XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。
3.4.3 单片机在电路中应用
3.4.3.1 单片机在电路中引脚功能
单片机在电路中的引脚使用如图3-2所示。P0口为8位数据传输口，XTAL1、XTAL2为单片机提供频率为12MHz的频率，P1口为显示电路提供段选数据，P3口的高四位为显示电路提供位选数据，RST是系统复位，P2口的高四位用来扫描按键电路是否有按键按下。
3319 VCC33910uF293031PSENALEEARST12MHz18XTAL2XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD393837363534333221222324252627281011121314151617数/模转换+5v按键电路10k12345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89S51显示电路 图3-2 单片机应用电路
单片机的应用电路的主要作用是将按键电路的所预置的电压通过P1和P3
口在显示电路中显示出来，并且将预置的电压通过单片机的P0口输出给数/模转换电路。
3.4.3.2 时钟电路设计
时钟是单片机的心脏，各部分都以时钟频率为基准，有条不紊的一拍一拍的工作。因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。对于MCS-51系列的单片机，常用的时钟电路设计方式有内部时钟和外部时钟两种。内部时钟电路设计如下：
利用AT89S51单片机内部一个高增益的反相放大器，把一个晶振体和两个电容器组成自激励振荡电路，接于XTAL1和XTAL2之间。这样振荡器发出的脉冲直接送入内部时钟电路，如图3-3所示。
XTAL133 12MHzXTAL233AT89S51 图3-3 内部时钟电路
本系统中晶振体选石英晶体，振荡频率为12MHz，电容器为33PF电容。 3.4.3.3 复位电路设计
单片机在启动或断电后，程序需要从头开始执行，机器内全部寄存器、I/O接口等都必须重新复位。复位方式有自动复位和手动复位两种。
在AT89S51的ALE及PSEN两引脚输出高电平，RST引脚高电平到时，单片机复位。RST/VPD端的高电平直接由上电瞬间产生为上电复位，即自动复位；若通过按动按钮产生高电平复位，则称为手动复位。
系统复位电路如图3-4所示。 该复位电路在刚上电接通电源时，电容C相当于瞬间短路，+5V的高电平立刻加到了RST端，该高电平使AT89S51全机复位。
若运行过程中，需要程序从头执行，只需按动按钮即可。按下A键，则直接把+5V高电平加到了RST/VPD端，从而使其复位，这称为手动复位。显然，该电路既可上电复位又可手动复位。复位后，P0~P3四个并行接口全为高电平，其它寄存器全部清零，只有SBUF寄存器状态不确定。
+5VAVcc220uFRST1KΩVssAT89S51
220Ω图3-4 系统复位电路
3.4.2 数/模转换电路设计
3.4.2.1 DAC0832芯片简介
DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片，如图3-5所示。与微处理器完全兼容。这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到广泛的应用。D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。
图3-5 DAC0832引脚功能
3.4.2.2 DAC0832的主要特性参数
分辨率为8位；电流稳定时间1us；可单缓冲、双缓冲或直接数字输入；只需在满量程下调整其线性度；单一电源供电（+5V～+15V）；低功耗，200mW。
3.4.2.3 DAC0832结构
D0～D7：8位数据输入线，TTL电平，有效时间应大于90ns(否则锁存器的数据会出错)；
ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效； CS：片选信号输入线（选通数据锁存器），低电平有效；
WR1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由ILE、CS、WR1的逻辑组合产生LE1，当LE1为高电平时，数据锁存器状态随输入数据线变换，LE1的负跳变时将输入数据锁存；
XFER：数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效；
WR2：DAC寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由WR1、XFER的逻辑组合产生LE2，当LE2为高电平时，DAC寄存器的输出随寄存器的输入而变化，LE2的负跳变时将数据锁存器的内容打入DAC寄存器并开始D/A转换。
IOUT1：电流输出端1，其值随DAC寄存器的内容线性变化； IOUT2：电流输出端2，其值与IOUT1值之和为一常数；
Rfb：反馈信号输入线，改变Rfb端外接电阻值可调整转换满量程精度； Vcc：电源输入端，Vcc的范围为+5V～+15V；
VREF：基准电压输入线，VREF的范围为-10V～+10V； AGND：模拟信号地 DGND：数字信号地
3.4.2.4 DAC0832的工作方式
根据对DAC0832的数据锁存器和DAC寄存器的不同的控制方式，DAC0832有三种工作方式：直通方式、单缓冲方式和双缓冲方式。
3.4.2.5 DAC0832在电路中的应用
DAC0832是8位全MOS中速D/A转换器，如图3-6所示。采用R—2RT形电阻解码网络，转换结果为一对差动电流输出，转换时间大约为1us。使用单电源+5V―+15V供电。参考电压为-10V－+10V。在此我们直接选择+5V作为参考电压。DAC0832有三种工作方式：直通方式，单缓冲方式，双缓冲方式；在此我们选择直通的工作方式，将XFER、WR2、CS管脚全部接数字地。管脚8 接参考电压，在此我们接的参考电压是+10V。
+5v+10v12345678910CSVCCWR1ILEGNDWR2DI3XFERDI2DI4DI1DI5DI0DI6VREFDI7RFBIOUT2GNDIOUT120191817161514131211放大电路单片机 图3-6 数/模转换电路
3.4.3 放大电路设计
3.4.3.1 LM324简介
LM324系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器。如图3-7所示。与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。每一组运算放大器有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
图3-7 LM317外部引脚图
3.4.3.2 LM324的特点
1.短跑保护输出
2.真差动输入级
3.可单电源工作：3V-32V 4.低偏置电流：最大100nA 5.每封装含四个运算放大器。 6.具有内部补偿的功能。 7.共模范围扩展到负电源 8.行业标准的引脚排列
9.输入端具有静电保护功能