基于max262程控滤波器的设计毕业论文(编辑修改稿)

基于max262程控滤波器的设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

V16G N D17H P B20L P B22L P A24I N B23B P A1B P B21O S C O U T18C L K O U T8C L K B12C L K A11U5M A X 2 6 2V C C5H P A12J 2 7JZ1 2J 2 2o p o u to p o u to p i no p i n12J 2 8C 1 7C 1 8A0A1A2A3D0D1L P A1J 2 6WR1J7 图 4 MAX262 电路 为了防止数据不稳定，数据输入口的输入信号 是 通过 74HC573 锁存器芯片锁存输出的 ，单片机数据管脚输 出相应的数据后，将 WR 置低即可送出稳定，同步的电平信号。 第 5 页 共 30 页 OC1C111D22D33D44D55D66D77D88D91Q192Q183Q174Q165Q156Q147Q138Q12U67 4 H C 5 7 3A 0 *A 1 *A 2 *A 3 *D 1 *D 0 *WRA0A1A2A3D1D0 图 5 74HC573锁存输出 输出通道选择 由于输出低通，高通的端口不同 ，在不 同 滤波 模式 被设置时， 需要选择不同 的端口作为输出口， 系统 通过模拟开关 CD4052 来进行端口选择， 在通道 X0和 X1 之间切换，输入前端加上两个跟随器，起到信号隔离的作用， 具体电路如图 6 所示。 567U 7BL M 35 832184U 7AL M 35 8+ 12 12L P AH P AC 22C A PC 23C A PX012X114X215X311Y01Y15Y22Y34I N H6A10B9V E E7X13Y3VCC16GND8U84052K E Y _A1J 38C O N 15V C C 图 6 输出通道选择 图 6 中 A 端口是开关选择口，为 0 时选择高通，为 1 时选择低通。 LM358构成 2 个跟随器， 输入端分别与 MAX262 的高通和低通输出口相连，跟随器 起到 了 信号 隔离 ，防止信号相互 窜扰的作用。 前级放大电路 本系统要求放大倍数步进为 20dB。 即 10 倍， 100 倍和 1000 倍 3 个档位，电路采用 2 级放大， 电路放大公式为 Vo=Vi*(Rx/1K)其中 Rx 为接入开关的电阻。 前级有 3 个档分别是 25 倍 ，第二级有 3 个档分别是 5， 、 第 6 页 共 30 页 设计要求的那 3 个档即可通过 5*2， 10*10， 25*40 组合得到。 R 1110 kR 1215 kX012X114X215X311Y01Y15Y22Y34I N H6A10B9V E E7X13Y3VCC16GND8U440 52R 1350 k12J 115 倍10 倍25 倍R 161kR 151k3261 574U5T L 08 1ou t+ 15 15IN 图 7 一级放大 由于模拟开关带人少量干扰，调节时，观察 输入输出达到放大倍数关系 即可。 R81kR91k3261 574U3T L 0 81ou t+ 1 5 1 5X012X114X215X311Y01Y15Y22Y34I N H6A10B9V E E7X13Y3VCC16GND8U840 525k50 k20 k+5512J 1 71 J 1 82 倍10 倍40 倍 图 8 二级放大 主控 MCU 电路 该系统 控 制 模 块， 和 滤 波 模块 都 使 用相 同 的 单 片机 ， 型号为STC12C5A60S2， 主要是该 cpu 内含 E2PROM 可以用于实现掉电保护功能。 其基本的 外围电路包括 电源 电路、时钟电路和复位电路 都 与传统 51 电路兼容。 单片机 基本外围 电路 如图 9 所示。 其中单片机 的供电输入 为 VCC 和 GND。 时钟电路 由 C21， C19， C20 组成 ，为单片机 正常 运行提供基本时钟源。 C16， 第 7 页 共 30 页 R3， R4， S2， 共同构成了单片机上电复位电路 ， 当上电瞬间 C16 导通， RST处的瞬时电压约为 VCC，然后 经过 R4 慢慢 放电， RST 处的电压在上电后一段时间保 持高电平， 最 终 RST 处电压一直保持 约 为 0V，直到下次断电后再上电。 在这个过程中， 高电平的保持时间 时间约为 2π R4C16≈ 628 ms,远远大于两个单片机机器周期（约为 2us），所以可以实现单片机的上电复位。 单片机的 31 脚，即 EA/Vpp 端口接 VCC 是为了让 该端口在 工作时一直保持高电平， 使用单片机的内部程序存储器 [1]。 单片机 P0 口内部没有上拉电阻，若要 使用 P0 口，需要外接上拉电阻。 PZ是一支 8 个 1K 电阻的排阻， 1 脚是公共端。 PZ 公共端接电源 ，其它脚依次与P0 口各个端口相连 ，用作 P0 的上拉电阻 ，增大 P0 口 驱动能力。 