1、精選文檔京鄂范科技火孚簿逛電氣學(xué)科大類2009 級單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告姓名蔡玲瓏學(xué)號專業(yè)班號電氣提高班指導(dǎo)教師 楊風(fēng)開日 期 2012年3月實(shí)驗(yàn)成績可編輯精選文檔評閱人摘要本設(shè)計(jì)主要以 CD4051模擬開關(guān)以及所連的電阻網(wǎng)絡(luò)作為核心，利用SST89C51單片機(jī)控制所選 A/D的電阻網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，同時(shí)編寫峰值檢測軟件對輸 入信號進(jìn)行峰值檢測并以此為依據(jù)來控制正弦波的放大倍數(shù)，最后利用液晶顯示器將其顯示出來。經(jīng)過實(shí)際測量，本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)通頻為0Hz1.5KHz ,放大倍數(shù)為0.965的無失真的自動波形放大器。關(guān)鍵詞：SST89C51單片機(jī) 液晶顯示器 放大器 TLC549可編輯精選文檔目錄 TOC o

2、1-5 h z 摘要2設(shè)計(jì)要求4程 控 放 大 器 的 作 用4程控放大器的原理4課題要求5.實(shí)驗(yàn)方案及論證-5.單 元 電 路 分 析 與 實(shí) 現(xiàn)63.1引腳特性說明-6可編輯精選文檔3.2A/D轉(zhuǎn)換電路-73.3控制顯示電路-83.4峰值檢測電路設(shè)計(jì)113.5實(shí)驗(yàn)硬件圖11四.軟件分析124.1編程排序124.2倍數(shù)與引腳對應(yīng)124.3峰值檢測13可編輯精選文檔4.4液晶顯示134.5對TLC549進(jìn) 行 操 作154.6主 程 序 流 程 分 析15五.實(shí) 驗(yàn) 仿 真 處 理 及 結(jié) 果 分 析16 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark121 o Curr

3、ent Document 六.實(shí)驗(yàn)總結(jié)21 HYPERLINK l bookmark123 o Current Document 七.參考文獻(xiàn)22附錄23可編輯精選文檔一.設(shè)計(jì)要求.程控放大器的作用 在信號調(diào)理電路中，必須將輸出信號調(diào)理在適當(dāng)水平。比如一個正弦交流信號，要連接到A/D轉(zhuǎn)換器件進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換器件的參考電壓為5V時(shí), 交流信號的幅值應(yīng)調(diào)節(jié)到小于并接近于 2.5V的水平，以提高A/D轉(zhuǎn)換器件精度 的利用率。被測交流信號一般為正負(fù)交替的電壓信號， 需經(jīng)電壓提升電路，將被測電壓信號中疊加一個直流分量后，輸出電壓在05V之間，如圖1.1.1所示：圖1.1.1適當(dāng)?shù)妮敵鲂盘柗?/p>

4、如果輸出信號的幅值過大，超出 A/D器件的基準(zhǔn)電壓，顯然不能得到正確的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果；如果輸出信號幅值過小，則不能充分發(fā)揮A/D轉(zhuǎn)換器件精度，即不能充分利用A/D轉(zhuǎn)換器件的位數(shù)。因此有必要將輸出信號調(diào)理到05V之問，并且盡可能接近邊界。當(dāng)原始被測信號的幅值變化較大時(shí)，如果采用固定增益的信號調(diào)理電路，則不能自動根據(jù)原始被測信號的變化調(diào)整增益（放大倍數(shù)）。采用程控放大器，利 用DSP實(shí)現(xiàn)增益的智能調(diào)節(jié)，則可以根據(jù)信號幅值的變化自動調(diào)整放大倍數(shù)。可編輯精選文檔程控放大器的原理程控放大器利用選通開關(guān)，控制放大器的反饋電阻阻值，實(shí)現(xiàn)改變放大倍數(shù)的原理工作，其基本原理如圖1.2.1所示。(a)多選一開關(guān)控

5、制(b) 一對一開關(guān)控制圖1.2.1開關(guān)組合控制放大倍數(shù)利用數(shù)模開關(guān)選通不同的開關(guān)通道，通過反饋電阻的搭配可以實(shí)現(xiàn)多種數(shù)值的放大。采用圖1.2.1 (a)所示的電路，只能進(jìn)行較為簡單的放大倍數(shù)控制。采 用圖1.2.1 (b)所示的電路，放大器的放大倍數(shù)調(diào)整更靈活，只是編程也要復(fù) 雜一些。實(shí)驗(yàn)中的選通電路原理如下圖1.2.2所示。100Ki-t68K HX0TLC1543BCXX1X2X3X4X5X6X751K 11-.33Kk10K10K 10K10K4051P1.0P1.1P1.2MCS51圖1.2.2程控放大器實(shí)驗(yàn)原理圖本實(shí)驗(yàn)的控制電路采用8選1模擬開關(guān)器件CD4051作為放大器反饋電阻選

6、可編輯精選文檔擇開關(guān)。課題要求a.按照圖1.2.2所示，在面包板上自行搭接放大器電路，并與實(shí)驗(yàn)箱上的A/D 轉(zhuǎn)換器件及單片機(jī)連接；b.自行編程實(shí)現(xiàn)程控放大的功能；c.按照圖1.2.1(b)所示的電路原理，利用兩片模擬開關(guān)器件 CD4051 ,自行搭 接程控放大器實(shí)驗(yàn)電路，并編程實(shí)現(xiàn)程控放大功能。二.實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及論證由于本實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)采用8選1模擬開關(guān)器件CD4051作為放大器反饋電阻選 擇開關(guān)，并且也指定了相應(yīng)的阻值。所以不能用步進(jìn)放大的方式來對放大器進(jìn)行 操作。同時(shí)由于實(shí)驗(yàn)中要求采用兩塊 CD4051 ,通過兩兩電阻并聯(lián)一共可得 32 種放大倍數(shù)。由于該32種放大倍數(shù)并無太多規(guī)律可循，所以弄

7、清所有組合并對 應(yīng)單片機(jī)芯片的引腳變化是很重要的。先采取合適算法先將CD4051電阻組合一一列出并與芯片引腳相對應(yīng)。具體可參考附錄一。止匕外，利用TLC549進(jìn)行峰值檢測處理時(shí)需要對 TLC549有一定了解：TLC549 是TI公司生產(chǎn)的一種低價(jià)位、高性能的 8位A/D轉(zhuǎn)換器，它以8位開關(guān)電容 逐次逼近的方法實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換速度小于17us ,最大轉(zhuǎn)換速率為40000HZ , 4MHZ典型內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘，電源為 3V至6V。它能方便地采用三 線串行接口方式與各種微處理器連接， 構(gòu)成各種廉價(jià)的測控應(yīng)用系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)過程 中，通過TLC549獲取輸入信號的峰值，從而可以反饋給單片機(jī)一個最合適的放

8、大倍數(shù)，使放大后峰峰值接近 5V。放大倍數(shù)通過單片機(jī)又發(fā)送給液晶屏，在液可編輯精選文檔晶屏上顯示放大倍數(shù)。本次實(shí)驗(yàn)采用的液晶屏為字符型液晶顯示模塊。具體型號為SMC1602該液品模塊采用HD44780驅(qū)動芯片，可兼容性強(qiáng)。該液晶屏驅(qū)動程序于單片機(jī)課程 學(xué)習(xí)中已經(jīng)給出，可顯示192種字符160個5*7點(diǎn)陣字符和32個5*10點(diǎn)陣字 符，這些字符的代碼均與標(biāo)準(zhǔn) ASCII碼大部分兼容。所以對于字符對應(yīng)和輸出相當(dāng)有幫助。實(shí)驗(yàn)總體方案是以單片機(jī) SST89C51控制為核心，液晶模塊和 A/D芯片與單片機(jī)結(jié)合參與工作，實(shí)現(xiàn)波形自動放大以及放大倍數(shù)的顯示。系統(tǒng)框圖如圖2-1所示。該方案的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了軟件與

