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浅谈基于AT89S51单片机的信号发生器设计(2)

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  1.4幅度控制电路
   该部分电路主要有放大器电路和数字电位器电路两部分组成,其中放大器部分电路的作用是将MAX038产生的电压波形2Vp-p放大为5Vp-p,数字电位器电路的作用是为了实现产生的电压波形在-5V~+5V之间数字可调。
  美国模拟器件公司推出一次性编程(OTP)数字电位计系列产品AD5171,用来读/写滑片位置,而OTP性能则能永久设定滑片的位置。工作温度范围为-40℃~+125℃之间,温度系数为35ppm/℃,工作电压在2.7~5.5V之间,工作电流不大于5A。AD5171是64滑点的数字电位计。
  图4 频段选择电路
  I2C(Inter-Integrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线,用于连接微控制器及其外围设备。I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。总线的构成及信号类型是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线,可发送和接收数据。总线必须由主器件(通常为微控制器)控制,主器件产生串行时钟(SCL)控制总线的传输方向,并产生起始和停止条件。
  当SCL保留高电位同时SDL变低时传送开始。这个开始状态之后,时钟信号变低来启动数据传送。在每一个数据位,时钟位在确保数据位正确时变高电平。在每一个8位数据的结尾发送一个确认信号,而不管它是地址还是数据。在确认时,传送端不会把SDL变为低电平,如果正确接收到了数据允许接收端把电位变为0。确认信号后,当SCL处于高电平时SDL从低变为高,指示数据传送停止。   I2C总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线,可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送,最高传送速率100kbps。CPU发出的控制信号分为地址码和控制量两部分,地址码用来选址,即接通需要控制的电路,确定控制的种类;控制量决定该调整的类别(如对比度、亮度等)及需要调整的量。这样,因为地址码的作用各控制电路虽然挂在同一条总线上,却彼此独立,互不相关。
  I2C总线在传送数据过程有3种类型信号,它们分别是:开始信号、结束信号和应答信号。
  开始信号:SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变,开始传送数据。
  结束信号:SCL为低电平时,SDA由低电平向高电平跳变,结束传送数据。
  应答信号:接收数据的IC在接收到8bit数据后,向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲,表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后,等待受控单元发出一个应答信号,CPU接收到应答信号后,根据实际情况做出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号,由判断为受控单元出现故障。
  接口的设计也大大提高了芯片的利用效率,我们利用AT89C51的P1.6、P1.7脚就可以控制数据对模拟量进行数字控制。
图5 幅度控制电路
  1.5键盘电路
  键盘用的是上拉电阻,选通接地的形式。
  KEY0键功能:三角波,正弦波,矩形波的循环选择。
  KEY1键功能:频段、频率、占空比、幅度的控制的循环选择。
  KEY2键功能:选定的控制对象步进量增。
  KEY3键功能:选定的控制对象步进量减。
  KEY4键功能:选择确定。
  KEY5键功能:选择不确定(即返回)。
  例如产生一个正弦波的控制方式:在开始界面用KEY0键选择正弦波,用KEY4键确定进入频率,占空比,幅度的控制的循环选择界面,首先用KEY1键来选择频率,KEY4键确定进入,然后用KEY2和KEY3键来实现频率步进的增值或减值,数值确定后KEY4键确定,然后KEY5键返回到频率,占空比,幅度的控制的循环选择界面,用KEY2键来选择占空比,KEY4键确定进入,然后用KEY2和KEY3键来实现占空比步进的增值或减值,数值确定后KEY4键确定,然后KEY5键返回到频率,占空比,幅度的控制的循环选择界面,用KEY2键来选择幅度,KEY4键确定进入,然后用KEY2和KEY3键来实现幅度步进的增值或减值,数值确定后KEY4键确定。

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