P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78R S T / V P D9P 3 .0 / R x D10P 3 .1 / T x D11P 3 .2 / I N T 012P 3 .3 / I N T 113P 3 .4 / T 014P 3 .5 / T 115P 3 .6 / W R16P 3 .7 / R D17X T A L 218X T A L 119G N D20P 2 .021P 2 .122P 2 .223P 2 .324P 2 .425P 2 .526P 2 .627P 2 .728P S E N29A L E / P R O G30E A / V p p31P 0 .732P 0 .633P 0 .534P 0 .435P 0 .336P 0 .237P 0 .138P 0 .039V C C40J 3 48 9 C 5 1123456789PZV C CV C CV C CR32 0 0+C 1 61 0 US2R41 0 KC 1 933C 2 13312C 2 0JZX T A L 2X T A L 1X T A L 1X T A L 2P 3 0P 3 1P 3 2P 3 3P 3 4P 3 5P 3 6P 3 7A 0 *A 1 *A 2 *A 3 *D 1 *D 0 *WRK E Y _ A 图 9 MCU外围 电路 电路 人机交互电路 设计 人机交互电路主要包括行列式按键 ， LCD 接口， ZLG7290 电路。 为了 减轻单片机负担 ，方便 程序控制， 该系统使用 ZLG7290 芯片实现 行列式按键输入。 液晶接口电路 系统采用 FYD128640402B 字库液晶， 其显示分辨率为 128 64, 内置 8192个 16*16 点汉字，和 128 个 16*8 点 ASCII 字符集 .利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面， 很好的完成显示功能。 电路 调试 完成后 使用前要 对液晶对比度进行调节，方法是调节精密电位器R28， 直到最好的显示效果 出现为止。 第 8 页 共 30 页 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20J55C O N 2 0R 2 8P O T 2P10P11P12P13P14P15P16P17P02P01P00V C C1 2J73P03V C CV C C 图 10 液晶接口 基于 ZLG7290 的行列式按键 电路 为减少键盘占有过多的端口资源， 采用 ZLG7290B 芯片完成按键检测处理功能。 其中芯片的 INT 脚即 14 脚接单片机的外部中断 2，保障反应的快速性。 s e gcs e ghs e gas e gbD i g0D i g1D i g2D i g3P 3. 3S C LS D AY3C 15C 14C 13+ C7R4 R 11P 2. 7S D AS C LP 2. 6P 2. 1V C CV C CV C CK C 06S B A23K C 15S B B24K C 24S B C1K C 33S B D2K C 422S B E7K C 521S B F8K C 612S B G9K C 713DP10S C L19V C C16S D A20I N T14R S T15G N D11OSC117OSC218U1 图 11 ZLG7290接口电路 ZLG7290B 是广州周立功单片机发展有限公司自行设计的数码管显示驱动及键盘扫描管理芯片。 能够直接驱动 8 位共阴式数码管（或 64 只独立的 LED） ，同时还可以扫描管理多达 64 只按键。 其中有 8 只按键还可以作为功能键使用，就像电脑键盘上的 Ctrl、 Shift、 Alt 键一样。 另外 ZLG7290B 内部还设置有连击计数器，能够使某键按下后不松手而连续有效。 采用 I2C 总线方式，与微控制器的接口仅需两根信号线。 该芯片为工业级芯片，抗干扰能力强，在工业测控中已有大量应用。 在本系统中用到其中的按键管理功能。 整个系统要求有个 12 个按 键，所以 采用 4*4 行列式按键的方案。 本系统用到的最终行列式按键电路如图 12 所示。 第 9 页 共 30 页 J 5 7SW 2J 6 1SW 2J 6 5SW 2J 6 9SW 2J 5 8SW 2J 6 2SW 2J 6 6SW 2J 7 0SW 2J 5 9SW 2J 6 3SW 2J 6 7SW 2J 7 1SW 2J 6 0SW 2J 6 4SW 2J 6 8SW 2J 7 2SW 2Dig0Dig1Dig2Dig3s e gas e gbs e gcs e ghR81kR91kR 1 0R E S2R 1 61k 图 12 行列式按键电路 按键的功能安排如 表 1 所示。 表 1 按键功能分配 1 2 3 预留 4 5 6 预留 7 8 9 预留。