9、硬件相結(jié)合的控制方式，設(shè)置參數(shù)較為方便，可以實(shí)現(xiàn)倍數(shù)的快速自動調(diào)節(jié)， 誤差也較小，并且通過液晶顯示器將其顯示出來。利用軟件部分省去了峰值檢測部分的繁瑣設(shè)計(jì)，大大簡化了實(shí)驗(yàn)方案。 人信號放大器諭出模數(shù)控TLC549峰值液晶顯不檢洌單片機(jī)圖2.1總體方案設(shè)計(jì)三.單元電路分析與實(shí)現(xiàn)。可編輯精選文檔首先對實(shí)驗(yàn)中用到的一些芯片特性進(jìn)行說明。在實(shí)驗(yàn)中要用到單片機(jī)的部分引腳。本實(shí)驗(yàn)選用P1.0, P1.1, P1.2來控制第一塊 CD4051 ; P2.0,P2.1,P2.2來控制第二塊CD4051 o實(shí)驗(yàn)接線圖如下圖3.1.1所示:區(qū)辭裔覆殘白ci亙MTAL1XFALJRSTPSEN ALE EaP1.0

10、7T2 pi i/rae( P1 ?P1.3PLS Pl.S RI，PttCUADDPfl IPO 2JAD2 Pii 3JAD3PO 母二口5 P0.&WD6 PO 7AD7P2 O/ABP2 if四P2 口隔 1U 尸P25fiM3 P2.S.-AU p2.mioF3 口限X口 P3 l /TXD pawiHTpr pss/iinTP34/T0 PBT IP3陶圖3.1.1單片機(jī)與CD4051接線圖單片機(jī)與液晶顯示器接線圖如下圖3.1.2:可編輯精選文檔戶 CkOgKI產(chǎn)口.季總目PO.BlAiaPQ.SfAIC 叩了冏燈理F2 1即P2J2/A1OP3 翻AJHF2,0/13F2.WA1

11、4Kx.7/AlbP3 0/RDP3.1JTJ9 pg 2 力NF涌RR27咕M6333222232425_2fi.261-ID11IZpg甘祈TF?白E111415圖3.1.2單片機(jī)與液晶顯示器接線圖A/D轉(zhuǎn)換電路本系統(tǒng)采用TLC549作為A/D轉(zhuǎn)換芯片。下面介紹其一些基本特性。TLC549是TI公司生產(chǎn)的一種低價(jià)位、高性能的 8位A/D轉(zhuǎn)換器，它以8位 開關(guān)電容逐次逼近的方法實(shí)現(xiàn) A/D轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換速度小于17us,最大轉(zhuǎn)換速 率為40000HZ , 4MHZ典型內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘，電源為 3V至6V。它能方便地采 用三線串行接口方式與各種微處理器連接，構(gòu)成各種廉價(jià)的測控應(yīng)用系統(tǒng)。編輯本段二、T

12、LC549引腳圖及各引腳功能TLC549引腳圖如下圖3.2.1所示:REF/ ANALOG IN REF. GN 口 Jvcc JtfOCLOGit DA7A0UT 3cs圖3.2.1TLC549引腳圖可編輯精選文檔其各引腳說明如下：REF+:正基準(zhǔn)電壓輸入 2.5V & REF+& Vcc+0.1 。REF:負(fù)基準(zhǔn)電壓輸入端，-0.1V IV。VCC:系統(tǒng)電源 3V Vcc 2V輸入低電平 VIN 0.8VDATA OUT:轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)用行輸出端，與 TTL電平兼容，輸出時(shí)高位在前， 低位在后。ANALOGIN :模擬信號輸入端，0 ANALOGIN REF+電壓時(shí)，轉(zhuǎn)換結(jié)果為全“1” (0

13、FFH) , ANALOG IN國職EF換結(jié)果為全“0(00H)。I/O CLOCK :外接輸入/輸出時(shí)鐘輸入端，同于同步芯片的輸入輸出操作，無需 與芯片內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘同步實(shí)驗(yàn)測試時(shí)，TLC549接線圖如下圖3.2.2所示：可編輯精選文檔圖3.2.2TLC549接線圖3.3控制顯示電路本系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)最小控制系統(tǒng)，顯示部分采用LCD1602液晶顯示本節(jié)重點(diǎn)介紹LCD1602的基本用法。1、LCD1602液晶簡介及系統(tǒng)的硬件原理圖1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，各引腳功能圖如表 3.2所示。表 3 3 11VSS地電源2VDD5V正電源3V0液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對比度最弱

