介紹用PIC16C73 自帶的八位A/D 轉(zhuǎn)換器擴(kuò)展為十二位A/D 轉(zhuǎn)換器，給出了具體的設(shè)計(jì)方案和程序流程。它是用以 PIC16C73 為MCU 構(gòu)成的海水有機(jī)磷測(cè)控儀A/D 轉(zhuǎn)換部分的一種解決方案。為監(jiān)測(cè)海洋生態(tài)環(huán)境，研制了用于海水有機(jī)磷農(nóng)藥現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的生物傳感器。為測(cè)定生物傳感器的信號(hào)，使傳感器可用于船載及臺(tái)站的海洋生態(tài)環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，需要對(duì)整個(gè)的采樣和排液裝置進(jìn)行控制以及對(duì)傳感器來的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集處理，形成有機(jī)磷的濃度傳給上位機(jī)。為此，開發(fā)了以PIC16C73 單片機(jī)為核心的小型測(cè)控儀器，很好的完成了上述功能。PIC1673 單片機(jī)自帶8 位的A/D 轉(zhuǎn)換器，但不能滿足系統(tǒng)對(duì)精度的要求，本設(shè)計(jì)在單片機(jī)自帶8 位A/D 基礎(chǔ)上加少量的硬件和軟件開銷，使其擴(kuò)展為十二位A/D 轉(zhuǎn)換器，滿足了系統(tǒng)的要求。
上傳時(shí)間： 2013-10-30
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含原理圖+電路圖+程序的波形發(fā)生器:在工作中，我們常常會(huì)用到波形發(fā)生器，它是使用頻度很高的電子儀器。現(xiàn)在的波形發(fā)生器都采用單片機(jī)來構(gòu)成。單片機(jī)波形發(fā)生器是以單片機(jī)核心，配相應(yīng)的外圍電路和功能軟件，能實(shí)現(xiàn)各種波形發(fā)生的應(yīng)用系統(tǒng)，它由硬件部分和軟件部分組成，硬件是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，軟件則是在硬件的基礎(chǔ)上，對(duì)其合理的調(diào)配和使用，從而完成波形發(fā)生的任務(wù)。 波形發(fā)生器的技術(shù)指標(biāo)：（1） 波形類型：方型、正弦波、三角波、鋸齒波；（2） 幅值電壓：1V、2V、3V、4V、5V；（3） 頻率值：10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ；（4） 輸出極性：雙極性操作設(shè)計(jì)1、 機(jī)器通電后，系統(tǒng)進(jìn)行初始化，LED在面板上顯示6個(gè)0，表示系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，等待用戶輸入設(shè)置命令，此時(shí)，無任何波形信號(hào)輸出。2、 用戶按下“F”、“V”、“W”，可以分別進(jìn)入頻率，幅值波形設(shè)置，使系統(tǒng)進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)，相應(yīng)的數(shù)碼管顯示“一”，此時(shí)，按其它鍵，無效；3、 在進(jìn)入某一設(shè)置狀態(tài)后，輸入0~9等數(shù)字鍵，（數(shù)字鍵僅在設(shè)置狀態(tài)時(shí)，有效）為欲輸出的波形設(shè)置相應(yīng)參數(shù)，LED將參數(shù)顯示在面板上；4、 如果在設(shè)置中，要改變已設(shè)定的參數(shù)，可按下“CL”鍵，清除所有已設(shè)定參數(shù)，系統(tǒng)恢復(fù)初始狀態(tài)，LED顯示6個(gè)0，等待重新輸入命令；5、 當(dāng)必要的參數(shù)設(shè)定完畢后，所有參數(shù)顯示于LED上，用戶按下“EN”鍵，系統(tǒng)會(huì)將各波形參數(shù)傳遞到波形產(chǎn)生模塊中，以便控制波形發(fā)生，實(shí)現(xiàn)不同頻率，不同電壓幅值，不同類型波形的輸出；6、 用戶按下“EN”鍵后，波形發(fā)生器開始輸出滿足參數(shù)的波形信號(hào)，面板上相應(yīng)類型的運(yùn)行指示燈閃爍，表示波形正在輸出，LED顯示波形類型編號(hào)，頻率值、電壓幅值等波形參數(shù)；7、 波形發(fā)生器在輸出信號(hào)時(shí)，按下任意一個(gè)鍵，就停止波形信號(hào)輸出，等待重新設(shè)置參數(shù)，設(shè)置過程如上所述，如果不改變參數(shù)，可按下“EN”鍵，繼續(xù)輸出原波形信號(hào)；8、 要停止波形發(fā)生器的使用，可按下復(fù)位按鈕，將系統(tǒng)復(fù)位，然后關(guān)閉電源。硬件組成部分通過綜合比較，決定選用獲得廣泛應(yīng)用，性能價(jià)格高的常用芯片來構(gòu)成硬件電路。單片機(jī)采用MCS-51系列的89C51（一塊）,74LS244和74LS373（各一塊）,反相驅(qū)動(dòng)器 ULN2803A（一塊）,運(yùn)算放大器 LM324（一塊） 波形發(fā)生器的硬件電路由單片機(jī)、鍵盤顯示器接口電路、波形轉(zhuǎn)換（D/ A）電路和電源線路等四部分構(gòu)成。