[工學(xué)]基于c語(yǔ)言的單片機(jī)波形發(fā)生器(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 : (1)頻率漂移較大，特別是剛開(kāi)機(jī)的數(shù) 10s 內(nèi)，漂移可達(dá) 1%.頻率漂移并非由于 FADJ 端口的下拉電流源溫度系數(shù)引起，因?yàn)閷?FADJ 端口對(duì)地短路，漂移依然存在。估計(jì)是振蕩器的翻轉(zhuǎn)門(mén)坎電壓或控制電流發(fā)生器的溫度系數(shù)引起，不易從外部進(jìn)行校正。 (2)正弦波失真較大。 MAX038 的正弦波產(chǎn)生原理和 ICL8038 相同，由三角波修整而來(lái)，其三角波上下峰值處的尖角在修整后依然存在，與文氏電橋選頻方式振蕩器產(chǎn)生的正弦波相比，主觀感覺(jué)相差較大。此外，MAX038 的正弦波上下半波不對(duì)稱(chēng)，上尖下圓，不同批號(hào)的產(chǎn)品均如此，估計(jì)是正弦波形成網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)放的失調(diào)電壓引起。 盡管如此，MAX038 。隨著應(yīng)用面的擴(kuò)大，價(jià)格也會(huì)逐漸下降。 DAC0832簡(jiǎn)介和使用說(shuō)明DAC0832 是 8 位分辨率 D/A 轉(zhuǎn)換集成芯片，與處理器完全兼容，其價(jià)格低廉，接口簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。其中 DAC0832 芯片為電流輸出方式的轉(zhuǎn)換芯片。所以它的輸出必須接有實(shí)現(xiàn)從電流到電壓的轉(zhuǎn)換的運(yùn)放電路。浙江科技學(xué)院信息與電子工程學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）班級(jí)：電子信息工程 B1 姓名：汪葉青 學(xué)號(hào)：203023014 第 7 頁(yè) 共 31 頁(yè)圖 21 DAC0832 管腳圖表 23 管腳功能說(shuō)明管腳名 功能ILE 數(shù)據(jù)允許信號(hào)，高電平有效。CS 輸入寄存器選擇信號(hào)，低電平有效。VREF 參考電壓輸入WR1 輸入寄存器寫(xiě)選通信號(hào)，低電平有效。WR2 DAC 寄存器寫(xiě)選通信號(hào)，低電平有效。XFER 數(shù)據(jù)傳送信號(hào)，低電平有效。D0D7 數(shù)據(jù)輸入IOUT1,IOUT2 電流輸出線AGND 模擬信號(hào)地DGND 數(shù)字信號(hào)地RFB 反饋信號(hào)輸入操作方法：當(dāng)XFER 為低電平，WR2 輸入負(fù)脈沖時(shí)，則在LE2 產(chǎn)生正脈沖；LE2 為高電平時(shí)，DAC 寄存器的輸入與輸出寄存器狀態(tài)一致，LE2 的負(fù)跳變，輸入寄存器內(nèi)容存入 DAC 寄存器。DAC0832 的輸出是電流型的。在控制系統(tǒng)中，通常需要電壓信號(hào)，電流信號(hào)可DAC0832CSWR1AGNDI3D2I1D0VREFfbDGN VCILEWR2XFEDI45DI67 MSBIOUT21圖 21浙江科技學(xué)院信息與電子工程學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）班級(jí)：電子信息工程 B1 姓名：汪葉青 學(xué)號(hào)：203023014 第 8 頁(yè) 共 31 頁(yè)以通過(guò)運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。根據(jù)對(duì) DAC0832 的輸入鎖存器和 DAC 寄存器的不同的控制方法，DAC0832 有如下三種工作方式：（1）單緩沖方式此方式適用于只有一路模擬量輸出或幾路模擬量非同步輸出的情形。方法是控制輸入寄存器同時(shí)接收數(shù)據(jù)，或者只用輸入寄存器而把 DAC 寄存器接成直通方式。（2）雙緩沖方式此方式適用于多個(gè) DAC0832 同時(shí)輸出的情形。方法是先分別使這些 DAC0832 的輸入寄存器接收數(shù)據(jù)，再控制這些 DAC0832 同時(shí)傳送數(shù)據(jù)到 DAC 寄存器以實(shí)現(xiàn)多個(gè) D/A 轉(zhuǎn)換同步輸出。〔3〕直通方式此方式適用于連續(xù)反饋控制線路中。方法是：數(shù)據(jù)不通過(guò)緩沖器，即WR1,WR2, XFER, CS 均接地，ILE 接高電平。此時(shí)必須通過(guò) I/O 接口與微處理器連接，以匹配微處理器與 D/A 的轉(zhuǎn)換。2．3 AT89C51 單片機(jī)簡(jiǎn)介AT89C51 是美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓、高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes 的可反復(fù)擦寫(xiě)的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 128bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 AT89C51 單片機(jī)可以提供許多高性?xún)r(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用各種控制領(lǐng)域。其引腳如下圖。浙江科技學(xué)院信息與電子工程學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）班級(jí)：電子信息工程 B1 姓名：汪葉青 學(xué)號(hào)：203023014 第 9 頁(yè) 共 31 頁(yè) 圖 22 AT89C51 單片機(jī)引腳主要性能參數(shù)：1） 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容2） 4k 字節(jié)可反復(fù)擦寫(xiě) Flash 閃速存儲(chǔ)器3） 1000 次擦寫(xiě)周期4） 全靜態(tài)操作：0Hz~24Hz5） 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器6） 1288 字節(jié)內(nèi)部 RAM7） 32 個(gè)可編程 I/O 口線8） 2 個(gè) 16 位定時(shí)、計(jì)數(shù)器9） 6 個(gè)中斷源10） 低功耗空閑和掉電模式引腳功能：VCC：供電電壓GND：接地。P0 口：P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門(mén)電流。當(dāng)P1 口的管腳第一次寫(xiě) 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在 FIASH 編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 P1 口：P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門(mén)電流。P1 口管腳寫(xiě)入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程浙江科技學(xué)院信息與電子工程學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）班級(jí)：電子信息工程 B1 姓名：汪葉青 學(xué)號(hào)：203023014 第 10 頁(yè) 共 31 頁(yè)和校驗(yàn)時(shí)，P1 口作為第八位地址接收。 P2 口：P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流，當(dāng) P2 口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2 口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3 口：P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL門(mén)電流。當(dāng) P3 口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3 口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN 有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。浙江科技學(xué)院信息與電子工程學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）班級(jí)：電子信息工程 B1 姓名：汪葉青 學(xué)號(hào)：203023014 第 11 頁(yè) 共 31 頁(yè)第 3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)與按鍵電路設(shè)計(jì)這里用到的是 4x3 矩陣式鍵盤(pán)，也就是行列式鍵盤(pán)。在鍵盤(pán)中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少 I/O 口的占用，通常使用這種鍵盤(pán)。行列式鍵盤(pán)上的鍵實(shí)際上就是一個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)位于行線和列線的交點(diǎn)處，當(dāng)鍵按下時(shí)，其交點(diǎn)的行線和列線接通，相應(yīng)行線或列線上的點(diǎn)平就發(fā)生變化，從而確定被按下的功能鍵。圖中從左到右為 1，2，3 鍵，依此類(lèi)推。1,2,3 鍵分別為方波，三角波，正弦波的波形選擇鍵；4，5 鍵分別為頻率增加和減少鍵；6 鍵為復(fù)位鍵，返回中心頻率。 圖 31 按鍵電路一個(gè) 4x3 的物理鍵盤(pán)陣列。鍵盤(pán)中共有 12 個(gè)鍵。每個(gè)鍵都給予編號(hào)，鍵號(hào)按從上到下，從左到右的規(guī)律，分別為 0，1，2，……，11。在應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤(pán)上的按鍵可按需要定義其按鍵的功能。 在不需要外接并行擴(kuò)展芯片的情況下，代表各個(gè)行的 4 根引出線分別和 CPU的通用 I/O 端口 P1 的 4 個(gè)引腳連接（這 4 個(gè)引腳是單向輸入，芯片內(nèi)無(wú)上拉電阻需外加上拉電阻） 。代表各個(gè)列的 4 根線分別和 P2 的 4 個(gè)引腳連接。距陣式鍵盤(pán)工作時(shí)首先確定有無(wú)按鍵按下，其次確定鍵值、鍵碼。矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤(pán)比直接法要復(fù)雜一些，識(shí)別也要更復(fù)雜一些。列線通過(guò)電阻接正電源，并將行線所接的單片機(jī) I/O 口作為輸出端，而列線所接的 I/O 口則作為輸入。當(dāng)按鍵沒(méi)有按下時(shí)，所有的輸出端都是高點(diǎn)平，代表無(wú)鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下時(shí)，則輸入線就會(huì)被拉低，這樣，通過(guò)讀人輸入線浙江科技學(xué)院信息與電子工程學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）班級(jí)：電子信息工程 B1 姓名：汪葉青 學(xué)號(hào)：203023014 第 12 頁(yè) 共 31