14、，接地電源時(shí)對比度戢高，對比度過高時(shí)會產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度4RS寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器5RW讀寫信號線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫 操作。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫入指令或 者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)可以讀 忙信號，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫入數(shù) 據(jù)6E使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令可編輯精選文檔D0 7148位雙向數(shù)據(jù)線D715空腳161602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器(CGROM)已經(jīng)存儲了 160個不同的點(diǎn)陣字符圖形，如表3.3所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字

15、、英文字母的大小寫、常用的符號和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B (41H),顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“ A”。表3-32 CGROM和CGRAM中字符代碼與字符圖形對應(yīng)關(guān)系位低位000X001900110100010101100111101010111100110111101111X XX X0000CGRAM(1)0PP一夕aPX XX X000(2)!1AQaq口76q可編輯精選文檔1X XX X0010(3)2BRbrr彳川39X XX X0011(4)#3CScsJ亍COOX XX X

16、0100(5)$4DTdt工卜QX XX X0101(6)%5EUeu口才十B0X XX X0110&6FVfv亍力二HPEX X(8)7GWgw冗可編輯精選文檔X X0111X XX X1000(1)(8HXhx/XX XX X1001(2)9IYiy71/-1yX XX X1010(3)*:JZjz工j千X XX X1011(4)+；Kk才匕口x萬X XX X110(5),NAnH八wX XX X1111(8)/?OocyV口02、1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表3-3-3所示它的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。指令1 :清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)

17、位到地址00H位置指令2:光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H指令3 :光標(biāo)和顯示模式設(shè)置1/D :光標(biāo)移動方向，高電平右移，低電平左移S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效指令4:顯示開關(guān)控制。D:控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示可編輯精選文檔C:控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo)B:控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5 :光標(biāo)或顯示移位S/C:高電平時(shí)移動顯示的文字，低電平時(shí)移動光R/L: 1向右移動；0向左移動。指令6 :功能設(shè)置命令DL高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線N:低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行

18、顯示F:低電平時(shí)顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5x10的點(diǎn)陣字符指令7 :字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置指令8 : DDRAM地址設(shè)置指令9:讀忙信號和光標(biāo)地址BF:為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低 電平表示不忙。指令10:寫數(shù)據(jù)指令11 :讀數(shù)據(jù)表3-3-3 1602液晶模塊的控制指令可編輯精選文檔指如KSD7D酊D4PD4D2PDIPD0+清顯示一的加WW光標(biāo)返回。ij(p0?加G*苴輸入模式/01戶ID*顯示開關(guān)控審卜但舊舊舊IpAa加r光標(biāo)或字符位移皿SC+R La忤忖置功能皿田DLTNvFH3置字符發(fā)生存貯器地址，M(k舊字符發(fā)生存。迷地址（AGG）4首

19、數(shù)據(jù)存貯器地址戶*W顯示數(shù)據(jù)存貯器地址（ADD）戶讀忙標(biāo)志或地址十BF計(jì)數(shù)器地址AC）不寫數(shù)至11 CGRAM或DDRAX薛P缶要寫的救小從 CGRAXI 或 DDRAXI 讀數(shù)+3談出的數(shù)據(jù)液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，表 2-4是DM-162的內(nèi)部顯示地址。表3-3-4DM-162 的內(nèi)部顯示地址1234567891011121314151600000000000000000123456789ABCDEFHHHHHHHHHHHHHHHH444444

20、44444444440123456789ABCDEFHHHHHHHHHHHHHHHH比如第二行第一個字符的地址是 40H ,那么是否直接寫入40H就可以將光標(biāo)定位在第二行第一個字符的位置呢？這樣不行，因?yàn)閷懭腼@示地址時(shí)要求最高位D7 恒定為高電平1 所以實(shí)際寫入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是 01000000B可編輯精選文檔(40H)+10000000B(80H)=11000000B(C0H)峰值檢測電路設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，我通過查閱相關(guān)資料，進(jìn)行了一個峰值檢測電路的設(shè)計(jì)，電路如下圖3.4所示：LU A宰D1111出帕Z 02TET.-I圖3.4峰值檢測電路該電路在低頻情況下能夠檢測出信號的峰峰值，但進(jìn)入高頻后，檢