1.單片機(jī)電路功能：形成掃描碼，鍵值識(shí)別，鍵功能處理，完成參數(shù)設(shè)置；形成顯示段碼,向LED顯示接口電路輸出；產(chǎn)生定時(shí)中斷；形成波形的數(shù)字編碼,并輸出到D/A接口電路；如電路原理圖所示： 89C51的P0口和P2口作為擴(kuò)展I/O口，與8255、0832、74LS373相連接，可尋址片外的寄存器。單片機(jī)尋址外設(shè)，采用存儲(chǔ)器映像方式，外部接口芯片與內(nèi)部存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址，89Ｃ51提供16根地址線P0（分時(shí)復(fù)用）和P2，P2口提供高8位地址線，P0口提供低8位地址線。P0口同時(shí)還要負(fù)責(zé)與8255，0832的數(shù)據(jù)傳遞。P2.7是8255的片選信號(hào)，P2.6是0832（1）的片選，P2.5是0832（2）的片選，低電平有效，P0.0、P0.1經(jīng)過74LS373鎖存后，送到8255的A1、A2作，片內(nèi)A口，B口，C口，控制口等寄存器的字選。89C51的P1口的低4位連接4只發(fā)光三極管，作為波形類型指示燈，表示正在輸出的波形是什么類型。單片機(jī)89C51內(nèi)部有兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，在波形發(fā)生器中使用T0作為中斷源。不同的頻率值對(duì)應(yīng)不同的定時(shí)初值，定時(shí)器的溢出信號(hào)作為中斷請(qǐng)求。控制定時(shí)器中斷的特殊功能寄存器設(shè)置如下：定時(shí)控制寄存器TCON＝（０００１００００）工作方式選擇寄存器（TMOD）＝（００００００００）中斷允許控制寄存器（IE）＝（１０００００１０）2、鍵盤顯示器接口電路功能：驅(qū)動(dòng)6位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示； 提供響應(yīng)界面； 掃面鍵盤； 提供輸入按鍵。由并口芯片8255，鎖存器74LS273，74LS244，反向驅(qū)動(dòng)器ULN2803A，6位共陰極數(shù)碼管（LED）和4×4行列式鍵盤組成。8255的C口作為鍵盤的I/O接口，C口的低4位輸出到掃描碼，高4位作為輸入行狀態(tài)，按鍵的分布如圖所示。8255的A口作為L(zhǎng)ED段碼輸出口，與74LS244相連接，B口作為L(zhǎng)ED的位選信號(hào)輸出口，與ULN2803A相連接。8255內(nèi)部的4個(gè)寄存器地址分配如下：控制口:7FFFH , A口:7FFFCH , B口:7FFDH , C口:7FFEH 3、D/A電路功能：將波形樣值的數(shù)字編碼轉(zhuǎn)換成模擬值；完成單極性向雙極性的波形輸出；構(gòu)成由兩片0832和一塊LM324運(yùn)放組成。0832（1）是參考電壓提供者，單片機(jī)向0832（1）內(nèi)的鎖存器送數(shù)字編碼，不同的編碼會(huì)產(chǎn)生不同的輸出值，在本發(fā)生器中，可輸出1V、2V、3V、4V、5V等五個(gè)模擬值，這些值作為0832（2）的參考電壓，使0832（2）輸出波形信號(hào)時(shí)，其幅度是可調(diào)的。0832（2）用于產(chǎn)生各種波形信號(hào)，單片機(jī)在波形產(chǎn)生程序的控制下，生成波形樣值編碼，并送到0832（2）中的鎖存器，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換，得到波形的模擬樣值點(diǎn)，假如N個(gè)點(diǎn)就構(gòu)成波形的一個(gè)周期，那么0832（2）輸出N個(gè)樣值點(diǎn)后，樣值點(diǎn)形成運(yùn)動(dòng)軌跡，就是波形信號(hào)的一個(gè)周期。重復(fù)輸出N個(gè)點(diǎn)后，由此成第二個(gè)周期，第三個(gè)周期……。這樣0832（2）就能連續(xù)的輸出周期變化的波形信號(hào)。運(yùn)放A1是直流放大器，運(yùn)放A2是單極性電壓放大器，運(yùn)放A3是雙極性驅(qū)動(dòng)放大器，使波形信號(hào)能帶得起負(fù)載。地址分配：0832（1）：DFFFH ，0832（2）：BFFFH4、電源電路：功能：為波形發(fā)生器提供直流能量；構(gòu)成由變壓器、整流硅堆，穩(wěn)壓塊7805組成。220V的交流電，經(jīng)過開關(guān)，保險(xiǎn)管（1.5A/250V），到變壓器降壓，由220V降為10V，通過硅堆將交流電變成直流電，對(duì)于諧波，用4700μF的電解電容給予濾除。為保證直流電壓穩(wěn)定，使用7805進(jìn)行穩(wěn)壓。最后，＋5V電源配送到各用電負(fù)載。
標(biāo)簽： 波形發(fā)生器 原理圖 電路圖 源程序
上傳時(shí)間： 2013-11-08
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介紹用PIC16F84單片機(jī)制作的電子密碼鎖。PIC16F84單片機(jī)共18個(gè)引腳，13個(gè)可用I/O接口。芯片內(nèi)有1K×14的FLASHROM程序存儲(chǔ)器，36×8的靜態(tài)RAM的通用寄存器，64×8的EEPROM的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，8級(jí)深度的硬堆棧。 用PIC單片機(jī)設(shè)計(jì)的電子密碼鎖微芯公司生產(chǎn)的PIC8位COMS單片機(jī)，采用類RISC指令集和哈弗總線結(jié)構(gòu)，以及先進(jìn)的流水線時(shí)序，與傳統(tǒng)51單片機(jī)相比其在速度和性能方面更具優(yōu)越性和先進(jìn)性。PIC單片機(jī)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是片上硬件資源豐富，集成常見的EPROM、DAC、PWM以及看門狗電路。這使得硬件電路的設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單，節(jié)約設(shè)計(jì)成本，提高整機(jī)性能。因此PIC單片機(jī)已成為產(chǎn)品開發(fā)，尤其是產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研制階段的首選控制器。本文介紹用PIC16F84單片機(jī)制作的電子密碼鎖。PIC16F84單片機(jī)共18個(gè)引腳，13個(gè)可用I/O接口。芯片內(nèi)有1K×14的FLASHROM程序存儲(chǔ)器，36×8的靜態(tài)RAM的通用寄存器，64×8的EEPROM的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，8級(jí)深度的硬堆棧。硬件設(shè)計(jì) 電路原理見圖1。Xx8位數(shù)據(jù)線接4x4鍵盤矩陣電路，面板布局見表1，A、B、C、D為備用功能鍵。RA0、RA7輸出4組編碼二進(jìn)制數(shù)據(jù)，經(jīng)74LS139譯碼后輸出逐行掃描信號(hào)，送RB4-RB7列信號(hào)輸入端。余下半個(gè)139譯碼器動(dòng)揚(yáng)聲器。RB2接中功率三極管基極，驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作。有效密碼長(zhǎng)度為4位，根據(jù)實(shí)際情況，可通過修改源程序增加密碼位數(shù)。產(chǎn)品初始密碼為3345，這是一隨機(jī)數(shù)，無特殊意義，目的是為防止被套解。用戶可按*號(hào)鍵修改密碼，按#號(hào)鍵結(jié)束。輸入密碼并按#號(hào)確認(rèn)之后，腳輸出RB2腳輸出高電平，繼電器閉合，執(zhí)行一次開鎖動(dòng)作。 若用戶輸入的密碼正確，揚(yáng)聲器發(fā)出一聲稍長(zhǎng)的“滴”提示聲，若輸入的密碼與上次修改的不符，則發(fā)出短促的“滴”聲。連續(xù)3次輸入密碼錯(cuò)誤之后，程序鎖死，揚(yáng)聲器報(bào)警。直到CPU被復(fù)位或從新上電。軟件設(shè)計(jì) 軟件流程圖見圖3。CPU上電或復(fù)位之后將最近一次修改并保存到EEPROM的密碼讀出，最為參照密匙。然后等待用戶輸入開鎖密碼。若5分鐘以內(nèi)沒有接受到用戶的任何輸入，CPU自動(dòng)轉(zhuǎn)入掉電模式，用戶輸入任意值可喚醒CPU。每次修改密碼之后，CPU將新的密碼存入內(nèi)部4個(gè)連續(xù)的EEPROM單元，掉電后該數(shù)據(jù)任有效。每執(zhí)行一次開鎖指令，CPU將當(dāng)前輸入密碼與該值比較，看是否真確，并給出相應(yīng)的提示和控制。布 局 所有元件均使用SMD表貼封裝，縮小體積，便于產(chǎn)品安裝，60X60雙面PCB板，頂層是一體化輸入鍵盤，底層是元件層。成型后的產(chǎn)品體積小巧，能很方便的嵌入防盜鐵門、保險(xiǎn)箱柜。
標(biāo)簽： PIC 單片機(jī)設(shè)計(jì) 電子密碼鎖
上傳時(shí)間： 2013-10-31
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單片機(jī)音樂中音調(diào)和節(jié)拍的確定方法:調(diào)號(hào)-音樂上指用以確定樂曲主音高度的符號(hào)。很明顯一個(gè)八度就有12個(gè)半音。A、B、C、D、E、F、G。經(jīng)過聲學(xué)家的研究，全世界都用這些字母來表示固定的音高。比如，A這個(gè)音，標(biāo)準(zhǔn)的音高為每秒鐘振動(dòng)440周。 升C調(diào)：1＝#C，也就是降D調(diào)：1＝BD；277（頻率）升D調(diào)：1＝#D，也就是降E調(diào)：1＝BE；311升F調(diào)：1＝#F，也就是降G調(diào)：1＝BG；369升G調(diào)：1＝#G，也就是降A(chǔ)調(diào)：1＝BA；415升A調(diào)：1＝#A，也就是降B調(diào)：1＝BB。466,C 262 #C277 D 294 #D(bE)311 E 330 F 349 #F369 G 392 #G415A 440. #A466 B 494 所謂1＝A，就是說，這首歌曲的“導(dǎo)”要唱得同A一樣高，人們也把這首歌曲叫做A調(diào)歌曲，或叫“唱A調(diào)”。1＝C，就是說，這首歌曲的“導(dǎo)”要唱得同C一樣高，或者說“這歌曲唱C調(diào)”。同樣是“導(dǎo)”，不同的調(diào)唱起來的高低是不一樣的。各調(diào)的對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率為： 單片機(jī)演奏音樂時(shí)音調(diào)和節(jié)拍的確定方法 經(jīng)常看到一些剛學(xué)單片機(jī)的朋友對(duì)單片機(jī)演奏音樂比較有興趣，本人也曾是這樣。在此，本人將就這方面的知識(shí)做一些簡(jiǎn)介，但愿能對(duì)單片機(jī)演奏音樂比較有興趣而又不知其解的朋友能有所啟迪。 一般說來，單片機(jī)演奏音樂基本都是單音頻率，它不包含相應(yīng)幅度的諧波頻率，也就是說不能象電子琴那樣能奏出多種音色的聲音。因此單片機(jī)奏樂只需弄清楚兩個(gè)概念即可，也就是“音調(diào)”和“節(jié)拍”。音調(diào)表示一個(gè)音符唱多高的頻率，節(jié)拍表示一個(gè)音符唱多長(zhǎng)的時(shí)間。 在音樂中所謂“音調(diào)”，其實(shí)就是我們常說的“音高”。在音樂中常把中央C上方的A音定為標(biāo)準(zhǔn)音高，其頻率f=440Hz。當(dāng)兩個(gè)聲音信號(hào)的頻率相差一倍時(shí)，也即f2=2f1時(shí)，則稱f2比f1高一個(gè)倍頻程, 在音樂中1（do）與 ，2（來）與 ……正好相差一個(gè)倍頻程，在音樂學(xué)中稱它相差一個(gè)八度音。在一個(gè)八度音內(nèi)，有12個(gè)半音。以1—i八音區(qū)為例， 12個(gè)半音是：1—＃1、＃1—2、2—＃2、＃2—3、3—4、4—＃4，＃4—5、5一＃5、＃5—6、6—＃6、＃6—7、7—i。這12個(gè)音階的分度基本上是以對(duì)數(shù)關(guān)系來劃分的。如果我們只要知道了這十二個(gè)音符的音高，也就是其基本音調(diào)的頻率，我們就可根據(jù)倍頻程的關(guān)系得到其他音符基本音調(diào)的頻率。 知道了一個(gè)音符的頻率后，怎樣讓單片機(jī)發(fā)出相應(yīng)頻率的聲音呢？一般說來，常采用的方法就是通過單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)中斷，將單片機(jī)上對(duì)應(yīng)蜂鳴器的I/O口來回取反，或者說來回清零，置位，從而讓蜂鳴器發(fā)出聲音，為了讓單片機(jī)發(fā)出不同頻率的聲音，我們只需將定時(shí)器予置不同的定時(shí)值就可實(shí)現(xiàn)。那么怎樣確定一個(gè)頻率所對(duì)應(yīng)的定時(shí)器的定時(shí)值呢？以標(biāo)準(zhǔn)音高A為例： A的頻率f = 440 Hz,其對(duì)應(yīng)的周期為：T = 1/ f = 1/440 =2272μs 由上圖可知,單片機(jī)上對(duì)應(yīng)蜂鳴器的I/O口來回取反的時(shí)間應(yīng)為：t = T/2 = 2272/2 = 1136μs這個(gè)時(shí)間t也就是單片機(jī)上定時(shí)器應(yīng)有的中斷觸發(fā)時(shí)間。一般情況下，單片機(jī)奏樂時(shí)，其定時(shí)器為工作方式1，它以振蕩器的十二分頻信號(hào)為計(jì)數(shù)脈沖。設(shè)振蕩器頻率為f0，則定時(shí)器的予置初值由下式來確定： t = 12 *（TALL – THL）/ f0 式中TALL = 216 = 65536,THL為定時(shí)器待確定的計(jì)數(shù)初值。因此定時(shí)器的高低計(jì)數(shù)器的初值為： TH = THL / 256 = ( TALL – t* f0/12) / 256 TL = THL % 256 = ( TALL – t* f0/12) %256 將t=1136μs代入上面兩式（注意：計(jì)算時(shí)應(yīng)將時(shí)間和頻率的單位換算一致），即可求出標(biāo)準(zhǔn)音高A在單片機(jī)晶振頻率f0=12Mhz，定時(shí)器在工作方式1下的定時(shí)器高低計(jì)數(shù)器的予置初值為 ： TH440Hz = (65536 – 1136 * 12/12) /256 = FBH TL440Hz = (65536 – 1136 * 12/12)%256 = 90H根據(jù)上面的求解方法，我們就可求出其他音調(diào)相應(yīng)的計(jì)數(shù)器的予置初值。 音符的節(jié)拍我們可以舉例來說明。在一張樂譜中，我們經(jīng)常會(huì)看到這樣的表達(dá)式，如1=C 、1=G …… 等等，這里1=C,1=G表示樂譜的曲調(diào)，和我們前面所談的音調(diào)有很大的關(guān)聯(lián)， 、 就是用來表示節(jié)拍的。以 為例加以說明，它表示樂譜中以四分音符為節(jié)拍，每一小結(jié)有三拍。比如： 其中1 、2 為一拍，3、4、5為一拍，6為一拍共三拍。1 、2的時(shí)長(zhǎng)為四分音符的一半，即為八分音符長(zhǎng)，3、4的時(shí)長(zhǎng)為八分音符的一半，即為十六分音符長(zhǎng)，5的時(shí)長(zhǎng)為四分音符的一半，即為八分音符長(zhǎng)，6的時(shí)長(zhǎng)為四分音符長(zhǎng)。那么一拍到底該唱多長(zhǎng)呢？一般說來，如果樂曲沒有特殊說明，一拍的時(shí)長(zhǎng)大約為400—500ms 。我們以一拍的時(shí)長(zhǎng)為400ms為例，則當(dāng)以四分音符為節(jié)拍時(shí)，四分音符的時(shí)長(zhǎng)就為400ms，八分音符的時(shí)長(zhǎng)就為200ms，十六分音符的時(shí)長(zhǎng)就為100ms。可見，在單片機(jī)上控制一個(gè)音符唱多長(zhǎng)可采用循環(huán)延時(shí)的方法來實(shí)現(xiàn)。首先，我們確定一個(gè)基本時(shí)長(zhǎng)的延時(shí)程序，比如說以十六分音符的時(shí)長(zhǎng)為基本延時(shí)時(shí)間，那么，對(duì)于一個(gè)音符，如果它為十六分音符，則只需調(diào)用一次延時(shí)程序，如果它為八分音符，則只需調(diào)用二次延時(shí)程序，如果它為四分音符，則只需調(diào)用四次延時(shí)程序，依次類推。通過上面關(guān)于一個(gè)音符音調(diào)和節(jié)拍的確定方法，我們就可以在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)演奏音樂了。具體的實(shí)現(xiàn)方法為：將樂譜中的每個(gè)音符的音調(diào)及節(jié)拍變換成相應(yīng)的音調(diào)參數(shù)和節(jié)拍參數(shù)，將他們做成數(shù)據(jù)表格，存放在存儲(chǔ)器中，通過程序取出一個(gè)音符的相關(guān)參數(shù)，播放該音符，該音符唱完后，接著取出下一個(gè)音符的相關(guān)參數(shù)……，如此直到播放完畢最后一個(gè)音符，根據(jù)需要也可循環(huán)不停地播放整個(gè)樂曲。另外，對(duì)于樂曲中的休止符，一般將其音調(diào)參數(shù)設(shè)為FFH，F(xiàn)FH，其節(jié)拍參數(shù)與其他音符的節(jié)拍參數(shù)確定方法一致，樂曲結(jié)束用節(jié)拍參數(shù)為00H來表示。下面給出部分音符（三個(gè)八度音）的頻率以及以單片機(jī)晶振頻率f0=12Mhz，定時(shí)器在工作方式1下的定時(shí)器高低計(jì)數(shù)器的予置初值 ： C調(diào)音符 頻率Hz 262 277 293 311 329 349 370 392 415 440 466 494TH/TL F88B F8F2 F95B F9B7 FA14 FA66 FAB9 FB03 FB4A FB8F FBCF FC0BC調(diào)音符 1 1# 2 2# 3 4 4# 5 5# 6 6# 7頻率Hz 523 553 586 621 658 697 739 783 830 879 931 987TH/TL FC43 FC78 FCAB FCDB FD08 FD33 FD5B FD81 FDA5 FDC7 FDE7 FE05C調(diào)音符 頻率Hz 1045 1106 1171 1241 1316 1393 1476 1563 1658 1755 1860 1971TH/TL FB21 FE3C FE55 FE6D FE84 FE99 FEAD FEC0 FE02 FEE3 FEF3 FF02
上傳時(shí)間： 2013-10-20
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新穎實(shí)用的單片機(jī)雙積分A/D轉(zhuǎn)換電路和軟件:摘 要: 通過對(duì)雙積分A/ D 轉(zhuǎn)換過程及其原理的分析,結(jié)合8031 單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器的特點(diǎn),設(shè)計(jì)出一種新的A/ D 轉(zhuǎn)換電路. 詳細(xì)介紹了這種轉(zhuǎn)換電路的硬件原理及工作過程,給出了實(shí)用的硬件電路與軟件設(shè)計(jì)框圖. 通過比較分析,可以看出這種A/ D 轉(zhuǎn)換電路性能價(jià)格比較高,軟件編程簡(jiǎn)單,并且轉(zhuǎn)換速度和精度優(yōu)于一般的A/ D 轉(zhuǎn)換電路. 這種設(shè)計(jì)思路為數(shù)模轉(zhuǎn)換器(A/ D) 的升級(jí)提高指出一個(gè)明確的方向.關(guān)鍵詞:單片機(jī); 定時(shí)/ 計(jì)數(shù)器; A/ D 轉(zhuǎn)換; 雙積分 雙積分A/ D 及定時(shí)計(jì)數(shù)器原理:我們先分析雙積分A/ D 轉(zhuǎn)換的工作原理. 如圖1 所示,積分器先以固定時(shí)間T 對(duì)待測(cè)的輸入模擬電壓Vi 進(jìn)行正向積分,積分電容C 積累的電荷為
標(biāo)簽： 單片機(jī) 雙積分 轉(zhuǎn)換電路 軟件
上傳時(shí)間： 2014-01-18
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單片機(jī)系統(tǒng)常用軟件抗干擾措施:可靠性設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性必須從軟件、硬件以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面全面考慮。硬件系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)是單片機(jī)系統(tǒng)可靠性的根本，而軟件系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)起到抑制外來干擾的作用。軟件系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)的主要方法有：開機(jī)自檢、軟件陷阱(進(jìn)行程序“跑飛”檢測(cè))、設(shè)置程序運(yùn)行狀態(tài)標(biāo)記、輸出端口刷新、輸入多次采樣、軟件“看門狗”等。通過軟件系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)，達(dá)到最大限度地降低干擾對(duì)系統(tǒng)工作的影響，確保單片機(jī)及時(shí)發(fā)現(xiàn)因干擾導(dǎo)致程序出現(xiàn)的錯(cuò)誤，并使系統(tǒng)恢復(fù)到正常工作狀態(tài)或及時(shí)報(bào)警的目的。一、開機(jī)自檢開機(jī)后首先對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的硬件及軟件狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)不正常，就進(jìn)行相應(yīng)的處理。開機(jī)自檢程序通常包括對(duì)RAM、ROM、I/O口狀態(tài)等的檢測(cè)。1 檢測(cè)RAM檢查RAM讀寫是否正常，實(shí)際操作是向RAM單元寫“00H”，讀出也應(yīng)為“00H”，再向其寫“FFH”，讀出也應(yīng)為“FFH”。如果RAM單元讀寫出錯(cuò)，應(yīng)給出RAM出錯(cuò)提示(聲光或其它形式)，等待處理。2 檢查ROM單元的內(nèi)容對(duì)ROM單元的檢測(cè)主要是檢查ROM單元的內(nèi)容的校驗(yàn)和。所謂ROM的校驗(yàn)和是將ROM的內(nèi)容逐一相加后得到一個(gè)數(shù)值，該值便稱校驗(yàn)和。ROM單元存儲(chǔ)的是程序、常數(shù)和表格。一旦程序編寫完成，ROM中的內(nèi)容就確定了，其校驗(yàn)和也就是唯一的。若ROM校驗(yàn)和出錯(cuò)，應(yīng)給出ROM出錯(cuò)提示(聲光或其它形式)，等待處理。3 檢查I/O口狀態(tài)首先確定系統(tǒng)的I/O口在待機(jī)狀態(tài)應(yīng)處的狀態(tài)，然后檢測(cè)單片機(jī)的I/O口在待機(jī)狀態(tài)下的狀態(tài)是否正常(如是否有短路或開路現(xiàn)象等)。若不正常，應(yīng)給出出錯(cuò)提示(聲光或其它形式)，等待處理。4 其它接口電路檢測(cè)除了對(duì)上述單片機(jī)內(nèi)部資源進(jìn)行檢測(cè)外，對(duì)系統(tǒng)中的其它接口電路，比如擴(kuò)展的E2PROM、A/D轉(zhuǎn)換電路等，又如數(shù)字測(cè)溫儀中的555單穩(wěn)測(cè)溫電路，均應(yīng)通過軟件進(jìn)行檢測(cè)，確定是否有故障。只有各項(xiàng)檢查均正常，程序方能繼續(xù)執(zhí)行，否則應(yīng)提示出錯(cuò)。
標(biāo)簽： 單片機(jī)系統(tǒng) 軟件 抗干擾措施
上傳時(shí)間： 2013-11-02
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P C B 可測(cè)性設(shè)計(jì)布線規(guī)則之建議― ― 從源頭改善可測(cè)率PCB 設(shè)計(jì)除需考慮功能性與安全性等要求外，亦需考慮可生產(chǎn)與可測(cè)試。這里提供可測(cè)性設(shè)計(jì)建議供設(shè)計(jì)布線工程師參考。1. 每一個(gè)銅箔電路支點(diǎn)，至少需要一個(gè)可測(cè)試點(diǎn)。如無對(duì)應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)，將可導(dǎo)致與之相關(guān)的開短路不可檢出，并且與之相連的零件會(huì)因無測(cè)試點(diǎn)而不可測(cè)。2. 雙面治具會(huì)增加制作成本，且上針板的測(cè)試針定位準(zhǔn)確度差。所以Layout 時(shí)應(yīng)通過Via Hole 盡可能將測(cè)試點(diǎn)放置于同一面。這樣就只要做單面治具即可。3. 測(cè)試選點(diǎn)優(yōu)先級(jí)：A.測(cè)墊(Test Pad) B.通孔(Through Hole) C.零件腳(Component Lead) D.貫穿孔(Via Hole)(未Mask)。而對(duì)于零件腳，應(yīng)以AI 零件腳及其它較細(xì)較短腳為優(yōu)先，較粗或較長(zhǎng)的引腳接觸性誤判多。4. PCB 厚度至少要62mil(1.35mm)，厚度少于此值之PCB 容易板彎變形，影響測(cè)點(diǎn)精準(zhǔn)度，制作治具需特殊處理。5. 避免將測(cè)點(diǎn)置于SMT 之PAD 上，因SMT 零件會(huì)偏移，故不可靠，且易傷及零件。6. 避免使用過長(zhǎng)零件腳(>170mil(4.3mm))或過大的孔(直徑>1.5mm)為測(cè)點(diǎn)。7. 對(duì)于電池(Battery)最好預(yù)留Jumper，在ICT 測(cè)試時(shí)能有效隔離電池的影響。8. 定位孔要求：(a) 定位孔(Tooling Hole)直徑最好為125mil(3.175mm)及其以上。(b) 每一片PCB 須有2 個(gè)定位孔和一個(gè)防呆孔(也可說成定位孔,用以預(yù)防將PCB反放而導(dǎo)致機(jī)器壓破板)，且孔內(nèi)不能沾錫。(c) 選擇以對(duì)角線，距離最遠(yuǎn)之2 孔為定位孔。(d) 各定位孔(含防呆孔)不應(yīng)設(shè)計(jì)成中心對(duì)稱,即PCB 旋轉(zhuǎn)180 度角后仍能放入PCB,這樣,作業(yè)員易于反放而致機(jī)器壓破板)9. 測(cè)試點(diǎn)要求：(e) 兩測(cè)點(diǎn)或測(cè)點(diǎn)與預(yù)鉆孔之中心距不得小于50mil(1.27mm)，否則有一測(cè)點(diǎn)無法植針。以大于100mil(2.54mm)為佳，其次是75mil(1.905mm)。(f) 測(cè)點(diǎn)應(yīng)離其附近零件(位于同一面者)至少100mil，如為高于3mm 零件，則應(yīng)至少間距120mil，方便治具制作。(g) 測(cè)點(diǎn)應(yīng)平均分布于PCB 表面，避免局部密度過高，影響治具測(cè)試時(shí)測(cè)試針壓力平衡。(h) 測(cè)點(diǎn)直徑最好能不小于35mil(0.9mm)，如在上針板，則最好不小于40mil(1.00mm)，圓形、正方形均可。小于0.030”(30mil)之測(cè)點(diǎn)需額外加工，以導(dǎo)正目標(biāo)。(i) 測(cè)點(diǎn)的Pad 及Via 不應(yīng)有防焊漆(Solder Mask)。(j) 測(cè)點(diǎn)應(yīng)離板邊或折邊至少100mil。(k) 錫點(diǎn)被實(shí)踐證實(shí)是最好的測(cè)試探針接觸點(diǎn)。因?yàn)殄a的氧化物較輕且容易刺穿。以錫點(diǎn)作測(cè)試點(diǎn)，因接觸不良導(dǎo)致誤判的機(jī)會(huì)極少且可延長(zhǎng)探針使用壽命。錫點(diǎn)尤其以PCB 光板制作時(shí)的噴錫點(diǎn)最佳。PCB 裸銅測(cè)點(diǎn)，高溫后已氧化，且其硬度高，所以探針接觸電阻變化而致測(cè)試誤判率很高。如果裸銅測(cè)點(diǎn)在SMT 時(shí)加上錫膏再經(jīng)回流焊固化為錫點(diǎn)，雖可大幅改善，但因助焊劑或吃錫不完全的緣故，仍會(huì)出現(xiàn)較多的接觸誤判。
標(biāo)簽： PCB 可測(cè)性設(shè)計(jì) 布線規(guī)則
上傳時(shí)間： 2014-01-14
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18-2. D/A轉(zhuǎn)換器基本知識(shí)18-3. 光導(dǎo)智能小車硬件實(shí)現(xiàn)18-4. ADC0832基本應(yīng)用方法18-5. 光導(dǎo)智能小車軟件實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)分辨率 使輸出數(shù)字量變化一個(gè)相鄰數(shù)碼所需輸入模擬電壓的變化量。常 用二進(jìn)制的位數(shù)表示。 例如:12位ADC的分辨率就是12位，一個(gè)10V滿刻度的12位ADC能分辨 輸入電壓變化最小是: 10V×1/212=2.4mV量化誤差 ADC把模擬量變?yōu)閿?shù)字量，用數(shù)字量近似表示模擬量，這個(gè)過程稱為量化。量化誤差是ADC的有限位數(shù)對(duì)模擬量進(jìn)行量化而引起的誤差。A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)偏移誤差 指輸入信號(hào)為零時(shí)，輸出信號(hào)不為零的值，所以有時(shí)又稱為零值誤差。滿刻度誤差 滿刻度誤差又稱為增益誤差。指滿刻度輸出數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的實(shí)際輸入電壓與理想輸入電壓之差。線性度 線性度有時(shí)又稱為非線性度，指轉(zhuǎn)換器實(shí)際的轉(zhuǎn)換特性與理想直線的最大偏差。A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)絕對(duì)精度 在一個(gè)轉(zhuǎn)換器中，任何數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的實(shí)際模擬量輸入與理論模擬輸入之差的最大值，稱為絕對(duì)精度。對(duì)于ADC而言，可以在每一個(gè)階梯的水平中點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，它包括了所有的誤差。轉(zhuǎn)換速率 指ADC能夠重復(fù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的速度，即每秒轉(zhuǎn)換的次數(shù)。而完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間（包括穩(wěn)定時(shí)間），則是轉(zhuǎn)換速率的倒數(shù)。
標(biāo)簽： 單片機(jī) 應(yīng)用接口
上傳時(shí)間： 2013-11-25
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《現(xiàn)代微機(jī)原理與接口技術(shù)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 TPC-H實(shí)驗(yàn)臺(tái)C語言版 1.實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)1）I / O 地址譯碼電路如上圖1所示地址空間280H～2BFH共分8條譯碼輸出線：Y0～Y7 其地址分別是280H～287H、288H～28FH、290H～297H、298H～29FH、2A0H～2A7H、2A8H～2AFH、2B0H～2B7H、2B8H～2BFH，8根譯碼輸出線在實(shí)驗(yàn)臺(tái)I/O地址處分別由自鎖緊插孔引出供實(shí)驗(yàn)選用（見圖2）。 2) 總線插孔采用“自鎖緊”插座在標(biāo)有“總線”區(qū)引出數(shù)據(jù)總線D7～D0；地址總線A9～A0，讀、寫信號(hào)IOR、IOW；中斷請(qǐng)求信號(hào)IRQ ；DMA請(qǐng)求信號(hào)DRQ1；DMA響應(yīng)信號(hào)DACK1 及AEN信號(hào)，供學(xué)生搭試各種接口實(shí)驗(yàn)電路使用。3) 時(shí)鐘電路如圖-3所示可以輸出1MHZ 2MHZ兩種信號(hào)供A/D轉(zhuǎn)換器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器串行接口實(shí)驗(yàn)使用。圖34) 邏輯電平開關(guān)電路如圖-4所示實(shí)驗(yàn)臺(tái)右下方設(shè)有8個(gè)開關(guān)K7～K0，開關(guān)撥到“1”位置時(shí)開關(guān)斷開，輸出高電平。向下打到“0”位置時(shí)開關(guān)接通，輸出低電平。電路中串接了保護(hù)電阻使接口電路不直接同＋5V 、GND相連，可有效地防止因誤操作誤編程損壞集成電路現(xiàn)象。圖 4 圖 55) L E D 顯示電路如圖-5所示實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)有8個(gè)發(fā)光二極管及相關(guān)驅(qū)動(dòng)電路（輸入端L7～L0），當(dāng)輸入信號(hào)為“1” 時(shí)發(fā)光，為“0”時(shí)滅6) 七段數(shù)碼管顯示電路如圖-6所示實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)有兩個(gè)共陰極七段數(shù)碼管及驅(qū)動(dòng)電路，段碼為同相驅(qū)動(dòng)器，位碼為反相驅(qū)動(dòng)器。從段碼與位碼的驅(qū)動(dòng)器輸入端（段碼輸入端a、b、c、d、e、f、g、dp，位碼輸入端s1、 s2）輸入不同的代碼即可顯示不同數(shù)字或符號(hào)。
標(biāo)簽： TPC-H 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 C語言 實(shí)驗(yàn)臺(tái)
上傳時(shí)間： 2013-11-22
上傳用戶：sssnaxie
[學(xué)習(xí)要求] 掌握MCS-51單片機(jī)的基本應(yīng)用。[重點(diǎn)與難點(diǎn)]重點(diǎn)：動(dòng)態(tài)掃描LED顯示電路編程范例；定時(shí)/計(jì)數(shù)器軟件編程范例；A/D接口電路；矩陣式鍵盤接口技術(shù)及編程。難點(diǎn)：動(dòng)態(tài)掃描LED顯示電路編程范例；定時(shí)/計(jì)數(shù)器軟件編程范例。[理論內(nèi)容]一、并行I/O口編程范例單片機(jī)I/O的應(yīng)用最典型的是通過I/O口與7段LED數(shù)碼管構(gòu)成顯示電路，下面從常用的LED顯示原理開始，詳盡講解利用單片機(jī)驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管的電路及編程原理，目的在于通過這一編程范例，讓初學(xué)者了解I/O口的編程原理，意在起舉一反三，拋磚引玉的作用。LED的發(fā)光原理，稍有電子技術(shù)基礎(chǔ)的人士都很清楚，這里不想作過多的介紹，7段LED數(shù)碼管，則在一定形狀的絕緣材料上，利用單只LED組合排列成“8”字型的數(shù)碼管，分別引出它們的電極，點(diǎn)亮相應(yīng)的點(diǎn)劃來顯示出0-9的數(shù)字。LED數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解LED的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。圖1是共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。
標(biāo)簽： MCS 51 單片機(jī) 編程應(yīng)用
上傳時(shí)間： 2013-10-19
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