基于51單片機(jī)的函數(shù)發(fā)生器的研究與制作畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、 編 號： 審定成績： xxxx大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）設(shè)計(jì)（論文）題目：基于單片機(jī)的函數(shù)發(fā)生器的研究制作學(xué) 院 名 稱 ： 學(xué) 生 姓 名 ： 專 業(yè) ： 班 級 ： 學(xué) 號 ： 指 導(dǎo) 教 師 ： 答辯組 負(fù)責(zé)人 ：填表時間：2010年 6 月xxxx大學(xué)教務(wù)處制xxxx大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘 要函數(shù)發(fā)生器主要作為實(shí)驗(yàn)用信號源，是現(xiàn)今各種電子電路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)用中必不可少的儀器設(shè)備之一。本次設(shè)計(jì)的主要目的就是為了學(xué)習(xí)基于單片機(jī)的函數(shù)發(fā)生器的工作原理，設(shè)計(jì)出一個低頻的函數(shù)發(fā)生器。從事本次設(shè)計(jì)不僅可以讓我對函數(shù)發(fā)生器的原理有更深的了解，而且也對單片機(jī)的知識有更深的掌握。單片機(jī)有很多種類，而且制作函

2、數(shù)發(fā)生器的方案繁多，本次設(shè)計(jì)是以AT89C51單片機(jī)為核心，選用DAC0832為數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，并輔以必要的模擬電路，設(shè)計(jì)出了一個基于AT89C51單片機(jī)的函數(shù)信號發(fā)生器。其設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、DA轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計(jì)、鍵盤控制模塊的設(shè)計(jì)及LCD顯示模塊的設(shè)計(jì)。其中DA轉(zhuǎn)換模塊包括2塊DAC0832芯片和OP07運(yùn)放電路，第一塊DA芯片的輸出作為第二塊DA芯片的參考電壓，而第一塊DA芯片的2.5V參考電壓由MC1403芯片的輸出來提供；鍵盤控制模塊采用3個按鍵來選擇波形類型及調(diào)節(jié)頻率、幅值；顯示模塊則采用LCD1602來顯示波形類型、頻率及幅值；最終將設(shè)計(jì)好的函數(shù)發(fā)生器的輸出接上示波

3、器，在示波器上顯示實(shí)際輸出的波形。本設(shè)計(jì)最終能達(dá)到預(yù)期的效果，能實(shí)現(xiàn)電壓步進(jìn)0.1V，方波能夠任意調(diào)節(jié)占空比以及在LCD1602上顯示波形類型、電壓和頻率，并且可以通過示波器來觀察其輸出的波形?！娟P(guān)鍵詞】AT89C51單片機(jī) DAC0832 LCD1602 按鍵ABSTRACTFunction as the main generators by signals. Electronic circuits is now the design in the application of the necessary equipment. The design of the main purpose i

4、s to learn revivification function of the generators works, a low frequency function of the generators. in this design could not only allow me to the principle functions of programme，there is more, but also for a more monolithic integrated circuits to learn.Monolithic integrated circuits there are m

5、any varieties, and the production function of the generators, the design is AT89c51 monolithic integrated circuits to the selection of a module dac0832 the chips, and supported by the simulation circuits, and devised a function of the signal based on at89c51 monolithic integrated circuits generators

6、. The design includes monolithic integrated circuits to the system design, and D/A the module for the design, the keyboard control module of the design and LCD modules display design. One of D/A the modules including two dollars and op07 dac0832 the discharge of the D/A, the chip is the D/A chip of

7、the voltage and the first piece of D/A chips 5v reference by 2. the voltage mc1403 chip of the output to provide; keyboard control in three key to select the type and frequency, wave of value displays module lcd1602;is used to indicate the type and frequency and wave be; Eventually will be designed

8、to function of the generators output meet on oscilloscope, in the wave is varied in the practical output.The design of the will to achieve the desired results can be achieved step 3 1v voltage and waves to any regulation of free and lcd1602 than on the type of signal wave, voltage and frequency, and

9、 may, by the wave is varied to observe the output.【Key words】AT89C51MCU DAC0832 LCD1602 KEY目 錄前 言1第一章 單片機(jī)概述2第一節(jié) 單片機(jī)的發(fā)展歷史及趨勢2第二節(jié) AT89C51單片機(jī)結(jié)構(gòu)簡介3一、AT89C51的基本特性3二、AT89C51單片機(jī)的外部引腳介紹4第三節(jié) 本章小結(jié)6第二章 方案選擇7第一節(jié) 波形生成方案7第二節(jié) 頻率改變方案8第三節(jié) 本章小結(jié)9第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)10第一節(jié) 各模塊硬件設(shè)計(jì)10一、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)10二、單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)11三、8位DA轉(zhuǎn)換器DAC083212四、2.5V基

10、準(zhǔn)電壓模塊設(shè)計(jì)16五、系統(tǒng)顯示功能設(shè)計(jì)16六、系統(tǒng)按鍵功能設(shè)計(jì)20第二節(jié) 本章小結(jié)21第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)23第一節(jié) Keil C51開發(fā)環(huán)境簡介23一、Keil uVision3環(huán)境介紹23二、利用Keil uVision3創(chuàng)建新項(xiàng)目24第二節(jié) 系統(tǒng)軟件流程設(shè)計(jì)25一、系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)25二、子系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)26三、系統(tǒng)詳細(xì)流程28第三節(jié) 本章小結(jié)29第五章 設(shè)計(jì)成果30第一節(jié) 實(shí)物展示和性能說明30一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)物整體30二、液晶顯示模塊31三、示波器顯示模塊33第二節(jié) 本章小結(jié)35結(jié) 論36致 謝37參考文獻(xiàn)38附 錄39一、英文原文：39二、英文翻譯：42三、工程設(shè)計(jì)圖紙：44四、源程

