基于单片机的低频任意信号发生器的设计与制作硬件部分

基于单片机的低频任意信号发生器的设计与制作硬件部分内容摘要：

件编程来选择各种波形、幅值电压和频率。 其中 口是波形选折， 口是位数选择，而 口 和 口分别是对数字的加和减控制。 单片机的复位是靠外电路实现的，在时钟电路工作后，只要在单片机的 RST 引脚上出现 24 个时钟振荡脉冲（ 2 个机器周期）以上的高电平，单片机便实现初始化状态复位。 为了保证应用系统可靠地复位，通常是 RST 引脚保持 10ms 以上的高电平。 系统上电时， 7 在 RC 电路充电过程中，由于电容两端电压不能跳变，故使 RESET 端电平呈高电位，系统复位。 经过一段时间，电容充电，使 RESET 端呈低电位，复位结束。 单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：内部振荡方式和外部振荡方式。 在引脚 XTAL1 和 XTAL2 外接晶体振荡器（简称晶振），就构成了内部振荡方式。 由于单片机内部有一个高增益反向放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器，并产生振荡时钟脉冲。 晶振通常选用 6MHZ、 12MHZ 或 24MHZ。 内部振荡方式如图 315 所示。 图中电容C C2起稳定振荡频率、快速起振的作用。 电容值一般为 5～ 30pF。 内部振荡方式所得时钟信号比较稳定，实用电路中使用较多。 外部振荡方式是把已有的时钟信号引入单片机内。 这种方式适宜用来使单片机的时钟与外部信号保持一致。 本设计采用的是内部振荡方式。 显示模块 显示模块 由 LCD1602 液晶显示块完成。 接口由 RS、 RW 口控制 需要显示的内容 ，而BD0BD7 用来 控制 显示的 数字。 图 22 显示模块原理图 LCD1602 介绍 ： LCD1602 的基本参数和引脚功能： 显示容量 :162 个字符 芯片工作电压 :— 工作电流 :() 模块最佳工作电压 : 字符尺寸 :(WH)mm 8 1602LCD 采用标准的 14 脚（无背光）或 16 脚（带背光）接口，各引脚接口 ，本次设计所用的是 16 脚（带背光）。 表 21 LCD1602 的引脚功 能表 编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明 1 VSS 电源地 9 D2 数据 2 VDD 电源正极 10 D3 数据 3 VL 液晶显示偏压 11 D4 数据 4 RS 数据 /命令选择 12 D5 数据 5 R/W 读 /写选择 13 D6 数据 6 E 使能信号 14 D7 数据 7 D0 数据 15 BLA 背光源正极 8 D1 数据 16 BLK 背光源负极 第 1 脚： VSS 为地电源。 第 2 脚： VDD 接 5V 正电源。 第 3 脚： VL 为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地 时对比度最高，对比度过高时会产生 “ 鬼影 ” ，使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比度。 第 4 脚： RS 为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。 第 5 脚： R/W 为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。 当 RS和 R/W 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当 RS 为低电平 R/W 为高电平时可以读忙信号，当 RS 为高电平 R/W 为低电平时可以写入数据。 第 6 脚： E 端为使能端，当 E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。 第 7～ 14 脚： D0～ D7为 8 位双向数据线。 第 15 脚：背光源正极。 第 16 脚：背光源负极。 D/A 转换 模块 本设计 D/A 转换部分采用 DAC0808 芯片，由于它不带锁存器，故在使用时必须加74LS373 进行数据锁存。 74LS373 是常用的地址锁存器芯片，它实质是一个是带三态缓冲输出的 8D 触发器，在单片机系统中为了扩展外部存储器，通常需要一块 74LS373 芯 9 片。 图 23 D/A 转换模块原理图 74LS373 引脚功能： (1) 1脚是输出使能 (OE),是低电平有效 ， 当 1 脚是高电平时 ,不管输入 1 1 1 18 如何 ， 也不管 11脚 (锁存 控制端 G)如何 ， 输出 2(Q0)、 5(Q1)、 6(Q2)、9(Q3)、 12(Q4)、 15(Q5)、 16(Q6)、 19(Q7)全部呈现高阻状态 (或者叫浮空状态 )； (2)当1脚是低电平时 ,只要 11脚 (锁存控制端 G)上出现一个下降沿 ， 输出 2(Q0)、 5(Q1)、 6(Q2)、9(Q3)、 12(Q4)、 15(Q5)、 16(Q6)、 19(Q7)立即呈现输入脚 1 1 118 的状态。 锁存端 LE 由高变低时，输出端 8 位信息被锁存，直到 LE 端再次有效。 当三态门使能信号 OE 为低电平时，三态门导通，允 许 Q0~Q7 输出， OE 为高电平时，输出悬空。 DAC0808 功能介绍： DAC0808 是 8 分辨率的 D/A 转换集成芯片 ， 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 DAC 寄存器、 8 位 D/A 转换电路及转换控制电路构成。 DAC0808 是八位电流输出型 D/A 转换器件，由 4脚输出转换电流。 VREF 为参考电源， VEE 负电压供电； D0是高数据位（ MSB）， D7 才是地数据位（ LSB）。 DAC0808 的电源极性： VCC=+5V，VEE=15V， VREF=+15V。 D0～ D7 是数据输入端， I0是电流输出端， COMP 是接电容进行补 10 偿。 在单片机应用系统中通常需要的是电压信号，电流信号与电压信号之间的转换可由运算放大器实现。 下图是 DAC0808 简化电路框图和管脚排列。 NCD4D5D6D7 D 0D1D2D3VCC VEEIOGNDC O M P12345678 9101。