21、測結(jié)果誤差很 大，這可以通過后面的仿真來看出，所以經(jīng)過一番取舍，我最后放棄了這種方案。實(shí)驗(yàn)硬件圖實(shí)驗(yàn)最后硬件效果圖如圖3.5所示：可編輯精選文檔圖3.5實(shí)驗(yàn)硬件圖四.軟件分析本實(shí)驗(yàn)中需要利用軟件解決兩個問題，兩塊CD4051選通放大倍數(shù)組合情況的分析排序以及對應(yīng)單片機(jī)引腳的編碼設(shè)計(jì)。編程排序合并所有組合利用C+編程實(shí)現(xiàn)了所有放大倍數(shù)的組合。以下是該程序的示例：float A(8 = 41,1.5ir2,2.7,3,5,5.1, ,3,101 J float BE=-L,12 for ( for (5=0.;/5+)(G (l*8+j+l -A 1 *B j / (A 1 +B j )；可編輯精

22、選文檔通過以上程序，能夠?qū)崿F(xiàn)將所有的兩兩組合的放大倍數(shù)情況全部包含于數(shù)組C64中，當(dāng)然這個數(shù)組現(xiàn)在是雜亂無章并且有很多重復(fù)倍數(shù)的。那么接下來就 需要進(jìn)行第二步一一排序。合并及排序通過對C64進(jìn)行排序處理，可以得到放大倍數(shù)從小到大有順序的所有放大 倍數(shù)組合。程序示例如下：for i(j+1)(Cj;m* rJ上面是一個簡單的排序算法，但能夠很巧妙的將所有的放大倍數(shù)從小到大一一列出。僅僅獲得所有的放大倍數(shù)顯然是不夠的，必須與單片機(jī)相應(yīng)引腳對應(yīng)起來并通過控制CD4051的選通來實(shí)現(xiàn)這些放大倍數(shù)才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)自動放大的要求。倍數(shù)與引腳對應(yīng)本實(shí)驗(yàn)選用 P1.0, P1.1, P1.2 來控制第一塊 CD4

23、051 ; P2.0,P2.1,P2.2 來控制第二塊CD4051 。由上述硬件分析我們可以知道 CD4051引腳關(guān)系圖。通過對比每塊CD4051的放大倍數(shù)以及兩塊組合的放大倍數(shù)我們可以將引腳關(guān)系 也按與放大倍數(shù)相對應(yīng)的關(guān)系來一一對應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)采用的做法是創(chuàng)建兩個一維數(shù)可編輯精選文檔floatB36=0.5,0.6,0.6667,0.7297,0.75,0.7674,0.8361,0.8571,0.8718,0.9091,0.9643,1,1,0313,1.1489,1.1591,1.2289,1.2453,1.3044,1.35,1.4366,1.485,1.5455,1.65,1.6667,

24、1.7654,1.9326,2.0036,2.126,2.2218,2.4812,2.55,2.9143 ,3.3775,3.4,4,0476,5;intC36=77,76,75,74,66,73,72,65,71,70,64,55,63,54,62,61,53,60,44,52,43,51,33,50,42,41,32,40,31,30,22,21,20,11,10,0;對C數(shù)組進(jìn)行十位以及個位的處理就可以得到相應(yīng)引腳數(shù)值，具體程序如下所示：cna;b-getiE,a);j k (Cjrb);d=c/10;將P1.0, P1.1, P1.2對應(yīng)于d; P2.0, P2.1 , P2.2對應(yīng)于

25、e就可以得到相應(yīng)的 放大倍數(shù)。現(xiàn)在的問題是如何確定最開始需要的放大倍數(shù)以及對此放大倍數(shù)做怎 樣的處理。峰值檢測在進(jìn)行峰值檢測前我曾設(shè)想過兩種方案，一種是通過硬件設(shè)計(jì)，這在前面已經(jīng)提過，另外一種就是軟件檢測了。通過對所接入信號進(jìn)行不斷采樣并與前述信號進(jìn)行比較得出峰峰值，并且在 TLC549基準(zhǔn)電壓下將其轉(zhuǎn)換為char型數(shù)據(jù)，這樣通過與5V所對應(yīng)的char型數(shù)據(jù)（255）比較可以得出放大的最大倍數(shù)。 具 體程序如下：可編輯精選文檔ttq 1 g-e t=TLC：54 9()-ud ( volet-j ;if(P1_S=O)(-delay (Si);A.p = _ 2 . ?/voljrja;D M

26、=w門口=gu匚工而p, Api r codGCtei.sh;f=Anip bershu;pl=cQdf io；1 p2=GOd%10；八加數(shù)據(jù)獲取 峰值獲取“放大倍數(shù)獲取通過如已知倍數(shù)比較獲取合適倍數(shù)將倍數(shù)與引腳關(guān)系相對應(yīng)獲取日引腳數(shù)值,cm。5工選通 “獲取Fzg腳頻值，GIM051選通液晶顯示液晶顯示的目的是反映放大倍數(shù)，這樣可以對原輸入信號有一個清晰的了解。液晶編寫需要對其驅(qū)動程序接口有比較完整的認(rèn)識。液晶驅(qū)動程序流程圖如下圖圖4.4.1液晶驅(qū)動程序流程圖所示：依據(jù)上述讀寫操彳即可對液晶（LCD）進(jìn)行讀寫。實(shí)驗(yàn)中對液晶操作的讀寫可編輯精選文檔程序如下圖4,4.2和4.4.3 :uns1

27、gned char LcdRead(bit R5) ( unsigned char it ;/* 1-段置的信號線*7 Led RS = RS ;/* 2.設(shè)置RW信號線為設(shè)*/ Lcd_RW = 1 ;/* 3.釋放PU 口 */PO - Oxff :/* 4,設(shè)置二CD片選*/ SEEECT tCr 什;SEZECT2ICIG；SE二EC1二工CH();SELECT-LCI 什；/* 5,通過衛(wèi)。端口讀值7匚七=FQ ； /*后.鎖存*/ 5E二ECTMCNE(；return 二七;圖4.4.2LCD讀函數(shù)viQid LcdWxJ-te (un3i-gnei char vdlue , ki

28、t R3)/* 1.設(shè)置R5信號線*/Lcd_RS = RS ；尸2,裝置R呵信號線為讀上/Lcd_RW = 0 ；/* 3.設(shè)置LCD片選*fSELECT LUC () J/ 通過PQ端口寫值PO - valLie ;八5.鎖存*/SEtECT_ETOWE ();圖4.4.3LCD寫函數(shù)對TLC549進(jìn)行操作TLC549為CMOS8位開關(guān)電容逐次逼近 A/D轉(zhuǎn)換器。與處理器或外圍設(shè)備連接采用SPI用行總線方式，包括一個數(shù)據(jù)輸出端（DO）和個控制輸入端：輸入/輸出時(shí)鐘（CLK）和芯片選擇（CS）輸入作為數(shù)據(jù)控制，其最高 CLK輸入頻率為1.1MHz 。可編輯精選文檔TLC549引腳接線已在硬件

29、部分介紹。對于其讀寫程序應(yīng)嚴(yán)格按時(shí)序圖來進(jìn)行處理。當(dāng)在頭文件進(jìn)行完整分析后，主程序?qū)LC549進(jìn)行操作就很簡單了主程序流程分析首先是對頭文件進(jìn)行包含以及對變量和部分函數(shù)進(jìn)行聲明。如下圖 4.6.1*日(7182 .RE#includ.eftILCS49,hff sbit P1_5=P1A5;cmsigned cKar if bej-shu cQdfplfp2; onsi？XLed char float Ap,I;char display3,screen3;圖4.6.1頭文件和變量聲明接下來就按照上面的分析對程序進(jìn)行處理，先進(jìn)行初始化:mt mam (1 misi gned char volg

30、et; int Toicai：chrr3匚=iLcdlnlt);圖4.6.2LCD初始化函數(shù)主體處理部分如下圖示，與前述介紹流程圖基本一致:可編輯精選文檔while C)可二二q已七=工匚匚549_氏二編()； vppftin (volget);ifEl 5=三口)前數(shù)喏獲取 /嶗值獲取dela (33);Ap= . 2 , VvolmaM.: beishu=geti(Anp,Ap); eod=CE .toeiBtij: f=7jrp toeishu；Fl-cod/2C ;F2=C5d%10.1Pl=plP2=P2jV31tcal=f*100;旅大倍數(shù)獲取通過如已知倍數(shù)比較獲取合適倍數(shù) 將倍數(shù)

31、與引腳美系相對應(yīng)獲電工引期效值，CD4051選通獲取PN引腳藪值，匚D4 0 51送通display 0- voltcal/100;display voltcallCO) 71 ;display(=；for (1=0;i4;i+)screen i -displ-a 1 ;izSz (0, 2?r Ike Ampx j.s ;rt);PutGtiaz (H-6,F 2, acieen I二);圖4.6.3主函數(shù)處理五.實(shí)驗(yàn)仿真處理及結(jié)果分析首先是對峰值檢測電路進(jìn)行仿真，仿真的頻率特性如下圖5.1所示:可編輯精選文檔圖5.1峰值檢測電路頻率特性從仿真可以看到，對于低頻部分峰值 檢測電路效果很好，但

32、對于高頻檢測部分其效果并不佳，這也是為什么我最后舍棄這種方法的原因。本實(shí)驗(yàn)采用LM324作為放大電路對實(shí)驗(yàn)放大電路部分進(jìn)行仿真分析如圖5.2 :可編輯精選文檔FHF 卬IEN 二F FF 尸口忖圖5.2LM324頻率特性測試結(jié)果由于LM324頻率特性較好，不會對電路造成太大影響，并且 LM324在電 源電壓為3到32V均可正常工作，而單片機(jī)開發(fā)板上最大只能提供 5V電壓, 所以實(shí)當(dāng)采用LM324作為放大芯片是非常合適的。實(shí)驗(yàn)測試中需要用到示波器與信號源，所以在測試過程中，我通過 protues搭建了一個模擬的單片機(jī)仿真圖。具體如下圖 5.3所示：可編輯精選文檔:-“Itr=圖5.3實(shí)驗(yàn)測試開發(fā)

33、板仿真圖通過多次測試，該開發(fā)板與實(shí)際所以單片機(jī)開發(fā)板基本吻合。對于程序調(diào)試和聯(lián)合仿真起了很大作用。下圖5.4是進(jìn)行仿真實(shí)時(shí)圖：圖5.4a實(shí)時(shí)仿真圖可編輯精選文檔圖5.4b波形顯示情況通過一系列測試，我們發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果所能放大的倍數(shù)范圍以及頻率范圍如卜表所小:最低最高放大倍數(shù)0.965頻率范圍0Hz1500Hz由于測試范圍TLC549參考電壓為5V,單片機(jī)內(nèi)部會議2.5V左右的直流偏置,考慮到TLC549供電電壓為5V,所以其放大最小倍數(shù)約為1倍。仿真示波器圖形如下圖5.5.1所示：可編輯精選文檔r- 1、 一一圖5.5.1最小放大倍數(shù)檢測最大放大倍數(shù)由于收到反饋電阻的影響，故最大放大倍數(shù)為5倍

34、，仿真顯示如下圖5.5.2所示：圖5.5.2最大放大倍數(shù)檢測在進(jìn)行頻率測試時(shí)，當(dāng)輸入直流電壓時(shí)，仍能正常工作，故最低頻率特性為0Hz 0仿真結(jié)果如下圖5.5.3所示：可編輯精選文檔圖5.5.3最小頻率特性檢測最大頻率特性檢測如下圖5.5.4所示:圖5.5.4最大頻率檢測電路造成這種結(jié)果的原因是利用軟件進(jìn)行峰值檢測，其頻率特性也收到了很大限制，如單片機(jī)處理速度，TLC549采樣速度等。六.實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過一個多星期的課程設(shè)計(jì)，從選題到查資料，從完善原理圖到寫報(bào)告可編輯精選文檔文檔，讓我明白了課程設(shè)計(jì)是名副其實(shí)的綜合性訓(xùn)練，不僅要運(yùn)用學(xué)過的數(shù) 字電路、單片機(jī)及匯編原理等知識，還要學(xué)會查閱各種圖書資料和

35、工具書， 并將新知識和所學(xué)的結(jié)合起來為自己所用。 進(jìn)一步熟練使用Proteus仿真軟 件，加強(qiáng)了工程繪圖的能力，也提高了動手能力。在設(shè)計(jì)中遇到一些困難和 問題，在向老師請教和與同學(xué)的討論中，解決了問題，覺得很有收獲。這個 設(shè)計(jì)過程中，我遇到過許多次失敗的考驗(yàn)，就比如，自己對實(shí)際生活中的交 通秩序的不了解給整個設(shè)計(jì)帶來的困擾， 連東南西北四個方向紅綠燈之間的 關(guān)系都沒搞清楚，這是對現(xiàn)實(shí)生活中小細(xì)節(jié)的忽略。不僅補(bǔ)學(xué)了生活中的小 常識，還讓我明白了，生活中的點(diǎn)滴也蘊(yùn)藏著知識，我們不僅要學(xué)習(xí)書本上 的知識，也要去發(fā)現(xiàn)身邊的學(xué)問。值得一提的是，通過單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，我不僅加深了對單片機(jī)理論的理 解，還學(xué)會

36、了將理論很好地應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中去。上學(xué)期學(xué)習(xí)單片機(jī)的課時(shí)不 多，對單片機(jī)的硬件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)掌握的深度不夠，但通過此次課程設(shè)計(jì)， 理論水平明顯地提高了了，并且對于硬件電路的工作原理有了進(jìn)一步的學(xué)習(xí)， 有了一定的掌握；軟件方面，在程序的設(shè)計(jì)、程序的調(diào)試方面都有了很大的 進(jìn)步。另外在編程中出現(xiàn)問題時(shí)，一定要戒驕戒躁，腳踏實(shí)地，認(rèn)真看書， 仔細(xì)分析，仔細(xì)調(diào)試，就一定會發(fā)現(xiàn)錯誤。我在這一設(shè)計(jì)過程中，學(xué)會了堅(jiān) 持不懈，不輕易言棄。設(shè)計(jì)過程，也好比是我們的成長歷程，常有一些不如 意，也許這就是在對我們提出挑戰(zhàn)，勇敢過，也戰(zhàn)勝了，勝利的鐘聲也就一 定會為我們而敲響。可編輯精選文檔七.參考文獻(xiàn)1,謝自美.電子線

37、路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測試第二版).華中理工大學(xué)出版社，20002,王俊杰，黃心漢,程控增益放大器和自動調(diào)整增益放大器的設(shè)計(jì)J .電子技術(shù)應(yīng)用，1998 , (5) : 5051.3,華中科技大學(xué)電工電子科技創(chuàng)新中心組,SST單片機(jī)實(shí)踐教程,華中科 技大學(xué)出版社，20104,何立民,MCS - 51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)M,北京;航空航天大 學(xué)出版社,1990.可編輯精選文檔附錄1.數(shù)組合并測試程序#includeusing namespace std;int main()int i,j;float k;float C72;float A8=1,1.5,2,2.7,3.3,5.1,6.8,10;float

38、 B8=1,1.5,2,2.7,3.3,5.1,6.8,10;for(i=0;i8;i+)for(j=0;j8;j+)Ci*8+j+1=Ai*Bj/(Ai+Bj); coutC64endl;可編輯精選文檔for(i=0;i8;i+)Ci+65=Ai;coutC72endl;for(i=0;i72;i+)(for(j=0;jCj+1)(k=Cj;CU=Cj+1;CU+1=k;)for(i=1 ;i=72;i+)(coutCi)system(pause);附錄2.數(shù)組排序測試源程序可編輯精選文檔#includeusing namespace std;int i,b,c,d,e;float a;int geti(float c36,float a)(if(a=c35)(for(i=0;cia;b=geti(B,a);c=getjk(C,b);d=c/10;e=c%10;coutben