数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其他数字外设及功能部件,而且执行速度快。但其价格较贵 以上两种方案综合考虑,选择方案一
1.2.3 显示方案论证
方案一:采用LED数码管。LED数码管由8个发光二极管组成,每只数码管轮流显示各自的字符。由于人眼具有视觉暂留特性,当每只数码管显示的时间间隔小于1/16s时人眼感觉不到闪动,看到的是每只数码管常亮。使用数码管显示编程较易,但要显示内容多,而且数码管不能显示字母。 方案二:采用LCD液晶显示器1602。其功率小,效果明显,显示编程容易控制,可以显示字母。 以上两种方案综合考虑,选择方案二。
1.2.4
键盘方案论证 方案一:矩阵式键盘。矩阵式键盘的按键触点接于由行、
列母线构成的矩阵电路的交叉处。当键盘上没有键闭合时,所有的行和列线都断开,行线都呈高电平。当某一个键闭合时,该键所对应的行线和列线被短路。方案二:编码式键盘。编码式键盘的按键触点接于74LS148芯片。当键盘上没有闭合时,所有键都断开,当某一键闭合时,该键对应的编码由74LS148输出。 以上两种方案综合考虑,选择方案一。1.3
总体系统设
计 该系统采用单片机作为数据处理及控制核心,由单片机完成
人机界面、系统控制、信号的采集分析以及信号的处理和变换,采用按键输入,利用液晶显示电路输出数字显示的方案。将设计任务分解为按键电路、液晶显示电路等模块。图(1)为系统的总体框图
图(1) 总体方框图
1.4硬件实现及单元电路设计 1.4.1单片机最小系统的设计
89C51是片内有ROM/EPROM的单片机,因此,这种芯片构成的最小系统简单﹑可靠。用80C51单片机构成最小应用系统时,只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可,如图(2) 89C51单片机最小系统所示。由于集成度的限制,最小应用系统只能用作一些小型的控制单元。其应用特点: (1) 有可供用户使用的大量I/O口线。 (2) 内部存储器容量有限。 (3) 应用系统开发具有特殊性。
图(2) 89C51单片机最小系统
1.4.2 波形产生模块设计
由单片机采用编程方法产生三种波形、通过DA转换模块DAC0832在进过滤波放大之后输出。其电路图如下:
图(3)波形产生电路
其结构图如下:
如上图所示,单片机的P0口连接DAC0832的八位数据输入端,DAC0832的输出端接放大器,经过放大后输出所要的波形。DAC0832的为八位数据并行输入的,
图(4)DAC0832的内部结构
1.4.3 显示模块的设计
通过液晶1602显示输出的波形、频率,其电路图如下:
图(5)液晶显示
如上图所示,1602的八位数据端接单片机的P1口,其三个使能端RS、RW、E分别接单片机的P3.2—P3.4。通过软件控制液晶屏可以显示波形的种类以及波形的频率。
1.4.4 键盘显示模块的设计
本系统采用独立键盘,其连接电路图如下:
图(6)键盘
图中键盘独立键盘引出的八跟线分别接单片机的P2口,只用其第四列,因此在程序初始化时P2.7脚给低电平。如图开关3用来切换输出波形、开关7和8用来调节频率的加减。当按开关7时输出波形的频率增加,按开关8时输出波形的频率减小。
1.5 软件设计流程本系统采用AT89S52单片机,用编程的方法来产生三种波形,并通过编程来切换三种波形以及波形频率的改变。
具体功能有:(1)各个波形的切换;(2)各种参数的设定;(3)频率增减等。软件调通后,通过编程器下载到AT89S52芯片中,然后插到系统中即可独立完成所有的控制。软件的流程图如下: