數(shù)控增益放大器畢業(yè)論文

1、<p><b>　　內(nèi)容摘要</b></p><p>　　程控放大器是一種放大倍數(shù)由程序控制的放大器，也稱為可編程放大器。它是集計算機技術、電子技術、數(shù)控技術為一體的機電一體化高科技產(chǎn)品，具有安全性高，使用方便等優(yōu)點。本論文從數(shù)控增益放大器功能，硬件電路設計，單元電路設計軟件控制等幾部分，分別論述這一系統(tǒng)。</p><p>　　利用數(shù)字模擬開關實現(xiàn)的可控增益

2、放大器,具有增益調(diào)節(jié)范圍寬,電路簡單、控制方便、成本低廉等優(yōu)點,而其由于其調(diào)節(jié)準確方便,使用壽命長,受物理環(huán)境影響小,性能穩(wěn)定等特點,因此其應用越來越廣泛。但由于數(shù)字電位器受制造工藝等因素的制約,其通頻帶受限,利用它實現(xiàn)的程控增益放大器高頻頻響特性不理想。</p><p>　　本系統(tǒng)考慮到數(shù)控增益放大器成本及體積因素，在設計數(shù)控增益放大器部分時，以模擬開關CD4051、控制芯片STC89C51、集成運算放大器LM

3、324為核心構成。</p><p>　　數(shù)控增益放大器設計綜合應用之前所學的單片機、微機控制、電路設計等方面的知識。運行表明，其性能高，使用靈活性好，安全系數(shù)高，成本則相對較小，被廣泛應用。</p><p>　　關鍵詞： 增益放大 CD4051 單片機</p><p><b>　　Abstract</b></p><p&g

4、t;　　The numerical control gain amplifier is the collection computertechnology, the electronic technology, the numerical controltechnology is a body integration of machinery high tech product, hasthe security to be high,

5、merit and so on easy to operate. The presentpaper from the numerical control gain amplifier function, the hardwarecircuit design, the unit circuit design software control and so onseveral parts, separately elaborates thi

6、s system</p><p>　　This system considered numerical control gain amplifier cost and bulkfactor, when design numerical control gain amplifier part, takeintegrated circuit and so on the CD4051/CD4052 as the cor

7、e, the chippartially and so on constitutes by CD4051,MCS-51 STC89C51 and operational amplifier LM324.</p><p>　　Before numerical control gain amplifier design synthesis applicationstudies aspect and so on mon

8、olithic integrated circuit, microcomputercontrol, circuit design knowledge. The movement indicated, itsperformance high, use flexibility good, safety coefficient high, thecost then relative is smaller, is widely applied.

9、</p><p>　　Keywords: Operational amplifier MCS-51 LM324 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　

10、　1.概述4</b></p><p><b>　　2.方案論證6</b></p><p>　　2.1 功能要求6</p><p><b>　　2.2方案確定6</b></p><p>　　2.2.1單片機芯片的選擇方案和論證6</p><p>　　2.2

11、.2模擬開關的選擇方案和論證6</p><p>　　2.2.3集成運算放大器的選擇方案和論證8</p><p>　　2.2.4單片機模塊電路設計最終方案確定8</p><p>　　2.2.5模擬電路設計方案最終確定9</p><p>　　3．主控制器及外圍器件10</p><p>　　3.1AT89S52單

12、片機10</p><p>　　3.1.1MCS-51的內(nèi)部資源10</p><p>　　3.1.2 MCS-51的內(nèi)部資源11</p><p>　　3.2模擬開關CD4051介紹13</p><p>　　3.2.1 CD4051參數(shù)13</p><p>　　3.2.2 CD4051結構框圖及結構原理

13、14</p><p>　　3.3 CD4051的應用16</p><p>　　3.4 LM324型集成運算放大器17</p><p>　　3.4.1集成運算放大器的基本原理17</p><p>　　3.4.2集成電路運算放大器中的電流源17</p><p>　　3.4.3反相比例運算電路20</p>

14、;<p>　　3.4.4 同相比例運算電路21</p><p>　　3.4.5 LM324的基本特點22</p><p>　　3.4.6 LM324的應用23</p><p>　　4. 硬件電路設計24</p><p>　　4.1 電路圖設計框圖24</p><p>　　4.2系統(tǒng)概述24&

15、lt;/p><p>　　4.3電源設計24</p><p>　　4.4單片機的晶振系統(tǒng)25</p><p>　　4.5單片機模塊電路設計25</p><p>　　4.6數(shù)據(jù)放大電路設計26</p><p>　　4.7電路參數(shù)計算27</p><p>　　4.8 電路分析28</p&

16、gt;<p>　　5. 軟件設計29</p><p>　　5.1 C51語言介紹29</p><p>　　5.1.1 C51語言的特點29</p><p>　　5.2 程控放大器的C語言程序設計思路29</p><p>　　6. 系統(tǒng)調(diào)試31</p><p>　　6.1 軟件調(diào)試31<

17、;/p><p>　　6.2 硬件調(diào)試31</p><p>　　6.2.1電源調(diào)試31</p><p>　　6.2.2通電檢查32</p><p>　　6.2.3檢查芯片的邏輯關系是否出錯32</p><p><b>　　7. 結論33</b></p><p><

18、b>　　8.參考文獻34</b></p><p><b>　　9.附錄35</b></p><p><b>　　9.1 程序35</b></p><p>　　9.2 總電路圖37</p><p><b>　　1.概述</b></p>&l

19、t;p>　　在日新月異的21世紀里，家用電子產(chǎn)品得到了迅速發(fā)展。許多家電設備都趨于人性化、智能化，這些電器設備大部分都含有CPU控制器或者是單片機。單片機以其高可靠性、高性價比、低電壓、低功耗等一系列優(yōu)點，近幾年得到迅猛發(fā)展和大范圍推廣，廣泛應用于工業(yè)控制系統(tǒng)、通訊設備、日常消費類產(chǎn)品和玩具等。并且已經(jīng)深入到工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)以及人民生活的各個方面，隨著近代超大規(guī)模集成電路的出，微處理器及其外圍芯片有了迅速的發(fā)展。集成技術的最新進

20、展之一是將CPU和外圍芯片，如程序存儲器，數(shù)據(jù)存儲器，并行、串行I/O口、定時、計數(shù)器、中斷控制器及其他控制部件集成在一個芯片中，制成單片計算機(Single-chip Microcomputer).而近年來推出的一些文檔單片機還包含有許多特殊的功能單元如A/D、D/A轉換器、調(diào)制解調(diào)器、通用控制器、鎖相環(huán)、DMA浮點運算單元等。因此，只要外加一些擴展電路及必要的通道接口就可以構成各種計算機應用系統(tǒng)。如：工業(yè)控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)

21、放大系統(tǒng)等。</p><p>　　模擬開關和多路轉換器的作用主要是用于信號的切換。目前集成模擬電子開關在小信號領域已成為主導產(chǎn)品，與以往的機械觸點式電子開關相比，集成電子開關有許多優(yōu)點，例如切換速率快、無抖動、耗電省、體積小、工作可靠且容易控制等。但也有若干缺點，如導通電阻較大，輸入電流容量有限，動態(tài)范圍小等。因而集成模擬開關主要使用在高速切換、要求系統(tǒng)體積小的場合。在較低的頻段上f<10MHz），集成模擬

22、開關通常采用CMOS工藝制成：而在較高的頻段（f>10MHz），則廣泛采用雙極型晶體管工藝。因此可以控制模擬開關來切換輸出電阻，從而實現(xiàn)改變增益。</p><p>　　在工業(yè)自動控制以及多點數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、航空及生態(tài)研究中, 離不開模擬量的精確測量。隨著微型計算機應用的推廣, 傳感器獲得的模擬信號經(jīng)過預放大后才能送交A / D 轉換。這種預放大線路常推薦采用數(shù)據(jù)放大器。數(shù)據(jù)放大器又稱儀用放大器、側量放大器、橋

23、路放大器, 是國內(nèi)外流行的一種前置放大器。它廣泛用于傳感器信號放大、高阻電橋、熱電偶、光電管, 生物電放大以及高阻比較器等各領域。數(shù)據(jù)放大器由二級串聯(lián)組成, 前級是二個同相放大器組成, 有很高的輸人阻抗。后級是差動放大器,它不僅割斷共模信號的傳輸, 還將雙端輸人變換成單端輸出, 適應對地負載的需要。一般的放大器為什么在高精度的前置放大中不能得到廣泛應用呢? </p><p>　　本文設計的數(shù)控增益放大器，可以通過

24、單片機來控制模擬開關CD4051來控制數(shù)據(jù)放大器的增益，在改變增益的同時還能同時改變電路的輸入阻抗，采用雙差分形式，消除了長線傳輸產(chǎn)生的共模干擾，數(shù)據(jù)放大器的輸入形式正好適應傳感器等橋路信號的輸入，只要變換輸入信號端，就可以使輸出記性相反。此外，數(shù)據(jù)放大器還具有較高的鞏膜抑制比，具有較好的抗干擾能力。</p><p>　　本文將針對上述情況，進行集中介紹：MCS-51片機及其擴展，多路轉換開關原理及其應用，數(shù)控增

25、益數(shù)據(jù)放大器的原理及其應用的情況。</p><p><b>　　2.方案論證</b></p><p><b>　　2.1 功能要求</b></p><p>　　1.數(shù)據(jù)放大器增益可變</p><p>　　2.具有高輸入阻抗（100k）</p><p>　　3.具有較高共模抑制

26、比</p><p>　　4.溫漂小、噪聲低系統(tǒng)工作穩(wěn)定</p><p><b>　　2.2方案確定</b></p><p>　　2.2.1單片機芯片的選擇方案和論證 </p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　采用89C51芯片作為硬件核心，采用Fla

27、sh ROM，內(nèi)部具有4KB ROM 存儲空間,能于3V的超低壓工作,而且與MCS-51系列單片機完全兼容,但是運用于電路設計中時由于不具備ISP在線編程技術, 當在對電路進行調(diào)試時，由于程序的錯誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r，對芯片的多次拔插會對芯片造成一定的損壞。</p><p><b>　　方案二:</b></p><p>　　采用AT89S52,片內(nèi)R

28、OM全都采用Flash ROM；能以3V的超底壓工作；同時也與MCS-51系列單片機完全該芯片內(nèi)部存儲器為8KB ROM 存儲空間，同樣具有89C51的功能，且具有在線編程可擦除技術，當在對電路進行調(diào)試時，由于程序的錯誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r，不需要對芯片多次拔插，所以不會對芯片造成損壞。</p><p>　　所以選擇采用AT89S52作為主控制系統(tǒng).</p><p>　　2

29、.2.2模擬開關的選擇方案和論證</p><p>　　選擇開關時需考察以下指標：</p><p>　　1.通道數(shù)量　集成模擬開關通常包括多個通道。通道數(shù)量對傳輸信號的精度和開關切換速率有直接的影響，通道數(shù)越多，寄生電容和泄漏電流就越大。因為當選通一路時，其它阻斷的通道并不是完全斷開，而是處于高阻狀態(tài)，會對導通通道產(chǎn)生泄漏電流，通道越多，漏電流越大，通道之間的干擾也越強。</p>

30、<p>　　2.泄漏電流　一個理想的開關要求導通時電阻為零，斷開時電阻趨于無限大，漏電流為零。而實際開關斷開時為高阻狀態(tài)，漏電流不為零，常規(guī)的CMOS漏電流約1nA。如果信號源內(nèi)阻很高，傳輸信號是電流量，就特別需要考慮模擬開關的泄漏電流，一般希望泄漏電流越小越好。</p><p>　　3.導通電阻 導通電阻的平坦度與導通電阻一致性　導通電阻會損失信號，使精度降低，尤其是當開關串聯(lián)的負載為低

31、阻抗時損失更大。應用中應根據(jù)實際情況選擇導通電阻足夠低的開關。必須注意，導通電阻的值與電源電壓有直接關系，通常電源電壓越大，導通電阻就越小，而且導通電阻和泄漏電流是矛盾的。要求導通電阻小，則應擴大溝道，結果會使泄漏電流增大。導通電阻隨輸入電壓的變化會產(chǎn)生波動，導通電阻平坦度是指在限定的輸入電壓范圍內(nèi)，導通電阻的最大起伏值△RON=△RONMAX—△RONMIN。它表明導通電阻的平坦程度，△RON應該越小越好。導通電阻一致性代表各通道導通

32、電阻的差值，導通電阻的一致性越好，系統(tǒng)在采集各路信號時由開關引起的誤差也就越小。</p><p>　　4.開關速度　指開關接通或斷開的速度。通常用接通時間TON和斷開時間TOFF表示。對于需要傳輸快變化信號的場合，要求模擬開關的切換速度高，同時還應該考慮與后級采樣保持電路和A/D轉換器的速度相適應，從而以最優(yōu)的性能價格比來選擇器件。</p><p>　　除上述指標外，芯片的電源電壓范圍也是

33、一個重要參數(shù)，它與開關的導通電阻和切換速度等有直接關系，電源電壓越高，切換速度越快，導通電阻越小。電源電壓越低，切換速度就會越慢且導通特性變差。因此對于3V或5V電壓系統(tǒng)，必須選擇低壓型的器件來保證系統(tǒng)正常工作。另外，電源電壓還限制了輸入信號范圍，輸入信號最大只能到滿電源幅度，如果超過溝道就會夾斷。低電壓型的器件通常都是滿電源電壓幅度的，并且采用特殊的工藝來保證低電壓時開關具有很低的導通電阻。根據(jù)以上論述，現(xiàn)有兩個方案可供選擇。<

34、/p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　采用BL1551開關芯片，BL1551是6腳SOT363的2.7Ω低電壓SPDT模擬開關，BL1551是單寬的帶寬，快速singlepole雙擲（SPDT）CMOS開關設有一個</p><p>　　2.7歐姆的電阻在VCC= 5.0V和寬電源電壓范圍從1.8V到5.5V。它可以用來&l

35、t;/p><p>　　作為一個模擬開關，或作為一個低延時的總線開關。在300MHz的高帶寬性</p><p>　　能支持高頻率的應用。突破前兩個部分消除功能從防止切換過程中信號中斷</p><p>　　兩個開關同時被啟用。但是開關通道較少。</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>

36、;　　采用CD4051開關芯片，CD4051/CC4051是單8通道數(shù)字控制模擬電子開關，有A、B和C三個二進制控制輸入端以及INH共4個輸入，具有低導通阻抗和很低的截止漏電流。幅值為4.5～20V的數(shù)字信號可控制峰峰值至20V的模擬信號。例如，若VDD=+5V，VSS=0，VEE=-13.5V，則0～5V的數(shù)字信號可控制-13.5～4.5V的模擬信號。這些開關電路在整個VDD-VSS和VDD-VEE電源范圍內(nèi)具有極低的靜態(tài)功耗，與控制

37、信號的邏輯狀態(tài)無關。當INH輸入端=“1”時，所有的通道截止。只有當INH=0時，三位二進制信號才可以選通8通道中的一個通道，連接該輸入端至輸出。其中VEE可以接負電壓，也可以接地。當輸入電壓有負值時，VEE必須接負電壓，其他時候可以接地。</p><p>　　所以，采用CD4051作為開關芯片。</p><p>　　2.2.3集成運算放大器的選擇方案和論證</p><

38、p>　　LM324系列集成運放，LM324系列器件帶有差動輸入的四運算放大器。與單電源應用場合的標準運算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點。該四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的電源下，靜態(tài)電流為MC1741的靜態(tài)電流的五分之一。共模輸入范圍包括負電源，因而消除了在許多應用場合中采用外部偏置元件的必要性。每一組運算放大器可用圖1所示的符號來表示，它有5個引出腳，其中“+”、“-”為兩個信號輸入端，“V+”、“V-”為正、負電

39、源端，“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。LM324系列由四個獨立的，高增益，內(nèi)部頻率補償運算放大器，其中專為從單電源供電的電壓范圍經(jīng)營。從分裂電源的操作也有可能和低電源電流消耗是獨立的電源電壓的幅度。應用領域包括傳感器放大器，直流增益模塊和所有傳統(tǒng)的運算放大器現(xiàn)在可以更容易地在單電源系統(tǒng)中實現(xiàn)的

40、電路。例如，可直接操作的LM324系列，這是用來在數(shù)字系統(tǒng)中，輕松地將提供所需的接口電路，而無需額外的±15V電源標準的5V電源電壓。</p><p>　　2.2.4單片機模塊電路設計最終方案確定</p><p>　　綜上所述，對此作品的單片機模塊電路設計方案選擇為以AT89S52為主控制器，通過單片機引腳控制模擬開關CD4051的A、B、C三個端口來選擇模擬開關的輸出通道。&l

41、t;/p><p>　　2.2.5模擬電路設計方案最終確定</p><p>　　綜上所述，選擇LM324系列集成運算放大器來搭建數(shù)據(jù)放大器。實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的放大。</p><p>　　3．主控制器及外圍器件</p><p>　　3.1AT89S52單片機</p><p>　　MCS-51是指由美國INTEL公司生產(chǎn)的一系列單片

42、機的總稱，這一系列單片機包括了好些品種，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的產(chǎn)品，該系列其它單片機都是在8051的基礎上進行功能的增、減、改變而來的，所以人們習慣于用8051來稱呼MCS51系列單片機，而8031是前些年在我國最流行的單片機，所以很多場合會看到8031的名稱。Intel公司將MCS51的核心技術授權給了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051為核心的單片機，當然，功