11、序：45- 58 -前 言本次設(shè)計(jì)的主要是學(xué)習(xí)基于單片機(jī)的函數(shù)發(fā)生器的工作原理，制作出一個低頻的函數(shù)信號發(fā)生器。在科學(xué)研究、工程教育及生產(chǎn)實(shí)踐中，如工業(yè)過程控制、教學(xué)實(shí)驗(yàn)、機(jī)械振動試驗(yàn)、動態(tài)分析、材料試驗(yàn)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，常常需要用到低頻信號發(fā)生器。函數(shù)發(fā)生器作為一種通用的電子儀器，在生產(chǎn)、科研、測控、通訊等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。但市面上能看到的此類儀器在頻率精度、帶寬、波形種類及程控方面都已不能滿足許多方面實(shí)際應(yīng)用的需求。我們長期使用的信號發(fā)生器，大部分是由模擬電路構(gòu)成的，這類儀器作為信號源，頻率可達(dá)上百M(fèi)Hz，在高頻范圍內(nèi)其頻率穩(wěn)定性高、可調(diào)性好。但用于低頻信號輸出時，它所需要的RC值很

12、大，參數(shù)準(zhǔn)確度難以保證。而且其體積大，損耗也大。前人研制了采用8031單片機(jī)及程序存儲器構(gòu)成的最小系統(tǒng)組成的數(shù)字式低頻信號發(fā)生器，它在低頻范圍內(nèi)性能好，但是體積較大，價格較貴。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，集成度不斷提高，使得微型機(jī)的速度和性能大為提高，可靠性增加，成本降低。MCS-51就是將具有存儲程序、處理數(shù)據(jù)以及與外設(shè)交換信息的功能電路集成在一塊芯片中，并符合一定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而構(gòu)成的單片機(jī)。 單片機(jī)有很多種類，而且制作函數(shù)發(fā)生器的方案繁多，本次設(shè)計(jì)是以AT89C51單片機(jī)為核心，選用DAC0832為數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，并輔以必要的模擬電路，設(shè)計(jì)出了一個基于AT89C51單片機(jī)的函數(shù)信號發(fā)生器。其設(shè)

13、計(jì)內(nèi)容主要包括單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、DA轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計(jì)、鍵盤控制模塊的設(shè)計(jì)及LCD顯示模塊的設(shè)計(jì)。其中DA轉(zhuǎn)換模塊包括2塊DAC0832芯片和OP07運(yùn)放電路，第一塊DA芯片的輸出作為第二塊DA芯片的參考電壓，而第一塊DA芯片的2.5V參考電壓由MC1403芯片的輸出來提供；鍵盤控制模塊采用3個按鍵來選擇波形類型及調(diào)節(jié)頻率、幅值；顯示模塊則采用LCD1602來顯示波形類型、頻率及幅值；最終將設(shè)計(jì)好的函數(shù)發(fā)生器的輸出接上示波器，在示波器上顯示實(shí)際輸出的波形。本設(shè)計(jì)最終能達(dá)到預(yù)期的效果，能實(shí)現(xiàn)電壓步進(jìn)0.1V，方波能夠任意調(diào)節(jié)占空比以及在LCD1602上顯示波形類型、電壓和頻率，并且可以通過示波器

14、來觀察其輸出的波形。第一章 單片機(jī)概述單片機(jī)的全稱是單片微型計(jì)算機(jī)（Single Chip Microcomputer），國際上統(tǒng)稱為微控制器（Micro Controller Unit,MCU）。它把組成微型計(jì)算機(jī)的各功能部件（中央處理器（CPU）、隨機(jī)存取存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM）、可編程存儲器（EPROM）、并行及串行輸入/輸出（I/O）接口電路、定時器/計(jì)數(shù)器、中斷控制器等）集成在一塊半導(dǎo)體芯片上，構(gòu)成一個完整的微型計(jì)算機(jī)。在進(jìn)行一個具體的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)之前，需要對單片機(jī)的硬件資源配置和體系結(jié)構(gòu)有較深入的了解。本章將對AT89C51單片機(jī)的基礎(chǔ)內(nèi)容作較詳細(xì)的講解。第一節(jié)

15、 單片機(jī)的發(fā)展歷史及趨勢單片機(jī)出現(xiàn)的歷史并不長，但發(fā)展十分迅猛。它的產(chǎn)生與發(fā)展和微處理器的產(chǎn)生和發(fā)展大體相同，自1971年Intel公司首先推出4位微處理器以來，它的發(fā)展到目前為止大致可分為4個階段：一、 單片機(jī)發(fā)展的初級階段（20世紀(jì)70年代初70年代中期）。1971年11月Intel公司首先設(shè)計(jì)出集成度為2000只晶體管/片的4位微處理器Intel 4004，并配有RAM、ROM和移位寄存器，構(gòu)成了第一臺MCS-4微處理器。隨后又設(shè)計(jì)出了8位微處理器Intel8008，在此期間Fairchild公司也設(shè)計(jì)出了8位微處理器F8。這些微處理器雖然還不是真正的單片機(jī)，但從此拉開了研制單片機(jī)的序幕

16、。二、 低性能單片機(jī)階段（20世紀(jì)70年代中期80年代初期）。以1976年Intel公司推出的MCS-48系列為代表，采用將8位CPU、8位并行I/O端口、8位定時器/計(jì)數(shù)器、RAM和ROM等集成在一塊半導(dǎo)體芯片上的單片結(jié)構(gòu)，雖然其尋址范圍有限，也沒有串行I/O端口，RAM、ROM容量小，中斷系統(tǒng)也較簡單，但功能可滿足一般工業(yè)控制和智能化儀表等的需要。這種采用將CPU與計(jì)算機(jī)外圍電路集成到一塊芯片上的技術(shù)，標(biāo)志著單片機(jī)的誕生。從而導(dǎo)致了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中開始出現(xiàn)兩大分支：通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)。三、 高性能單片機(jī)階段（20世紀(jì)80年代初期90年代初期）。這一階段推出的8位單片機(jī)普遍帶有串行口，有

17、多級中斷處理系統(tǒng)，多個16位定時器/計(jì)數(shù)器。片內(nèi)RAM、ROM的容量加大，尋址范圍可達(dá)64KB，個別片內(nèi)還帶有A/D轉(zhuǎn)換接口。這一階段中最具典型性的產(chǎn)品為1980年Intel公司推出的MCS-51系列單片機(jī)，其他代表產(chǎn)品有Motorola公司的6801和Zilog公司的Z8等。這類單片機(jī)的運(yùn)算速度大幅度提高，增加了外圍電路功能，強(qiáng)化了智能控制的特征，拓寬了單片機(jī)的應(yīng)用范圍，使之能用于智能終端、局域網(wǎng)絡(luò)的接口等。因而，它是目前國內(nèi)外單片機(jī)產(chǎn)品的主流，各制造公司還在不斷的改進(jìn)和發(fā)展它。四、8位單片機(jī)鞏固發(fā)展階段及16位、32位單片機(jī)不斷推出階段（20世紀(jì)90年代至今）。此階段單片機(jī)在集成度、功能、

18、速度、可靠性、應(yīng)用領(lǐng)域等方面向更高水平發(fā)展。如：CPU的位數(shù)有8位、16位、32位，而結(jié)構(gòu)上采用雙CPU結(jié)構(gòu)或內(nèi)部流水線結(jié)構(gòu)，以提高處理能力和運(yùn)算速度；時鐘頻率高達(dá)20MHz甚至更高，使指令執(zhí)行速度相對加快；提高新型的串口總線結(jié)構(gòu)，為系統(tǒng)的擴(kuò)展和配置打下了良好的基礎(chǔ)；增加新的特殊功能部件，如監(jiān)視定時器WDT、DMA傳輸、PWM輸出、可編程計(jì)數(shù)陣列PCA、調(diào)制解調(diào)器、通信控制器、浮點(diǎn)運(yùn)算單元等；半導(dǎo)體制造工藝的不斷進(jìn)步，使芯片向高集成度、低功耗方向發(fā)展。此階段單片機(jī)內(nèi)集成的功能越來越強(qiáng)大，并朝著片上系統(tǒng)方向發(fā)展，單片機(jī)在大量數(shù)據(jù)的實(shí)時處理、高級通信系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、復(fù)雜工業(yè)過程控制、高級機(jī)器人

19、以及局域網(wǎng)等各方面得到大量應(yīng)用。隨著技術(shù)的進(jìn)步，早期的8位中、低檔單片機(jī)逐漸被淘汰，但8位單片機(jī)并沒有消失，尤其是51系列單片機(jī)不僅沒有消失，反而還呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢。目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，將進(jìn)一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個方向發(fā)展。第二節(jié) AT89C51單片機(jī)結(jié)構(gòu)簡介一、AT89C51的基本特性AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用AT

20、MEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。AT89C51單片機(jī)有40個管腳，分成兩排，每一排各有20個腳，其中左下角標(biāo)有箭頭的為第1腳，然后按逆時針方向依次為第2腳、第3腳第40腳。在40個管腳中，其中有32個腳可用于各種控制，比如控制小燈的亮與滅、控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)、控制電梯的升與降等，這32個腳叫做單片機(jī)的“端口”，在單片機(jī)技術(shù)中，每個端口都有一個特定的名字，比如第一腳的那個端口叫做“P1.0”。

21、AT89C51單片機(jī)的主要特性：·與MCS-51兼容 ·4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 壽命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時間：10年·全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz·三級程序存儲器鎖定·128*8位內(nèi)部RAM·32可編程I/O線·兩個16位定時器/計(jì)數(shù)器·5個中斷源 ·可編程串行通道·低功耗的閑置和掉電模式·片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 二、AT89C51單片機(jī)的外部引腳介紹AT89C51單片機(jī)的外部引腳的排列及名稱如圖1.1所示：圖1.1所示管腳描述如下：·VCC：提供掉電空閑正常工作電壓

22、。·GND：接地。 ·P0口：P0口是開漏雙向口，可以寫為1使其狀態(tài)為懸浮用作高阻輸入。P0也可以在訪問外部程序存儲器時作地址的低字節(jié),在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時作數(shù)據(jù)總線，此時通過內(nèi)部強(qiáng)上拉輸出1。·P1口：P1口是帶內(nèi)部上拉的雙向I/O口，向P1口寫入1時，P1口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口。當(dāng)作為輸入腳時，被外部拉低的P1口會因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出電流。其中P1.0用作定時/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入/時鐘輸出；P1.1用作定時/計(jì)數(shù)器2重裝載/捕捉/方向控制。圖1.1 AT89C51單片機(jī)的外部引腳圖·P2口：P2口是帶內(nèi)部上拉的雙向I/O口,向P2口寫

23、入1時,P2口被內(nèi)部上拉為高電平,可用作輸入口。當(dāng)作為輸入腳時,被外部拉低的P2口會因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出電流。在訪問外部程序存儲器和外部數(shù)據(jù)時,分別作為地址高位字節(jié)和16位地址(MOVX DPTR),此時通過內(nèi)部強(qiáng)上拉傳送1。當(dāng)使用8位尋址方式(MOVRi)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,P2口發(fā)送P2特殊功能寄存器的內(nèi)容。·P3口：P3口是帶內(nèi)部上拉的雙向I/O口。向P3口寫入1時，P3口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口。當(dāng)作為輸入腳時被外部拉低的P3口會因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出電流，P3口還具有以下特殊功能：RxD(P3.0):串行輸入口TxD(P3.1):串行輸出口INT0(P3.2):外部中斷

24、0INT1(P3.3):外部中斷T0(P3.4):定時器0外部輸入T1(P3.5):定時器1外部輸入WR(P3.6):外部數(shù)據(jù)存儲器寫信號RD(P3.7):外部數(shù)據(jù)存儲器讀信號·RST：當(dāng)晶振在運(yùn)行中只要復(fù)位管腳出現(xiàn)2個機(jī)器周期高電平即可復(fù)位。內(nèi)部有擴(kuò)散電阻連接到Vss，僅需要外接一個電容到Vcc即可實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位。·ALE：地址鎖存使能，在訪問外部存儲器時，輸出脈沖鎖存地址的低字節(jié)，在正常情況下，ALE輸出信號恒定為1/6振蕩頻率。并可用作外部時鐘或定時，注意每次訪問外部數(shù)據(jù)時一個ALE脈沖將被忽略。ALE可以通過置位SFR的auxlilary.0禁止，置位后ALE只能在執(zhí)

25、行MOVX指令時被激活。·PSEN：當(dāng)執(zhí)行外部程序存儲器代碼時,PSEN每個機(jī)器周期被激活兩次.在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時PSEN無效,訪問內(nèi)部程序存儲器時PSEN無效。·EA/VPP：在訪問整個外部程序存儲器時EA必須外部置低,如果EA為高時將執(zhí)行內(nèi)部程序,除非程序計(jì)數(shù)器包含大于片內(nèi)FLASH的地址。該引腳在對FLASH編程時提供5V/12V編程電壓(Vpp)，如果保密位1已編程EA在復(fù)位時由內(nèi)部鎖存。·XTAL1：反相振蕩放大器輸入和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路輸入。·XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。第三節(jié) 本章小結(jié)本章第一節(jié)主要介紹了單片機(jī)的發(fā)展歷史及未來趨勢，

26、讓我們對單片機(jī)有了一個初步的了解。第二節(jié)比較詳細(xì)地描述了AT89C51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特性及引腳功能，為學(xué)習(xí)下一章打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第二章 方案選擇函數(shù)發(fā)生器一般是指能自動產(chǎn)生正弦波、方波、三角波的電壓波形的電路或者儀器。其波形產(chǎn)生方法有單片機(jī)控制DA技術(shù)、直接數(shù)字合成等；電路形式可以采用由運(yùn)放及分離元件構(gòu)成，也可以采用單片集成函數(shù)發(fā)生器。本章將討論采用何種方法設(shè)計(jì)函數(shù)發(fā)生器。第一節(jié) 波形生成方案函數(shù)發(fā)生器在科學(xué)實(shí)驗(yàn)、電子測量、自動控制、設(shè)備檢測、無線通訊等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。信號發(fā)生器的基本功能是可以提供符合一定技術(shù)指標(biāo)要求的電信號，其波形、頻率、幅值均可以調(diào)節(jié)。實(shí)現(xiàn)信號發(fā)生器電路的方案很多，其

27、特點(diǎn)也不同，主要有模擬電路實(shí)現(xiàn)方案、數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)方案和模數(shù)混合實(shí)現(xiàn)的方案。1、 采用單片機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)的信號發(fā)生器 該方案的主要思路是采用編程的方法來產(chǎn)生希望得到的波形，用戶將要輸出的波形預(yù)先存儲在半導(dǎo)體存儲器中，在需要某種波形時將儲存在存儲器中的數(shù)據(jù)依次讀出來，經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換、濾波等處理后，輸出該波形的信號。該方案優(yōu)點(diǎn)是輸出信號的頻率穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)任意波形的信號容易，可通過外置按鍵或鍵盤來設(shè)定所需要產(chǎn)生信號源的類型和頻率，還可以通過顯示器顯示出波形的相關(guān)信息。不足之處是由于單片機(jī)的處理數(shù)據(jù)的速度有限，當(dāng)產(chǎn)生頻率比較高的信號時，輸出波形的質(zhì)量將下降。2、利用直接數(shù)字頻率合成（DDS）集

28、成芯片實(shí)現(xiàn)的信號發(fā)生器 隨著大規(guī)模集成電路制作技術(shù)的發(fā)展，采用直接數(shù)字頻率合成技術(shù)實(shí)現(xiàn)的信號產(chǎn)生集成芯片應(yīng)用越來越廣泛。DDS集成芯片內(nèi)部主要由相位累加器、波形存儲器、高速D/A轉(zhuǎn)換器等環(huán)節(jié)組成，在時鐘脈沖的控制下，相位累加器對輸入的頻率控制字不斷進(jìn)行累加得到相應(yīng)的相位碼，同時相位碼序列作為地址信號去尋址波形存儲器進(jìn)行相位碼到幅度碼的轉(zhuǎn)換，并輸出不同的幅度編碼。這一系列不同的幅度編碼經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器得到相應(yīng)的階梯電壓信號，最后經(jīng)過低通濾波器平滑，即可輸出相應(yīng)的信號。一般集成DDS芯片內(nèi)部時鐘脈沖的頻率固定，其相位累加器位數(shù)也不變，所以只需改變頻率控制字即可實(shí)現(xiàn)輸出信號頻率的變化。利用DDS集成

29、電路設(shè)計(jì)的信號發(fā)生器具有輸出頻率高，頻率穩(wěn)定度高，輸出頻率分辨率高，易于實(shí)現(xiàn)全數(shù)字控制等優(yōu)點(diǎn)，是目前設(shè)計(jì)高精度、高性能信號發(fā)生器的首選方案。目前典型的DDS集成芯片有AD9850、AD9851、AD9852和AD9834等。3、 利用專用函數(shù)發(fā)生器集成電路實(shí)現(xiàn)的信號發(fā)生器 利用集成函數(shù)發(fā)生器專用芯片可以方便的實(shí)現(xiàn)多種波形的輸出，而且外圍電路簡單，調(diào)試容易。例如早期的函數(shù)發(fā)生器集成芯片有ICL8038、BA205、XR2206/2207/2209等，這些芯片的不足時輸出信號的頻率不高，最大僅有幾百kHz，調(diào)節(jié)方式不靈活，頻率和脈沖信號的占空比不能獨(dú)立調(diào)節(jié)。MAX038是美國MAXIM公司推出的新

30、一代單片函數(shù)信號發(fā)生器，MAX038內(nèi)部含有精密帶隙電壓參考、鑒相器和TTL同步輸出，可以采用較少的外部元件構(gòu)成一臺高頻函數(shù)發(fā)生器，也可單獨(dú)用作電壓控制振蕩器、頻率調(diào)制器、脈寬調(diào)制器、鎖相環(huán)、頻率合成器和FSK信號發(fā)生器，它的主要特點(diǎn)有：0.1Hz20MHz的輸出頻率調(diào)節(jié)范圍，350：1的掃頻范圍，10%90%的占空比調(diào)節(jié)范圍，可以輸出正弦波、方波、矩形波、三角波、鋸齒波等波形，且頻率和占空比調(diào)節(jié)互不影響，是目前較為理想的函數(shù)發(fā)生器集成芯片。4、采用分立器件組成的信號發(fā)生器 過去傳統(tǒng)的信號發(fā)生一般采用這種方式，該方案一般采用集成運(yùn)算放大器外加電阻、電容等元件，構(gòu)成方波、三角波發(fā)生器，然后將三角

31、波信號或方波信號轉(zhuǎn)換成正弦波信號輸出；也可以直接采用RC正弦波信號發(fā)生器產(chǎn)生正弦波信號。該方案的缺點(diǎn)是輸出信號頻率較低，輸出的波形質(zhì)量差，輸出頻率調(diào)節(jié)范圍小，電路復(fù)雜且體積大。 綜合考慮成本、復(fù)雜程度、技術(shù)要求等各種因素，選擇了單片機(jī)控制雙DA技術(shù)完成頻率的改變這種方案。第二節(jié) 頻率改變方案方案一：單片機(jī)控制DA產(chǎn)生波形均是由查表產(chǎn)生，查表頻率的改變可導(dǎo)致送至DA的數(shù)據(jù)端得點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離變化，點(diǎn)與點(diǎn)距離的變化后，波形的周期將發(fā)生變化，也就是波形的頻率改變了。因此控制單片機(jī)的查表頻率即可實(shí)現(xiàn)頻率的步進(jìn)。其優(yōu)點(diǎn)是能夠很方便的改變頻率；其缺點(diǎn)是對單片機(jī)查表頻率的精度要求較高，且隨著頻率增高而提高。

32、方案二：單片機(jī)控制計(jì)數(shù)器的初值。其優(yōu)點(diǎn)是解除了單片機(jī)對查表頻率精度的要求；其缺點(diǎn)是當(dāng)DA的輸出頻率高于100Hz時，每改變一個計(jì)數(shù)頻率引起輸出頻率的增加或者減少的頻率都大于100Hz。對計(jì)數(shù)器的位數(shù)要求較高（至少需要10位），且由于受到VCO的振蕩頻率的影響輸出頻率失真度增加。綜合方案一和方案二的優(yōu)缺點(diǎn)，本文采用了在低頻時控制單片機(jī)的查表頻率從而改變輸出頻率，在高頻時改變計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)初值來改變頻率的方法從而較完美地實(shí)現(xiàn)要求。第三節(jié) 本章小結(jié)本章主要介紹了本設(shè)計(jì)的具體方案，本設(shè)計(jì)采用雙DA技術(shù)來生成波形，在頻率控制方面，本設(shè)計(jì)采用控制單片機(jī)查表的頻率和改變計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)初值相結(jié)合的方法。第三章 系

33、統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)非常重要的一部分，這關(guān)系到系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，每一個模塊的設(shè)計(jì)都關(guān)系到整體。本章將詳細(xì)地介紹系統(tǒng)各個模塊的設(shè)計(jì)，包括單片機(jī)最小系統(tǒng)、DA轉(zhuǎn)換模塊、液晶顯示模塊和按鍵控制模塊等。第一節(jié) 各模塊硬件設(shè)計(jì) 一、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)總體框圖如圖3.1所示：圖3.1 系統(tǒng)總體框圖系統(tǒng)總體款圖主要包括以下幾個部分：單片機(jī)部分：本設(shè)計(jì)選用AT89C51單片機(jī)作為控制核心。DA轉(zhuǎn)換部分：本設(shè)計(jì)采用2塊DAC0832芯片，其中一塊的輸出用于另一塊DA的基準(zhǔn)基準(zhǔn)電壓部分：第一塊DA的2.5V基準(zhǔn)電壓通過MC1403芯片來實(shí)現(xiàn)。顯示部分：本設(shè)計(jì)采用LCD1602來顯示波形的類型、幅值的大小

34、、頻率的大小。鍵盤部分：本設(shè)計(jì)采用3個獨(dú)立按鍵來控制波形類型的選擇、幅值大小的改變及頻率大小的改變。二、單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)以AT89C51單片機(jī)為核心，要使AT89C51單片機(jī)正常工作，必須滿足它的基本條件，這就是最小工作系統(tǒng)，如圖3.2所示：圖3.2 AT89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)最小工作系統(tǒng)包括如下幾部分：電源：單片機(jī)使用的是5V電源，其中正極接40引腳（Vcc），負(fù)極接20引腳（GND）。晶振電路：晶振是晶體振蕩器的簡稱，單片機(jī)是一種時序電路，必須提供脈沖信號才能正常工作。AT89C51單片機(jī)內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端

35、和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容C1和C2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對外接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為11.0592MHz，電容值約為30F。在焊接刷電路板時，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。單片機(jī)內(nèi)部已經(jīng)集成了振蕩器；使用晶體振蕩器，接18（XTAL2）、19（XTAL1）腳。只要買來晶振、電容，按圖接上即可。復(fù)位電路：單片機(jī)復(fù)位電路是

36、指單片機(jī)的初始化操作。單片機(jī)啟運(yùn)運(yùn)行時，都需要先復(fù)位，其作用是使CPU和系統(tǒng)中其他部件處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。因而，復(fù)位是一個很重要的操作方式。單片機(jī)的復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計(jì)數(shù)器PC0000H，這表明程序從0000H地址單元開始執(zhí)行。單片機(jī)冷啟動后，片內(nèi)RAM為隨機(jī)值，運(yùn)行中的復(fù)位操作不改變片內(nèi)RAM區(qū)中的內(nèi)容，21個特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)為確定值，見表3.1。 表3.1 寄存器復(fù)位后狀態(tài)表特殊功能寄存器初始狀態(tài)特殊功能寄存器初始狀態(tài)ABPSWSPDPLDPHP0P3IPIE00H00H00H07H00H00HFFH*00000B0*0000

37、0BTMODTCONTH0TL0TH1TL1SBUFSCONPCON00H00H00H00H00H00H不定00H0*B按圖中畫法連好9腳（RST），單片機(jī)即可上電初始化。復(fù)位電路的工作原理是：通電時，電容兩端相當(dāng)于是短路，于是RST引腳上為高電平，然后電源通過電阻對電容充電，RST端電壓慢慢下降，降到一定程度，即為低電平，時間不少于5ms。復(fù)位后單片機(jī)才開始正常工作。EA引腳：31引腳一般接到正電源端。三、8位DA轉(zhuǎn)換器DAC0832DAC0832芯片引腳介紹DAC0832是雙列直插式8位D/A轉(zhuǎn)換器。能完成數(shù)字量輸入到模擬量(電流)輸出的轉(zhuǎn)換。圖3.3和圖3.4分別為DAC0832的引腳圖

38、和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。其主要參數(shù)如下：分辨率為8位，轉(zhuǎn)換時間為1s，滿量程誤差為±1LSB，參考電壓為(+10-10)V，供電電源為(+5+15)V，邏輯電平輸入與TTL兼容。從圖4中可見，在DAC0832中有兩級鎖存器，第一級鎖存器稱為輸入寄存器，它的允許鎖存信號為ILE，第二級鎖存器稱為DAC寄存器，它的鎖存信號也稱為通道控制信號/XFER。圖3.3中，當(dāng)ILE為高電平，片選信號/CS和寫信號/WR1為低電平時，輸入寄存器控制信號為1，這種情況下，輸入寄存器的輸出隨輸入而變化。此后，當(dāng)/WR1由低電平變高時，控制信號成為低電平，此時，數(shù)據(jù)被鎖存到輸入寄存器中，這樣輸入寄存器的輸出端不再隨

39、外部數(shù)據(jù)DB的變化而變化。對第二級鎖存來說，傳送控制信號/XFER和寫信號/WR2同時為低電平時，二級鎖存控制信號為高電平，8位的DAC寄存器的輸出隨輸入而變化，此后，當(dāng)/WR2由低電平變高時，控制信號變?yōu)榈碗娖剑谑菍⑤斎爰拇嫫鞯男畔㈡i存到DAC寄存器中。圖3.3 DAC0832引腳圖圖3.3中其余各引腳的功能定義如下：(1)、DI7DI0：8位的數(shù)據(jù)輸入端，DI7為最高位。(2)、IOUT1：模擬電流輸出端1，當(dāng)DAC寄存器中數(shù)據(jù)全為1時，輸出電流最大，當(dāng)DAC寄存器中數(shù)據(jù)全為0時，輸出電流為0。(3)、IOUT2：模擬電流輸出端2，IOUT2與IOUT1的和為一個常數(shù)，即IOUT1IOU

40、T2常數(shù)。(4)、RFB：反饋電阻引出端，DAC0832內(nèi)部已經(jīng)有反饋電阻，所以RFB端可以直接接到外部運(yùn)算放大器的輸出端，這樣相當(dāng)于將一個反饋電阻接在運(yùn)算放大器的輸出端和輸入端之間。(5)、VREF：參考電壓輸入端，此端可接一個正電壓，也可接一個負(fù)電壓，它決定0至255的數(shù)字量轉(zhuǎn)化出來的模擬量電壓值的幅度，VREF范圍為(+10-10)V。VREF端與D/A內(nèi)部T形電阻網(wǎng)絡(luò)相連。(6)、VCC：芯片供電電壓，范圍為(+515)V。(7)、AGND：模擬量地，即模擬電路接地端。(8)、DGND：數(shù)字量地。圖3.4 DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖DAC0832的工作方式DAC0832可處于三種不同的工

41、作方式：（1）直通方式 ：當(dāng)ILE接高電平，CS、WR1、WR2和XFER都接數(shù)字地時，DAC處于直通方式，8位數(shù)字量一旦到達(dá)DI7DI0輸入端，就立即加到8位D/A轉(zhuǎn)換器，被轉(zhuǎn)換成模擬量。例如在構(gòu)成波形發(fā)生器的場合，就要用到這種方式，即把要產(chǎn)生基本波形的數(shù)據(jù)存在ROM中，連續(xù)取出送到DAC去轉(zhuǎn)換成電壓信號。（2）單緩沖方式 ：只要把兩個寄存器中的任何一個接成直通方式，而用另一個鎖存器數(shù)據(jù)，DAC就可處于單緩沖工作方式。一般的做法是將WR2和XFER都接地，使DAC寄存器處于直通方式，另外把ILE接高電平，CS接端口地址譯碼信號，WR1接CPU的WR信號，這樣就可以通過一條MOVX指令，選中該

42、端口，使CS和WR1有效，啟動D/A轉(zhuǎn)換。（3）雙緩沖方式 ：主要在以下兩種情況下需要用雙緩沖方式的D/A轉(zhuǎn)換。需在程序的控制下，先把轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)輸入輸入緩存器，然后在某個時刻再啟動D/A轉(zhuǎn)換。這樣，可先選中CS端口，把數(shù)據(jù)寫入輸入寄存器；再選中XFER端口，把輸入寄存器內(nèi)容寫入DAC寄存器，實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換。在需要同步進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換的多路DAC系統(tǒng)中，采用雙緩沖方式，可以在不同的時刻把要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)打入各DAC的輸入寄存器，然后由一個轉(zhuǎn)換命令同時啟動多個DAC轉(zhuǎn)換。先用3條輸出指令選擇3個端口，分別將數(shù)據(jù)寫入各DAC的輸入寄存器，當(dāng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒后，再執(zhí)行一次寫操作，使XFER變低同時選通3個D/A

43、的DAC寄存器，實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)換。DAC0832與單片機(jī)連接及外圍電路的設(shè)計(jì)圖3.5 第一片DAC0832外接轉(zhuǎn)換電路圖3.6 第二片DAC0832外接轉(zhuǎn)換電路本次函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計(jì)采用雙AD技術(shù)。即用第一片DAC0832芯片的輸出作為第二片DAC0832的基準(zhǔn)電壓，通過改變單片機(jī)對第一片DAC0832的輸入來改變其輸出，從而改變第二片DAC0832的基準(zhǔn)電壓，從而控制第二片DAC0832的輸出電流，由此可見，幅值的大小可由單片機(jī)來控制。同樣單片機(jī)也與第二片DAC0832相連接，通過單片機(jī)查表頻率的改變和定時器初值的改變來控制波形頻率的大小。由于DAC0832是電流輸出型，在輸出端需接一個電流電壓轉(zhuǎn)

44、換電路和一個負(fù)電壓轉(zhuǎn)換為正電壓轉(zhuǎn)換電路即可輸出0Vref的電壓值。其電路圖如圖3.5、圖3.6所示：四、2.5V基準(zhǔn)電壓模塊設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用MC1403芯片實(shí)現(xiàn)2.5V電壓基準(zhǔn)，其引腳圖如圖3.7所示:圖3.7 MC1403引腳圖MC1403是低壓基準(zhǔn)芯片。一般用作812bit的D/A芯片的基準(zhǔn)電壓等一些需要基本精準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓的場合。輸出電壓:2.5V/-25mV，輸入電壓范圍:4.5V40V，輸出電流:10mA。因?yàn)檩敵鍪枪潭ǖ?，所以電路很簡單。就是Vin接電源輸入，GND接底，Vout加一個0.1uf1uf的電容就可以了。Vout一般用作812bit的D/A芯片的基準(zhǔn)電壓。五、系統(tǒng)顯示功能設(shè)

45、計(jì)本設(shè)計(jì)采用LCD1602來顯示波形的類型、幅值及頻率。LCD1602液晶顯示模塊，它可以顯示兩行，每行16個字符，采用單+5V電源供電，外圍電路配置簡單。LCD1602管腳如圖3.8所示：圖3.8接口管腳功能表如表3.2所示：圖3.8 LCD1602芯片管腳圖表3.2 LCD1602管腳功能表引腳號符號狀態(tài)功能1Vss電源地2Vdd電源+5V3V0對比度控制端4RS輸入寄存器選擇5R/W輸入讀、寫操作6E輸入使能信號7DB三態(tài)數(shù)據(jù)總線8DB三態(tài)數(shù)據(jù)總線9DB三態(tài)數(shù)據(jù)總線10DB三態(tài)數(shù)據(jù)總線11DB三態(tài)數(shù)據(jù)總線12DB三態(tài)數(shù)據(jù)總線13DB三態(tài)數(shù)據(jù)總線14DB三態(tài)數(shù)據(jù)總線15LEDA輸入背光+5

46、V16LEDK輸入背地光 LCD1602主要管腳介紹：V0：液晶顯示器對比度調(diào)整端，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生鬼影，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。RS：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。R/W：讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。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為高電平R/W為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。E：使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行指令。LCD1602控制指令：LCD1602有11個控制指令，如表3.3所示：表3.3 LCD1602指令對應(yīng)功能表指令功能清屏清DD

47、RAM和AC值歸位AC=0，光標(biāo)、畫面回HOME位輸入方式設(shè)置設(shè)置光標(biāo)、畫面移動方式顯示開關(guān)控制設(shè)置顯示、光標(biāo)及閃爍開、關(guān)光標(biāo)、畫面位移光標(biāo)、畫面移動，不影響DDRAM功能設(shè)置工作方式設(shè)置CGRAM地址設(shè)置設(shè)置CGRAM地址。A5A0=03FHDDRAM地址設(shè)置DDRAM地址設(shè)置讀BF及AC值讀忙標(biāo)志BF值呵地址計(jì)時器AC值寫數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)寫入DDRAM或CGRAM內(nèi)讀數(shù)據(jù)從DDRRAM或CGRAM清屏指令表如表3.4所示:表3.4 LCD1602清屏指令表RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3 DB2DB1 DB00000000001顯示開關(guān)控制如表3.5所示:表3.5 顯示開關(guān)控制表RSR/W

48、DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00000001DCB功能：設(shè)置顯示、光標(biāo)及閃爍開、關(guān)；其中：D表示顯示開關(guān)：D=1為開，D=0為關(guān)。 C表示光標(biāo)開關(guān)：C=1為開，C=0為關(guān)。 B表示閃爍開關(guān)：B=1為開，B=0為關(guān)。光標(biāo)、畫面位移控制如表3.6所示：表3.6 LCD1602光標(biāo)、畫面位移控制表RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0000001S/CR/L*功能：光標(biāo)、畫面移動，不影響DDRAM。其中：S/C=1:畫面平移一個字符位； S/C=0：光標(biāo)平移一個字符位； R/L=1：右移；R/L=0：左移。功能設(shè)置如表3.7所示：表3.7 LCD1602功能設(shè)計(jì)

49、表RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB000001DLNF*功能：工作方式設(shè)置（初始化指令）其中：DL=1,8位數(shù)據(jù)接口；DL=0，四位數(shù)據(jù)接口； N=1，兩行顯示；N=0，一行顯示； F=1，5 10點(diǎn)陣字符；F=0，5 7點(diǎn)陣字符。讀寫控制時序如表3.8所示：表3.8 LCD1602讀寫控制時序RSR/WE功能00下降沿寫指令代碼01高電平讀忙標(biāo)志和AC碼10下降沿寫數(shù)據(jù)11高電平讀數(shù)據(jù)LCD1602與單片機(jī)連接圖如下：圖3.9 LCD1602與單片機(jī)連接電路圖六、系統(tǒng)按鍵功能設(shè)計(jì)此信號發(fā)生器采用三個按鍵與LCD1602配合使用來調(diào)節(jié)輸出信號的各個參數(shù)。如圖3.10所示

50、，三個按鍵分別賦予的意義為：“+”鍵、“”鍵、功能鍵。圖3.10 按鍵分布與功能圖“功能鍵”是選擇輸出波形需要調(diào)節(jié)的參數(shù)，“+”鍵和“”鍵則是增加或者減小輸出波形幅值或頻率。操作時必須觀察LCD1602上顯示的內(nèi)容再按鍵來調(diào)節(jié)相應(yīng)參數(shù)。LCD1602上顯示的內(nèi)容如圖3.11所示。(1)G:M“+”鍵和“”鍵調(diào)節(jié)輸出波形類型，改變的是mode 的值（方波為0，三角波為1，正弦波為2）。(2)G:F “+”鍵和“”鍵調(diào)節(jié)輸出信號頻率，改變的是定時器的值。(3)G:A “+”鍵和“”鍵調(diào)節(jié)輸出信號幅值，改變的是A的值（0.05.0V， 步進(jìn)為0.1V）。圖3.11 LCD1602顯示內(nèi)容示意圖說明：

51、按動“功能鍵”會使G的值在0、1、2之間循環(huán)切換。第二節(jié) 本章小結(jié)本章是本文的核心內(nèi)容，其詳細(xì)地介紹了該系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的具體方案，對各硬件模塊以及調(diào)試過程中遇到的問題及解決方法作了比較系統(tǒng)的闡述。其中硬件設(shè)計(jì)方面包括單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、按鍵的設(shè)計(jì)、液晶顯示模塊的設(shè)計(jì)、DA轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計(jì)及基準(zhǔn)電壓的設(shè)計(jì)等。在本次硬件調(diào)試過程中主要遇到兩個問題：第一個問題是由于焊接技術(shù)比較生疏，造成在焊接完電路板后出現(xiàn)短路問題。因?yàn)闆]有通過PCB制板，而是由自己直接搭的電路，所以在焊接過程中用到了很多導(dǎo)線來連接，導(dǎo)線越多則越容易焊接錯誤。比如出現(xiàn)短路、短路以及線跟線之間的干擾等一系列問題。這些問題都可能導(dǎo)致整個電

52、路不通電。在開始調(diào)試的時候發(fā)現(xiàn)將USB電源接口通過數(shù)據(jù)線接入電腦的USB接口后電路板上的電源指示燈并不亮，當(dāng)時想到可能是由于短路或者斷路造成的，后來通過萬用表一一排查發(fā)現(xiàn)原來是USB電源接口那里焊接短路，于是用吸焊器將那里的錫吸出并重新焊接，問題終于得到解決。第二個問題是液晶上顯示亂碼。通過網(wǎng)上查詢后知道液晶顯示亂碼可能有兩個原因：一是軟件延時問題，二是線路干擾問題。我試著編了一個簡單的液晶測試程序，通過改變延時時間的大小（從100us到1s）發(fā)現(xiàn)液晶仍然顯示亂碼，因此我認(rèn)為問題不是出在這里，所以我把注意力放在了線路上。經(jīng)過半天的檢查，發(fā)現(xiàn)液晶的使能端口和讀寫指令端口的導(dǎo)線裸露處相連了，所以造

53、成了干擾。通過將兩根導(dǎo)線分開并重新焊接后問題得到了解決，液晶正常顯示。在此次電路的調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題雖然很讓人煩惱，但是在通過自己的努力使得問題得到解決后，那種成就感油然而生，并且然我懂得了搞科研是多么需要那種認(rèn)認(rèn)真真、一絲不茍的精神??！第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)如果說硬件是一個系統(tǒng)的軀體，那么軟件就是系統(tǒng)的靈魂。所謂軟件設(shè)計(jì)當(dāng)然包括軟件的流程設(shè)計(jì)和具體程序的編寫。流程的設(shè)計(jì)代表系統(tǒng)的一個大概的運(yùn)行思路，而程序的編寫當(dāng)然涉及到編寫程序的軟件。本章將介紹編寫程序的Keil軟件及具體流程的設(shè)計(jì)，并且將最終的設(shè)計(jì)成果一一展現(xiàn)。第一節(jié) Keil C51開發(fā)環(huán)境簡介一、Keil uVision3環(huán)境介紹Ke

54、il C51是KEIL公司推出的51系列單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，對于多數(shù)單片機(jī)的應(yīng)用開發(fā)，Keil C51是一款非常優(yōu)秀的軟件。Keil C51軟件支持功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具和豐富的庫函數(shù)，生成的目標(biāo)代碼效率很高，多數(shù)語句的匯編代碼很緊湊，且容易理解，在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢Keil uVision3是Keil C51 for Windows的集成開發(fā)環(huán)境，可以用開編譯C源代碼、匯編源程序、連接和重定位目標(biāo)文件和庫文件、創(chuàng)建HEX文件、調(diào)試目標(biāo)程序等。它集編輯、編譯、仿真于一體，并且支持匯編語言。Keil uVision3提供的多功能的文件操作環(huán)境，包括一個內(nèi)藏式編輯室，它是標(biāo)準(zhǔn)的文件編輯器，具有十分強(qiáng)大的文件編輯功能，例如文件塊的移動、剪切、復(fù)制、查找、刪除等，它支持鼠標(biāo)操作，也有快捷鍵。在Keil uVision3中，用戶可以同時打開多個窗口對多個不同的文件進(jìn)行處理，這一特性有利于使用C51進(jìn)行結(jié)構(gòu)化的多模塊程序設(shè)計(jì)。在模塊化編程時，如果同時打開多個不同文件，可以在Keil uVision3中分別進(jìn)行編輯處理。Keil uVision3的