教師、致力于單片機開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。 其特點是：支持當(dāng)前的主流單片機，如 51 系列、 AVR 系列、 PIC12 系列、PIC16 系列、 PIC18 系列、 Z80 系列、 HC11 系列、 68000 系 列等 [14]。 1）提供軟件調(diào)試功能 2）提供豐富的外圍接口器件及其仿真 RAM， ROM，鍵盤，馬達(dá)， LED， LCD， AD/DA，部分 SPI 器件，部分 IIC器件。這樣很接近實際。在訓(xùn)練學(xué)生時，可以選擇不同的方案，這樣更利于培養(yǎng)學(xué)生。 3） 提供豐富的虛擬儀器 利用虛擬儀器在仿真過程中可以測量外圍電路的特性，培養(yǎng)學(xué)生實際硬件的調(diào)試能力。 4） 具有強大的原理圖繪制功能 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 15 在 PROTUES 繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件： *.HEX，可以在 PROTUES 的原理圖中看到模擬的實物運行狀態(tài)和過程 [15]。 系統(tǒng)的仿真結(jié)果圖如下所示，初始狀態(tài)如圖 ，當(dāng)按下“輸出增加”鍵時如圖 ，當(dāng)按下“輸出減小”鍵時如圖 。 CS D AD3WRD0D1D4D5D2D6D7CS D AWRRWD0D1D2D4D5D6D7D3RSERSERWV RE F8G ND3V C C20CS1W R 12DI 34DI 25DI 16DI 07RF B9G ND10I O UT 111I O UT 212DI 713DI 614DI 515DI 416X F E R17W R 218I L E ( B Y 1 /B Y 2 )19U1DA C08 3 2R21KR11K+ 1 0 V 1 0 V+ 1 0 V 1 0 V326741 5U5T L 0 6 1326741 5U6T L 0 6 1+ 5 VX T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .