畢業(yè)設(shè)計(jì)--基于單片機(jī)的程控放大器設(shè)計(jì)

1、<p>　　編號(hào)： </p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　　題 目：基于單片機(jī)的程控放大器設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 &

2、lt;/p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　職 稱(chēng)： 講 師

3、</p><p>　　題目類(lèi)型：理論研究 實(shí)驗(yàn)研究 工程設(shè)計(jì) 工程技術(shù)研究 軟件開(kāi)發(fā)</p><p>　　2015年 6 月 5 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　程控放大器是一種放大倍數(shù)可以根據(jù)需求利用程序控制的放大器，它可以通過(guò)改變?cè)鲆?，?duì)信號(hào)進(jìn)行放大處理。采用這種放大器，

4、可通過(guò)程序調(diào)節(jié)放大倍數(shù)，使A/D轉(zhuǎn)換器滿(mǎn)量程信號(hào)達(dá)到均一化，從而大大提高測(cè)量精度。程控放大器常用作電子電路中的模塊，在智能儀器設(shè)備及嵌入式系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用。單片集成化的程控放大器，如PGA103、PGA202等價(jià)格昂貴且放大倍數(shù)無(wú)法自行定義，需要較高增益時(shí)，必須多級(jí)串聯(lián)，使得電路造價(jià)過(guò)高。</p><p>　　本設(shè)計(jì)是基于STC89C52單片機(jī)的放大倍數(shù)可調(diào)的程控放大器，主要由單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器

5、和運(yùn)算放大器組成。該系統(tǒng)利用單片機(jī)改變D/A的輸出量來(lái)改變系統(tǒng)增益，通過(guò)獨(dú)立鍵盤(pán)控制放大倍數(shù)，并通過(guò)LCD液晶將放大倍數(shù)和電壓值顯示出來(lái)。本設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)增益由程序控制，能基本滿(mǎn)足各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，精度較高，工作可靠，性?xún)r(jià)比較高。</p><p>　　關(guān)鍵詞：STC89C52單片機(jī)；D/A轉(zhuǎn)換器；運(yùn)算放大器</p><p><b>　　Abstract</b></p&

6、gt;<p>　　The programmable amplifier is a kind of amplifier which can be controlled by the requirement of the amplifier. It can enlarge the signal by changing the gain. With this amplifier, the amplifier can adjust

7、 the magnification of the A/D converter, so that the full range signal of the full range signal reaches the homogenization, which can greatly improve the measurement accuracy. The module of program control amplifier is c

8、ommonly used in electronic circuit, and it is widely used in intelligent ins</p><p>　　This design is based on the STC89C52 microcontroller with a programmable amplifier programmable amplifier, mainly by sing

9、le-chip microcomputer, A/D converter, D/A converter and operational amplifier. The system uses the microcontroller to change the output of D/A to change the system gain, through the independent keyboard control of the ma

10、gnification, and the magnification and voltage values are displayed by LCD. The design can achieve the gain from the program control, and can basically meet th</p><p>　　Keywords: STC89C52 MCU; digital-to-ana

11、log converter; operational amplifier</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p><b>　　2 方案設(shè)計(jì)2</b></p><p>　　2.1 緩沖隔離模塊2&

12、lt;/p><p>　　2.2 A/D轉(zhuǎn)換模塊2</p><p>　　2.3 D/A轉(zhuǎn)換模塊2</p><p>　　2.4 增益放大模塊3</p><p>　　2.5 控制模塊3</p><p>　　2.6 顯示模塊3</p><p><b>　　3 硬件設(shè)計(jì)5</b&

13、gt;</p><p><b>　　3.1 單片機(jī)5</b></p><p>　　3.1.1STC89C52單片機(jī)的主要特點(diǎn)5</p><p>　　3.1.2STC89C52單片機(jī)引腳排列及功能5</p><p>　　3.2 隔離模塊設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.3 同向放大電路設(shè)計(jì)9

14、</p><p>　　3.4 增益放大模塊設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.5 轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)11</p><p>　　3.5.1直流轉(zhuǎn)換器11</p><p>　　3.5.2A/D轉(zhuǎn)換器12</p><p>　　3.5.3D/A轉(zhuǎn)換器14</p><p>　　3.6 控制模塊設(shè)計(jì)15&

15、lt;/p><p>　　3.7 顯示模塊設(shè)計(jì)16</p><p>　　3.8 電流/電壓轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)16</p><p>　　4 軟件設(shè)計(jì)17</p><p>　　4.1 程序流程圖17</p><p>　　4.2 程序設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.2.1LCD液晶顯示18<

16、/p><p>　　4.2.2獨(dú)立按鍵19</p><p>　　4.2.3A/D轉(zhuǎn)換器20</p><p>　　4.2.4D/A轉(zhuǎn)換器21</p><p>　　5 實(shí)驗(yàn)調(diào)試23</p><p><b>　　6 結(jié)論24</b></p><p><b>　　

17、謝 辭25</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)26</b></p><p>　　附錄1程控放大器原理圖27</p><p>　　附錄2程控放大器PCB圖28</p><p>　　附錄3程控放大器實(shí)物圖30</p><p>　　附錄4程控放大器源程序31</

18、p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)輸入信號(hào)比較弱的時(shí)候，信號(hào)處理電路需要具有放大功能。因此，放大器的應(yīng)用可以有效解決這類(lèi)問(wèn)題。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)信號(hào)處理要求的提升，信號(hào)可控放大顯示出其重要性。當(dāng)輸入信號(hào)為弱信號(hào)的時(shí)候，信號(hào)處理電路需要具有放大功能。程控放大器能能夠針對(duì)輸入信號(hào)的強(qiáng)弱，選擇相應(yīng)的增益的大小。這在工業(yè)設(shè)計(jì)中

19、非常重要[1]。程控放大器具有電路簡(jiǎn)單、帶寬穩(wěn)定、增益可調(diào)，和輸入電阻恒定，對(duì)前級(jí)形成恒定的負(fù)載效應(yīng)等特點(diǎn)，它能夠通過(guò)軟件程序改變?cè)鲆?，自?dòng)適應(yīng)大范圍變化的模擬信號(hào)，針對(duì)被測(cè)信號(hào)的大小來(lái)調(diào)節(jié)放大器的增益，將不同幅度的模擬信號(hào)放大到某個(gè)特定范圍來(lái)保證后端電路正常工作[2]。通過(guò)軟件控制放大器增益的大小，使用起來(lái)更加的方便，從而使系統(tǒng)測(cè)量的數(shù)值更加的精確。程控放大器通常應(yīng)用在自動(dòng)測(cè)控、智能測(cè)控、智能儀器儀表等重要領(lǐng)域，由此看出程控放大器具有

20、良好的前景。</p><p>　　由于越來(lái)越多的各種功能的集成放大器問(wèn)世，如何有效地利用這些芯片將成為一個(gè)研究重點(diǎn)。目前集成放大器的研究主要集中在運(yùn)放的補(bǔ)償、截止頻率、頻率帶寬、專(zhuān)用放大器的特殊結(jié)構(gòu)等幾個(gè)方向。但是大部分放大器的研究都是國(guó)外開(kāi)展得比較多，國(guó)內(nèi)只有少部分人在進(jìn)行研究工作。程控放大器的應(yīng)用大多要求放大器具有可增益調(diào)節(jié)、帶寬高、噪聲低、高精度、工作穩(wěn)定等特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用壓控放大器，其具有低噪聲、精確控制

21、、外圍電路簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定等特性，高增益調(diào)節(jié)范圍，并結(jié)合單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器及輔助電路組成可編程增益放大器。</p><p><b>　　2 方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 緩沖隔離模塊</p><p>　　電壓跟隨器具有很高的輸入阻抗和很低的輸出阻抗，是最常用的阻抗變換和匹配電路。電壓跟隨器的電壓放大倍數(shù)恒小于且接

22、近1。電壓跟隨器常用作電路的輸入和輸出緩沖級(jí)及隔離級(jí)。作為高阻抗輸入級(jí)，可以減輕對(duì)信號(hào)源的影響。作為低阻抗輸出級(jí)，可以提高帶負(fù)載的能力。</p><p>　　OPA820芯片是一種寬頻的，單位增益穩(wěn)定的運(yùn)算放大器，其輸入噪聲低（2.5nV/），低供應(yīng)電流（5.6mA），高輸出電流（±110mA），輸入阻抗為6MΩ。</p><p>　　OPA1611芯片為雙極型輸入運(yùn)算放大器，其

23、在1KHz時(shí)可以實(shí)現(xiàn)超低噪聲（1.1nV/）和超低失真（0.000015%），每通道電源電流為3.6mA，輸入阻抗為109Ω，做工精密，功耗低。</p><p>　　綜上，OPA1611輸入阻抗更高，噪聲更低，選擇OPA1611作電壓跟隨器。</p><p>　　2.2 A/D轉(zhuǎn)換模塊</p><p>　　由于微處理器本身只能處理數(shù)字量，因此需要把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量

24、。A/D轉(zhuǎn)換器能把輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，一般需要經(jīng)過(guò)取樣、保持和量化、編碼幾個(gè)過(guò)程。根據(jù)A/D電路的工作原理可以分為以下幾種類(lèi)型：</p><p>　　雙積分型：這種類(lèi)型的A/D轉(zhuǎn)換器，具有精度高，抗干擾性好，價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，但是轉(zhuǎn)換速度慢。</p><p>　　逐次逼近比較型：這種類(lèi)型的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度快，精度高。</p><p>　　并行比較型：該類(lèi)型

25、在轉(zhuǎn)換速度和精度上比其他兩種類(lèi)型高，但是對(duì)集成電路工藝指標(biāo)要求也更高。</p><p>　　綜上，考慮到轉(zhuǎn)換速度、精度以及成本、性?xún)r(jià)比等因素，選擇使用逐次逼近比較型A/D轉(zhuǎn)換器。</p><p>　　2.3 D/A轉(zhuǎn)換模塊</p><p>　　D/A轉(zhuǎn)換器可以把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量。其電路由權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)、求和電路、基準(zhǔn)電壓源、鎖存器和電子開(kāi)關(guān)等組成。轉(zhuǎn)換過(guò)程為將數(shù)字量以

26、串行或者并行方式輸入并存儲(chǔ)于數(shù)碼寄存器中，寄存器的輸出驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)數(shù)位上的電子開(kāi)關(guān)將相應(yīng)數(shù)位的權(quán)值送入求和電路。求和電路將各位的權(quán)值相加得到與數(shù)字量對(duì)應(yīng)的模擬量。</p><p>　　D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度取決于基準(zhǔn)電壓VREF，電阻網(wǎng)絡(luò)中各電阻值，模擬開(kāi)關(guān)及運(yùn)算放大器。權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用到的電阻元件數(shù)較少，但是各權(quán)電阻阻值相差較大，在輸入位數(shù)較多時(shí)，難以在大范圍的阻值內(nèi)保證精度。倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A

27、 轉(zhuǎn)換器由多個(gè)R、2R電阻節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間串接成倒T型網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)榈筎型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器流經(jīng)每條電阻支路上的電流與開(kāi)關(guān)狀態(tài)無(wú)關(guān)，直接流入運(yùn)算放大器的輸入端，不存在傳輸上的時(shí)間差，所以電路具有較高的轉(zhuǎn)換速度，且大大減小了動(dòng)態(tài)過(guò)程中輸出端可能出現(xiàn)的尖脈沖。</p><p>　　綜上，考慮轉(zhuǎn)換速度、精度及成本等因素，選擇使用倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器。</p><p>　　2.4 增益

28、放大模塊</p><p>　　固定增益放大器和D/A轉(zhuǎn)換器內(nèi)部電阻網(wǎng)絡(luò)作增益放大。電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓引腳和電流輸出引腳之間等效于一個(gè)數(shù)控的電阻網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)較為精準(zhǔn)和易于控制，增益的細(xì)分程度取決于D/A轉(zhuǎn)換器的精度，但是不能實(shí)現(xiàn)增益連續(xù)變化。</p><p>　　VCA810芯片為高增益調(diào)節(jié)范圍，寬帶，可變?cè)鲆鎵嚎胤糯笃?，具有高增益調(diào)節(jié)范圍，低輸入噪聲電壓，低輸出直流誤差，優(yōu)秀

29、的共模抑制，還有在兩個(gè)高阻抗輸入的共模輸入范圍，能夠提供差分接收器的操作和增益調(diào)整。</p><p>　　固定增益放大器和D/A轉(zhuǎn)換器電路靈活性較大，增益調(diào)節(jié)范圍寬，但是相對(duì)于增益精度較高應(yīng)用仍不能滿(mǎn)足。VCA810使用電路簡(jiǎn)單，精度高，實(shí)現(xiàn)效果較好。</p><p>　　綜合考慮，選擇使用壓控放大器VCA810作增益放大模塊。</p><p><b>　

30、　2.5 控制模塊</b></p><p>　　矩陣式鍵盤(pán)，又稱(chēng)行列式鍵盤(pán)。在4×4鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)中，行連接線(xiàn)和列連接線(xiàn)分別占用4條I/O口線(xiàn)，共連接16個(gè)按鍵。利用其逐行逐列掃描的識(shí)別方式可以直接所需放大倍數(shù)，方便且可靠性高，但是程序編寫(xiě)及操作復(fù)雜。</p><p>　　獨(dú)立式按鍵的每個(gè)按鍵均獨(dú)立占用一條I/O口線(xiàn)，各鍵結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立，結(jié)構(gòu)和程序編寫(xiě)簡(jiǎn)單。</p>

31、;<p>　　綜合考慮，選擇使用較為簡(jiǎn)單的獨(dú)立式鍵盤(pán)作為控制模塊。</p><p><b>　　2.6 顯示模塊</b></p><p>　　數(shù)碼管又叫LED顯示器，其具有顯示清晰、亮度高、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此使用非常廣泛。LED顯示器常用兩種顯示方式：靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示。當(dāng)顯示位數(shù)比較多時(shí)，靜態(tài)顯示方式需要用到多個(gè)I/O口，硬件電路占

32、用大，程序設(shè)計(jì)復(fù)雜，成本較高。如選用動(dòng)態(tài)顯示可以節(jié)省I/O接口，降低成本，但是工作電流大，功耗高，不滿(mǎn)足本設(shè)計(jì)低功耗的要求。</p><p>　　LCD1602液晶可以顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等，其可由ASCll碼控制，體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富，占用控制器的資源少。</p><p>　　綜合考慮，選擇使用LCD1602作為顯示模塊。</p><p>　　本設(shè)計(jì)以單片

33、機(jī)為主要控制核心，其不僅要讀取鍵盤(pán)的輸入值，選擇對(duì)應(yīng)的模式，還要對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)的數(shù)字值與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較處理，控制電壓的增大或者縮小，以此調(diào)整運(yùn)算放大器的增益，且還需把增益的結(jié)果輸出在LCD液晶上顯示。系統(tǒng)框圖如圖2-1所示。</p><p><b>　　3 硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1 單片機(jī)</b></p

34、><p>　　STC89C52是一種低功耗、低價(jià)位、高性能CMOS 8位微處理器，系統(tǒng)內(nèi)帶有8KB可編程Flash 存儲(chǔ)器。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，也適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用[3]。</p><p>　　3.1.1STC89C52單片機(jī)的主要特點(diǎn)</p>

35、<p>　　兼容MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品；</p><p>　　8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器，擦寫(xiě)周期可達(dá)1000次；</p><p>　　3.3V～5.5V的電源電壓范圍；</p><p>　　全靜態(tài)操作：0Hz～35MHz；</p><p>　　三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器；</p><p>　　內(nèi)含25

36、6字節(jié)RAM；</p><p>　　32根可編程I/O口線(xiàn)；</p><p>　　三個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器；</p><p><b>　　8個(gè)中斷電源；</b></p><p>　　全雙工UART串行通道；</p><p>　　低功耗空閑和掉電模式；</p><p>　　掉電

37、狀態(tài)下可中斷恢復(fù)；</p><p><b>　　看門(mén)狗定時(shí)器；</b></p><p><b>　　兩個(gè)數(shù)據(jù)指針；</b></p><p><b>　　斷電標(biāo)識(shí)。</b></p><p>　　3.1.2STC89C52單片機(jī)引腳排列及功能</p><p>

38、;　　STC89C52的PDID封裝圖如圖3-1所示。各引腳功能為：</p><p><b>　?。?）主電源引腳</b></p><p>　　VCC：電源正極，直流供電電壓3.3V～5.5V。</p><p>　　GND：電源負(fù)極，即接地端。</p><p>　　（2）I/O接口引腳</p><p&

39、gt;　　P0口：P0口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平；當(dāng)P0端口置1時(shí)，引腳用作高阻抗輸入；當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也可作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線(xiàn)，在這種模式下，不用外接上拉電阻；在Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，P0口用來(lái)接收程序指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)；程序校驗(yàn)時(shí)，需要外接上拉電阻。</p><p>　　P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)接上拉電阻的8位雙向I

40、/O口，輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。此外，P1.0和P1.1分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX），具體如下所示；在Flash存儲(chǔ)器編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。</p><p><b>　　引腳第二功能：</b></p><p>　　P1.0：T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入）

41、，時(shí)鐘輸出。</p><p>　　P1.1：T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制）。</p><p>　　P1.5：MOSI（在系統(tǒng)編程用）。</p><p>　　P1.6：MISO（在系統(tǒng)編程用）。</p><p>　　P1.7：SCK（在系統(tǒng)編程用）。</p><p>　　P2口：P2 口是一

42、個(gè)內(nèi)接上拉電阻的8 位雙向I/O 口，輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。當(dāng)P2端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口置為高位，此時(shí)可以作為輸入口使用；作為輸入使用時(shí)，引腳因?yàn)閮?nèi)部電阻被外部拉低，將吸收電流（IIL）；在訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2 口可用高8位地址；在這種應(yīng)用中，P2口可以強(qiáng)制置1；在使用8位地址訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)（如MOVX @RI），P2口輸出鎖存器的內(nèi)容；在Flash存儲(chǔ)器編程和校驗(yàn)時(shí)，P

43、2口可以輸入高8位地址字節(jié)和接收一些控制信號(hào)。</p><p>　　P3口：P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P3端口寫(xiě)“1”時(shí)，把引腳內(nèi)的輸出鎖存器置為高位，此時(shí)可以作為輸入口使用；作為輸入使用時(shí)，引腳內(nèi)部電阻被拉低，將輸出電流（IIL）；P3口也作為STC89C52特殊功能（第二功能）端口使用，如下所示；在Flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些控制信號(hào)。&

44、lt;/p><p><b>　　引腳第二功能：</b></p><p>　　P3.0：RXD(串行口輸入端)。</p><p>　　P3.1：TXD(串行口輸出端)。</p><p>　　P3.2：(外中斷0)。</p><p>　　P3.3：(外中斷1)。</p><p>　

45、　P3.4：TO(定時(shí)/計(jì)數(shù)器0)。</p><p>　　P3.5：T1(定時(shí)/計(jì)數(shù)器1)。</p><p>　　P3.6：(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫(xiě)選通)。</p><p>　　P3.7：(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀選通)。</p><p>　?。?）復(fù)位、控制和選通引腳</p><p>　　RST：復(fù)位輸入端。當(dāng)振蕩器穩(wěn)定有效運(yùn)

46、行時(shí)，如果RST能維持2個(gè)機(jī)器周期以上高電平，則使單片機(jī)復(fù)位有效；看門(mén)狗計(jì)時(shí)完成后，RST腳輸出96個(gè)振蕩周期的高電平；特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無(wú)效；在DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。</p><p>　　ALE/：當(dāng)CPU訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）會(huì)輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，將低8位的地址鎖存在片外的地址鎖存器中。在Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，

47、此引腳作為編程脈沖的輸入端；在一般情況下，ALE以晶振頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，可用來(lái)作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。應(yīng)當(dāng)注意的是，在每次訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE脈沖將會(huì)被跳過(guò)；如果需要，可通過(guò)將地址為8EH的SFR的第0位置 “1”，可禁止ALE操作輸出。但是，ALE在執(zhí)行MOVX或MOVC指令時(shí)有效。否則，ALE將被置為高位。ALE使能標(biāo)志位的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無(wú)效。單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE位無(wú)效。<

48、;/p><p>　?。涸撘_為外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，低電平有效。當(dāng)STC89C52訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器讀取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生兩次有效的信號(hào)，但在讀取內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)不產(chǎn)生信號(hào)。</p><p>　　/VPP：為訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)端。若要從0000H到FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，必須接地（低電平）；如果要執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器指令，應(yīng)該接VCC（高電平）；在Fla

49、sh存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳需要加上12V VPP電壓。</p><p>　　（4）振蕩器電路引腳</p><p>　　XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。</p><p>　　XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。</p><p>　　由上所述，STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8KB Flash存儲(chǔ)器，256字節(jié)RAM，3

50、2位I/O 口線(xiàn)，看門(mén)狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，STC89C52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持兩種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑方式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容保持不變，振蕩器停止工作，單片機(jī)和片內(nèi)所有部件一切功能停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。</p><p&

51、gt;　　3.2 隔離模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　OPA1611雙極型輸入運(yùn)算放大器在 1kHz 時(shí)可實(shí)現(xiàn)很低的噪聲密度 (1.1nV/) 和超低失真 (0.000015%)。OPA1611在2k?負(fù)載下可以提供擺幅在距離電源軌600mV 的范圍內(nèi)的軌到軌輸出，有助于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)范圍最大化。此外，還具備±30mA 高輸出驅(qū)動(dòng)能力。支持±2.25V 到±18V的寬電源電壓范圍，每通道電源

52、電流僅為3.6mA。OPA1611運(yùn)算放大器的單位增益穩(wěn)定，在寬范圍負(fù)載條件下可保持出色的動(dòng)態(tài)性能。雙通道型號(hào)具有完全獨(dú)立的電路，即便在過(guò)驅(qū)或過(guò)載時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)通道間最低串?dāng)_和零交互。</p><p>　　圖3-2 OPA1611的SOIC-8封裝圖</p><p>　　OPA1611的SOIC-8的封裝圖如圖3-2所示。其具有以下特性：</p><p><b&

53、gt;　　出色音質(zhì)；</b></p><p>　　超低噪聲：1kHz 時(shí)為1.1nV/；</p><p>　　超低失真：1kHz 時(shí)為 0.000015%；</p><p>　　高壓擺率：27V/μs；</p><p>　　高帶寬：40MHz (G = +1)；</p><p>　　高開(kāi)環(huán)增益：130dB；

54、</p><p><b>　　單位增益穩(wěn)定；</b></p><p>　　低靜態(tài)電流：每通道 3.6mA；</p><p><b>　　軌到軌輸出；</b></p><p>　　寬電源電壓范圍：±2.25V至±18V。</p><p>　　在待放大的輸入電

55、壓里面含有噪聲和其他干擾因素，必須經(jīng)過(guò)隔離濾波以后才能輸送到下一級(jí)放大電路進(jìn)行有效的放大，因此需要過(guò)濾掉對(duì)信號(hào)造成干擾的因素。OPA1611開(kāi)環(huán)電壓增益達(dá)到130dB，輸入阻抗為109Ω，輸出阻抗為10Ω，可以用作電壓跟隨器，對(duì)小信號(hào)進(jìn)行放大，并完成阻抗變換和電路隔離。隔離緩沖電路如圖3-3所示。</p><p>　　圖3-3 OPA1611緩沖隔離電路</p><p>　　3.3 同向放

56、大電路設(shè)計(jì)</p><p>　　同向放大器的輸入阻抗和運(yùn)放的輸入阻抗相等，接近無(wú)窮大，輸入電阻取值大小不影響輸入阻抗。但是放大電路沒(méi)有虛地，有較大的共模電壓，抗干擾能力相對(duì)較差，輸入信號(hào)范圍受運(yùn)放的共模輸入電壓范圍的限制，因此使用時(shí)要求運(yùn)放有較高的共模抑制比。OPA1611共模抑制比為120dB，符合使用要求。根據(jù)虛短虛斷可得電壓增益為</p><p><b>　　（3-1）&l

57、t;/b></p><p>　　根據(jù)式3-1可知電壓增益為5。因?yàn)殡娐分幸胴?fù)反饋，Av的值取決于運(yùn)放外部電路的元件值，即R1、R2。同向放大電路如圖3-4所示。</p><p>　　圖3-4 OPA1611同向放大電路</p><p>　　3.4 增益放大模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　VCA810是直流耦合，寬帶，連續(xù)可變電壓控制增益

58、放大器。它提供了差分輸入與輸出單線(xiàn)轉(zhuǎn)換，用來(lái)改變高阻抗的增益控制輸入超過(guò)-40dB增益至+40dB范圍的dB/V的線(xiàn)性變化。在±5V的工作電源，VCA810的增益控制電壓在0V輸入-40dB和-2V輸入+40dB增益之間調(diào)整。增加接地控制電壓衰減信號(hào)將超過(guò)80dB。信號(hào)帶寬和壓擺率在增益調(diào)整范圍保持不變。40dB/V的增益控制可以精確到±1.5dB（最高為±0.9dB），允許AGC應(yīng)用的增益控制電壓接收信號(hào)

59、強(qiáng)度指示器（RSSI）的精度為±1.5dB。兩個(gè)高阻抗輸入擁有良好的共模抑制和共模輸入范圍，允許VCA810提供差分接收器的操作和增益調(diào)整。輸出信號(hào)以地為參考。零差分輸入電壓使得0V輸出的直流偏移誤差很小。低輸入噪聲電壓可以保證在最高增益設(shè)置輸出良好的信噪比。在實(shí)際應(yīng)用中，利用VCA810來(lái)平衡不同的通道損耗，對(duì)增益設(shè)置的整體延遲最小化，可保留有效的邊沿脈沖信息。提高輸出階段的供應(yīng)輸出電流使其足夠驅(qū)動(dòng)最大負(fù)載。VCA810主要

60、用于驅(qū)動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）或二階放大器，±60mA輸出電流可以輕松地驅(qū)動(dòng)兩端接連的50Ω?jìng)鬏斁€(xiàn)或±1.7V輸</p><p>　　圖3-5 VCA810的SO-8封裝圖</p><p>　　VCA810的SO-8封裝圖如圖3-5所示。其具有以下特性：</p><p>　　高增益調(diào)節(jié)范圍：±40dB；</p><p&

61、gt;<b>　　微分/單端輸出；</b></p><p>　　低輸入噪聲電壓：2.4nV/；</p><p>　　恒定帶寬和增益：35MHz；</p><p>　　高dB/V增益線(xiàn)性度：±0.3dB；</p><p>　　增益控制帶寬：25MHz；</p><p>　　低輸出直流誤差：

62、<±40mV；</p><p>　　高輸出電流：±60mA；</p><p>　　低電源電流：24.8mA。</p><p>　　最大溫度范圍為-40°C至+85°C。</p><p>　　VCA810是高增益調(diào)整范圍，寬帶，電壓控制增益放大器，放大電路如圖3-6所示。其電路的基本電壓放大器響應(yīng)控

63、制來(lái)自于內(nèi)部增益控制放大器。在它的輸入端，電壓放大器呈差分高阻抗?fàn)顟B(tài)，可以靈活的與輸入阻抗匹配。為了保留末端腳，沒(méi)有內(nèi)部電路連接到差分輸入基極。因此，需要從外部提供一個(gè)直流電流信號(hào)源給輸入基極，這個(gè)路徑可以通過(guò)接電阻再接地端或者直接接地端。同時(shí)，差分輸入狀態(tài)會(huì)拒絕共模信號(hào)。在其輸出端，電壓放大器呈低阻抗，簡(jiǎn)化阻抗匹配。增益轉(zhuǎn)換關(guān)系式為</p><p><b>　　（3-2）</b></

64、p><p>　　由此可知，當(dāng)=－2～0V時(shí)，的取值范圍為－40dB～40dB。</p><p>　　圖3-6 VCA810增益放大電路</p><p>　　3.5 轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　3.5.1直流轉(zhuǎn)換器</p><p>　　AD637是一款完整的高精度、單芯片均方根直流轉(zhuǎn)換器，可計(jì)算任何復(fù)雜波形的真均方根值

65、。它提供集成電路均方根直流轉(zhuǎn)換器前所未有的性能，精度、帶寬和動(dòng)態(tài)范圍與分立和模塊式設(shè)計(jì)相當(dāng)。AD637提供波峰因數(shù)補(bǔ)償方案，允許以最高為10的波峰因數(shù)測(cè)量信號(hào)，額外誤差小于1%。其帶寬允許測(cè)量200 mV均方根、頻率最高達(dá)600 kHz以及1V均方根以上、頻率最高達(dá)8MHz的輸入信號(hào)[4]。</p><p>　　圖3-7 AD637的封裝圖</p><p>　　AD637的封裝圖如圖3-7

66、所示。其具有以下特性：</p><p><b>　　高精度；</b></p><p>　　0.02%最大非線(xiàn)性，0V至2V均方根輸入；</p><p>　　波峰因數(shù)為3時(shí)，附加誤差為0.10%；</p><p>　　片內(nèi)緩沖放大器可以用作輸入緩沖，也可以用于有源濾波器配置。</p><p>　　因

67、為A/D轉(zhuǎn)換器TLC1543的模擬通道為單極性輸入，所以需要進(jìn)行極性轉(zhuǎn)換。AD637是一個(gè)TRMS/DC轉(zhuǎn)換器，可以對(duì)輸入電壓進(jìn)行“平方→取平均值→開(kāi)平方”運(yùn)算。AD637可計(jì)算任何復(fù)雜交流（或交流加直流）輸入波形的真均方根值、均方值或絕對(duì)值，并提供等效直流輸出電壓，而不必考慮波形參數(shù)及失真度的大小。AD637內(nèi)部含有濾波、緩沖放大器，能減少干擾，提高精確度。TRMS/DC轉(zhuǎn)換電路如圖3-8所示。</p><p>

68、;　　圖3-8 AD637 TRMS/DC轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　3.5.2A/D轉(zhuǎn)換器</p><p>　　TLC1543為20腳DIP封裝的CMOS 10位開(kāi)關(guān)逐次逼近A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中A0～A10（1～9、11、12腳）為11個(gè)模擬輸入端，REF+（14腳，通常為）和REF-（13腳，通常為地）為基準(zhǔn)電壓正負(fù)端，（15腳）為片選端，在端的一個(gè)下降沿變化將復(fù)位內(nèi)部計(jì)數(shù)器并控制

69、和使能ADDRESS、I/O CLOCK（18腳）和DATA OUT（16腳）。ADDRESS（17腳）為串行數(shù)據(jù)輸入端，其4位的串行地址用來(lái)選擇下一個(gè)即將被轉(zhuǎn)換的模擬輸入或測(cè)試電壓。DATA OUT為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束3態(tài)串行輸出端，它與微處理器或外圍的串行口通信，可對(duì)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和格式靈活編程。I/O CLOCK為數(shù)據(jù)輸入/輸出提供同步時(shí)鐘，系統(tǒng)時(shí)鐘由片內(nèi)產(chǎn)生。芯片內(nèi)部有一個(gè)14通道多路選擇器，可選擇11個(gè)模擬輸入通道或3個(gè)內(nèi)部自測(cè)電壓中的

70、任意一個(gè)進(jìn)行測(cè)試。片內(nèi)設(shè)有采樣-保持電路，在轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，EOC（19腳）輸出端變高表示轉(zhuǎn)換完成[5]。內(nèi)部轉(zhuǎn)換器具有高速（10μS轉(zhuǎn)換時(shí)間），高精度（10位分辨率，最大±1LSB不可調(diào)整誤差）和低噪聲的特點(diǎn)。</p><p>　　圖3-9 TLC1543的封裝圖</p><p>　　TLC1543的封裝圖如圖3-9所示。其具有以下特性：</p><p>&

71、lt;b>　　輸入通道多；</b></p><p><b>　　引線(xiàn)少；</b></p><p><b>　　易于和單片機(jī)接口；</b></p><p>　　內(nèi)部轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度快，精度高，噪聲低；</p><p><b>　　性?xún)r(jià)比高。</b></p&g

72、t;<p>　　TLC1543工作過(guò)程分為兩個(gè)周期：訪(fǎng)問(wèn)周期和采樣周期。端的工作狀態(tài)為禁止，工作時(shí)必須置為低電平。為高電平時(shí)，I/O CLOCK、ADDRESS被禁用，DATA OUT為高阻狀態(tài)[6]。當(dāng)變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，TLC1543開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，I/O CLOCK、ADDRESS有信號(hào)輸入，DATA OUT脫離高阻狀態(tài)。隨后，CPU向ADDRESS端提供4位通道地址，控制14個(gè)模擬通道選擇器，并從11個(gè)外部模擬輸入和3

73、個(gè)內(nèi)部自測(cè)電壓中選通1路送到采樣保持電路。同時(shí)，CPU從DATA OUT 端接收前一次A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果，向I/O CLOCK輸入10個(gè)時(shí)鐘序列。前4個(gè)時(shí)鐘從ADDRESS端送入地址寄存器，選擇所需的模擬通道，后6個(gè)時(shí)鐘對(duì)輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行采樣控制。模擬輸入的采樣起始于第4個(gè)I/O CLOCK的下降沿，而采樣一直持續(xù)6個(gè)I/O CLOCK周期，并一直保持到第10個(gè)I/O CLOCK的下降沿。轉(zhuǎn)換過(guò)程中，的下降沿使DATA OUT端脫離高阻狀

74、態(tài)并讓I/O CLOCK動(dòng)作一次。在從低電平進(jìn)入高電平這個(gè)過(guò)程時(shí)持續(xù)一段時(shí)間后，DATA OUT端返回到高阻狀態(tài)，經(jīng)過(guò)兩個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期后I/O CLO</p><p>　　圖3-10 TLC1543 A/D轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　3.5.3D/A轉(zhuǎn)換器</p><p>　　DAC0832是采樣頻率為八位的D/A轉(zhuǎn)換芯片，采用CMOS工藝制成，集成電路內(nèi)有兩級(jí)輸

75、入寄存器，使DAC0832芯片具備雙緩沖、單緩沖和直通三種輸入方式，以便適用于各種電路的需要(如要求多路D/A異步輸入、同步轉(zhuǎn)換等)。DAC0832邏輯輸入滿(mǎn)足TTL電平，可直接與TTL電路或微機(jī)電路連接。</p><p>　　圖3-11 DAC0832的PDIP封裝圖</p><p>　　DAC0832的PDIP封裝圖如圖3-11所示。其具有以下特性：</p><p&

76、gt;　　電流穩(wěn)定時(shí)間：1μs；</p><p>　　可單緩沖、雙緩沖或直接數(shù)字輸入；</p><p>　　只需在滿(mǎn)量程下調(diào)整其線(xiàn)性度；</p><p>　　單一電源供電（+5V～+15V）；</p><p><b>　　低功耗：20mW；</b></p><p><b>　　接口簡(jiǎn)單；

77、</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)換控制容易。</b></p><p>　　DAC0832內(nèi)部采用R-2RT型電阻網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)寄存器和DAC寄存器實(shí)現(xiàn)兩次緩沖，所以在輸出的同時(shí)，還可以接收下一個(gè)數(shù)據(jù)，提高了轉(zhuǎn)換速度。</p><p>　　一個(gè)8位D/A轉(zhuǎn)換器有8個(gè)輸入端（其中每個(gè)輸入端是8位二進(jìn)制數(shù)的一位），有一個(gè)模擬輸出端。輸

78、入可有=256個(gè)不同的二進(jìn)制組態(tài)，輸出為256個(gè)電壓之一，即輸出電壓不是整個(gè)電壓范圍內(nèi)任意值，而只能是256個(gè)可能值。</p><p>　　DAC0832中有兩級(jí)鎖存器，第一級(jí)鎖存器稱(chēng)為輸入寄存器，它的鎖存信號(hào)為ILE；第二級(jí)鎖存器稱(chēng)為DAC寄存器，它的鎖存信號(hào)為傳輸控制信號(hào)。兩級(jí)鎖存器可以在多個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器同時(shí)工作時(shí)，利用第二級(jí)鎖存信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)轉(zhuǎn)換器同步輸出。ILE為高電平、和為低電平時(shí)，為高電平，輸入寄存器

79、的輸出跟隨輸入而變化；此后，當(dāng)由低變高時(shí)，為低電平，數(shù)據(jù)被鎖存到輸入寄存器中，這時(shí)的輸入寄存器的輸出端不再跟隨輸入數(shù)據(jù)的變化而變化。對(duì)第二級(jí)鎖存器來(lái)說(shuō)，和同時(shí)為低電平時(shí)，為高電平，DAC寄存器的輸出跟隨其輸入而變化；此后，當(dāng)由低變高時(shí)，變?yōu)榈碗娖?，將輸入寄存器的?shù)據(jù)鎖存到DAC寄存器中。</p><p>　　圖3-12 DAC0832 D/A轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中DAC0

80、832采用單緩沖工作方式。片選信號(hào)端置低電平，和接地，ILE接VCC，IOUT2接地，接單片機(jī)端，由鍵盤(pán)控制，IOUT1輸出電流。D/A轉(zhuǎn)換電路如圖3-12所示。</p><p>　　3.6 控制模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　本系統(tǒng)鍵盤(pán)按鍵數(shù)量使用少，兩個(gè)獨(dú)立按鍵，一個(gè)按鍵用來(lái)控制倍數(shù)放大，另一個(gè)用來(lái)控制倍數(shù)的減小，由此達(dá)到放大倍數(shù)調(diào)節(jié)的目的。控制模塊電路如圖3-13所示。</p&g

81、t;<p>　　圖3-13 控制模塊電路</p><p>　　3.7 顯示模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧等優(yōu)點(diǎn)，在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。目前字符型液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的信息顯示器件。LCD1602液晶顯示模塊，它可以顯示兩行，每行16個(gè)字符，采用+5V電源供電，外圍電路配置簡(jiǎn)單，價(jià)

82、格便宜，具有很高的性?xún)r(jià)比[7]。</p><p>　　本設(shè)計(jì)需要顯示兩行內(nèi)容，一行顯示輸出電壓，另一行顯示放大倍數(shù)。按下增大或減小按鍵，液晶顯示的數(shù)值也隨之變化；按復(fù)位鍵復(fù)位。顯示模塊電路如圖3-14所示。</p><p>　　圖3-14 顯示模塊電路</p><p>　　3.8 電流/電壓轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)</p><p>　　因?yàn)镈AC0832

83、輸出的是電流，需要經(jīng)過(guò)一個(gè)外接的運(yùn)算放大器將信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓輸出。μA741放大器是一種使用廣泛的運(yùn)算放大器，擁有反相與非反相兩個(gè)輸入端，由輸入端輸入被放大的電流或電壓信號(hào)，經(jīng)放大 </p><p>　　由輸出端輸出。放大器運(yùn)行時(shí)的最大特點(diǎn)為需要一對(duì)同樣大小的正負(fù)電源，電壓值為±12V至±18V，而一般使用±15V的電壓。</p><p>　　μA741具有無(wú)頻

84、率補(bǔ)償要求，短路保護(hù)，共模、差模范圍大，低功耗等特點(diǎn)。</p><p><b>　　4 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1 程序流程圖</b></p><p>　　本次程控放大器設(shè)計(jì)的程序流程圖如圖4-1所示。4.2 程序設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1LCD液晶顯示<

85、/p><p>　　本程序需要時(shí)時(shí)對(duì)液晶寫(xiě)入程序，用于人機(jī)交互。首先，對(duì)液晶進(jìn)行初始化；然后，根據(jù)鍵盤(pán)輸入的值，產(chǎn)生相應(yīng)的變化。液晶讀操作時(shí)序如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 LCD液晶讀操作時(shí)序圖</p><p>　　LCD液晶顯示程序：</p><p>　　void display()</p><p>&l

86、t;b>　　{ </b></p><p>　　num=(num*5000.0/1024.0000);//誤差修正</p><p>　　qian=num/1000%10;</p><p>　　bai=num/100%10;</p><p>　　shi=(num/10%10);</p><p>

87、;　　ge=num%10;</p><p>　　lcd_wcom(0x85); //1//顯示地址設(shè)為80H（即00H，）上排第一位 </p><p>　　lcd_wdat(tabl[qian]); //該處設(shè)置變量x; </p><p>　　delay(10);</p><p>　　lcd_wdat('

88、.'); </p><p>　　delay(10);</p><p>　　lcd_wdat(tabl[bai]); </p><p>　　delay(10);</p><p>　　lcd_wdat(tabl[shi]); </p><p>　　dela

89、y(10);</p><p>　　lcd_wdat(tabl[ge]); </p><p>　　delay(10);</p><p>　　lcd_wdat('v'); </p><p>　　delay(10); </p><p><b>　　}</

90、b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　lcd_wcom(0x80); //顯示地址設(shè)為80H </p><p>　　lcd_wdat('U'); //該處顯示字符U </p><p>　　delay(1); </p>

91、<p>　　lcd_wdat('o'); //該處顯示字符o </p><p><b>　　delay(1);</b></p><p>　　lcd_wdat('u'); </p><p>　　delay(1); </p><p>　　lcd

92、_wdat('t'); </p><p><b>　　delay(1);</b></p><p>　　lcd_wdat('='); </p><p><b>　　delay(1);</b></p><p>　　display()

93、;</p><p><b>　　num=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　4.2.2獨(dú)立按鍵</b></p><p>　　獨(dú)立按鍵用來(lái)控制放大倍數(shù)，當(dāng)按鍵1按下時(shí)，放大倍數(shù)增加，液晶輸出對(duì)應(yīng)的變化值；當(dāng)按鍵2按下時(shí)，液晶亦輸出對(duì)

94、應(yīng)的變化值；當(dāng)按下復(fù)位鍵時(shí)，液晶初始化，顯示初始值。</p><p><b>　　獨(dú)立按鍵程序：</b></p><p>　　void keyscan() //按鍵掃描程序 // 10tong</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(s2==0)

95、 //如果按鍵s1按下</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(1);//延時(shí)按鍵消抖</p><p>　　if(s2==0)//如果按鍵s1按下</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　while(!

96、s2);//等待按鍵釋放</p><p>　　DA_date+=5; //ss=1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(s3==0) //如果按鍵s2按下 // 15tong</p

97、><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(1);//延時(shí)按鍵消抖</p><p>　　if(s3==0)//如果按鍵s2按下</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　while(!s3);//等待按鍵釋放</p>

98、<p>　　DA_date-=5; // ss=1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.2.3A/D轉(zhuǎn)換器</p><p&

99、gt;　　當(dāng)置為0時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。CPU把10個(gè)時(shí)鐘序列輸入 I/O CLOCK。前4個(gè)時(shí)鐘從ADDRESS端送入地址寄存器，后6個(gè)時(shí)鐘對(duì)輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行采樣控制。模擬輸入的采樣起始于第4個(gè)I/O CLOCK的下降沿，采樣一直持續(xù)6個(gè)I/O CLOCK周期，并一直保持到第10個(gè) I/O CLOCK的下降沿。在從低電平進(jìn)入高電平這個(gè)過(guò)程查詢(xún)轉(zhuǎn)換是否結(jié)束。轉(zhuǎn)換過(guò)程中，為下降沿，使DATA OUT端脫離高阻狀態(tài)，且I/O CLOCK動(dòng)

100、作一次。</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換程序：</p><p>　　uint ADC(uchar chn1)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　uchar addr8; //通道地址

101、</p><p>　　uint ADresult; //轉(zhuǎn)換碼</p><p><b>　　AD_eoc=1;</b></p><p><b>　　AD_cs=0;</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p>　

102、　addr8=chn1;</p><p>　　addr8<<=4;</p><p>　　for(i=0;i<4;i++)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　AD_add=(bit)(addr8&0x80);</p><p><

103、b>　　AD_clk=1;</b></p><p><b>　　AD_clk=0;</b></p><p>　　addr8<<=1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(i=0;i<6;i++)</p><p&

104、gt;<b>　　{</b></p><p><b>　　AD_clk=1;</b></p><p>　　AD_clk=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　AD_cs=1;</b></p><p&

105、gt;　　while(!AD_eoc);//查詢(xún)到轉(zhuǎn)換結(jié)束</p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p>　　ADresult=0;</p><p>　　AD_cs=0; //下降沿 開(kāi)始傳數(shù)據(jù)</p>

106、<p>　　for(i=0;i<10;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　AD_clk=1;</b></p><p>　　ADresult<<=1;</p><p><b>　　m=AD_dat;</b>

107、</p><p>　　ADresult+=m;</p><p><b>　　AD_clk=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　AD_cs=1;</b></p><p>　　return(ADresult);&

108、lt;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.2.4D/A轉(zhuǎn)換器</p><p>　　當(dāng)為低電平時(shí)，為高電平，輸入鎖存器的狀態(tài)隨著輸入線(xiàn)的狀態(tài)變化；當(dāng)變?yōu)楦唠娖?，為低電平，?shù)據(jù)被鎖存到輸入寄存器中。和同時(shí)為低電平時(shí)，為高電平，將輸入寄存器的數(shù)據(jù)鎖存到DAC寄存器中。</p><p>　　D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換

109、程序：</p><p>　　void seDAC(uchar DA) //DAC數(shù)據(jù)傳輸</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　DA_wr=0;</b></p><p><b>　　P2=DA;</b></p><p&g

110、t;<b>　　DA_wr=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　sb=1;</b></p><p

111、><b>　　num=0;</b></p><p>　　port=0x00; </p><p>　　lcd_init();</p><p>　　DA_date=0x32;</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{

112、</b></p><p>　　seDAC( DA_date) ;</p><p>　　DB=4*(DA_date*2-100)/10+14;</p><p>　　delay(100); </p><p>　　keyscan();</p><p>　　port=0x00; //通道選擇</p>

113、<p>　　for(sb=0;sb<9;sb++)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　tab2[sb]=ADC(port);</p><p>　　delay(100);</p><p>　　num+=tab2[sb];</p><p><b>

114、;　　}</b></p><p><b>　　num/= 9;</b></p><p>　　num=num*2;</p><p>　　if(num>100)</p><p>　　num=num*0.98;</p><p><b>　　else</b><

115、/p><p><b>　　num*=1.1;</b></p><p>　　delay(100);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　5 實(shí)驗(yàn)調(diào)試</b><

116、/p><p>　　輸入信號(hào)為正弦信號(hào)，峰-峰值為50mVPP，頻率為100KHz，VOUT為實(shí)際輸出，VPP為理論輸出。</p><p>　　表5-1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果</p><p>　　如表所示，輸入信和輸出信號(hào)的關(guān)系表明此設(shè)計(jì)基本實(shí)現(xiàn)了程控放大，且穩(wěn)定在一定的誤差范圍內(nèi)。出現(xiàn)誤差可能有以下原因：</p><p>　　信號(hào)源輸入的信號(hào)幅值很小時(shí)，

117、放大精度要求較高，對(duì)于本設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)精度可能無(wú)法達(dá)到要求；</p><p>　　在濾波部分沒(méi)有完全過(guò)濾掉雜波和其他干擾，對(duì)系統(tǒng)結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。</p><p><b>　　6 結(jié)論</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)基本完成了課題所規(guī)定的基本功能和要求，但是沒(méi)有達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，有些功能沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　

118、本設(shè)計(jì)為基于單片機(jī)的程控放大器設(shè)計(jì)，要求放大倍數(shù)實(shí)現(xiàn)分級(jí)調(diào)節(jié)，且調(diào)節(jié)誤差小于等于10％。本設(shè)計(jì)以STC89C52單片機(jī)為控制核心，結(jié)合A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器，并利用壓控運(yùn)算放大器VCA810對(duì)增益進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)信號(hào)的放大增益分級(jí)調(diào)節(jié)，且調(diào)節(jié)誤差控制在10％。但是，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的衰減功能，主要是對(duì)程序的編寫(xiě)和硬件的了解沒(méi)有很好的消化，所以沒(méi)能實(shí)現(xiàn)全部的功能。</p><p><b>　

119、　謝 辭</b></p><p>　　走的最快的總是時(shí)間，來(lái)不及感嘆，大學(xué)生活已近尾聲，這段時(shí)間的努力與付出，隨著本次論文的完成，將要?jiǎng)澫戮涮?hào)。</p><p>　　首先，要感謝**老師對(duì)我的幫助。在**老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下，經(jīng)過(guò)數(shù)個(gè)月的努力，終于完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，從課題選擇到具體的實(shí)施過(guò)程，論文初稿與定稿，*老師為我提供了種種專(zhuān)業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和一

120、些創(chuàng)造性的實(shí)踐建議，給予了我非常大的幫助。在選題時(shí)，*老師耐心地為我講解了題目的大致方向；在設(shè)計(jì)過(guò)程中，又為我提供了許多專(zhuān)業(yè)知識(shí)的指導(dǎo)，幫助我從理論的理解到具體的實(shí)踐過(guò)程有了很大的提升；在撰寫(xiě)論文時(shí)，我的思路不是很清晰，老師給我講解論文大體結(jié)構(gòu)，幫我理清頭緒。完成論文初稿后，老師在查看了我的論文后為我指出了論文的錯(cuò)誤和不足，細(xì)心地指導(dǎo)我修改論文，幫助我順利完成畢業(yè)論文。</p><p>　　同時(shí)還要感謝幫助我的同

121、學(xué)和舍友們。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到了許多困難，但是在同學(xué)們的幫助下，攻克了一個(gè)又一個(gè)難題。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，他們給了我很多的啟發(fā)，提出了很多寶貴的意見(jiàn)。</p><p>　　最后，還要向給予我許多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意，感謝他們對(duì)我的辛勤栽培。各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我才能掌握和運(yùn)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。</p><p>