43、能或多或少有些改變，以滿足不同的需求，其中89C51就是這幾年在我國非常流行的單片機，它是由美國ATME公司開發(fā)生產(chǎn)的。下面將介紹MCS-51單片機的內(nèi)部資源及外圍結構。</p><p>　　3.1.1MCS-51的內(nèi)部資源</p><p>　　MCS-51系列單片機的典型產(chǎn)品為8051、8751、8031.8051匙ROM型單片機，內(nèi)部有4K字節(jié)工廠掩膜編程的ROM程序存儲器；8751

44、是EPROM型單片機，內(nèi)部有4K字節(jié)用戶可編程的EPROM程序存儲器；8031匙無ROM程序存儲器的單片機，它必須外接EPROM程序存儲器。除此之外；8051、8751和8031的內(nèi)部結構是萬群相同的，都具有下列硬件資源；</p><p>　　·8位CPU·4kbytes程序存儲器(ROM) (52為8K)</p><p>　　·128bytes的數(shù)據(jù)存儲器(

45、RAM) （52有256bytes的RAM）</p><p>　　·32條I/O口線·111條指令，大部分為單字節(jié)指令</p><p><b>　　·21個專用寄存器</b></p><p>　　·2個可編程定時/計數(shù)器</p><p>　　·5個中斷源，2個優(yōu)先級（52

46、有6個）</p><p>　　·一個全雙工串行通信口</p><p>　　·外部數(shù)據(jù)存儲器尋址空間為64kB</p><p>　　·外部程序存儲器尋址空間為64kB</p><p>　　·邏輯操作位尋址功能·雙列直插40PinDIP封裝</p><p>　　·

47、單一+5V電源供電</p><p>　　·CPU：由運算和控制邏輯組成，同時還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器；</p><p>　　·RAM：用以存放可以讀寫的數(shù)據(jù)，如運算的中間結果、最終結果以及欲顯示的數(shù)據(jù)；</p><p>　　·ROM：用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格；</p><p>　　·

48、;I/O口：四個8位并行I/O口，既可用作輸入，也可用作輸出；</p><p>　　·T/C：兩個定時/記數(shù)器，既可以工作在定時模式，也可以工作在記數(shù)模式；</p><p>　　·五個中斷源的中斷控制系統(tǒng)；</p><p>　　·一個全雙工UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行I/O口，用于實現(xiàn)單片機之間或單片機與微機之間的串行通信；&l

49、t;/p><p>　　·片內(nèi)振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路，石英晶體和微調(diào)電容需要外接。最高振蕩頻率為12M。</p><p>　　3.1.2 MCS-51的內(nèi)部資源</p><p>　　·可以仿真63K程序空間,接近64K 的16位地址空間；</p><p>　　·可以仿真64Kxdata 空間,全部64K 的16位地址空

50、間；</p><p>　　·可以真實仿真全部32 條IO腳；</p><p>　　·完全兼容keilC51 UV2 調(diào)試環(huán)境,可以通過UV2 環(huán)境進行單步,斷點, 全速等操作；</p><p>　　·可以使用C51語言或者ASM匯編語言進行調(diào)試 ；</p><p>　　·可以非常方便地進行所有變量觀察,

51、包括鼠標取值觀察,即鼠標放在某 變量上就會立即顯示出它此的值；</p><p>　　·可選 使用用戶晶振，支持0－40MHZ晶振頻率；</p><p>　　·片上帶有768字節(jié)的xdata,您可以在仿真時選 使用他們,進行xdata 的仿真；</p><p>　　·可以仿真雙DPTR 指針；</p><p>　　

52、·可以仿真去除ALE 信號輸出. ；</p><p>　　·自適應300-38400bps 的所有波特率通訊；</p><p>　　·體積非常細小,非常方便插入到用戶板中.插入時緊貼用戶板,沒有連接電纜,這樣可以有效地減少運行中的干擾,避免仿真時出現(xiàn)莫名其妙的故障；</p><p>　　·仿真插針采用優(yōu)質(zhì)鍍金插針,可以有效地防

53、止日久生銹,選擇優(yōu)質(zhì)園腳IC插座，保護仿真插針，同時不會損壞目標板上的插座. ；</p><p>　　?仿真時監(jiān)控和用戶代碼分離,不可能產(chǎn)生不能仿真的軟故障；</p><p>　　?RS-232接口不計成本采用MAX202集成電路,串行通訊穩(wěn)定可靠,絕非一般三極管的簡易電路可比。</p><p>　　3.1.3 MCS-51系統(tǒng)框圖</p><p

54、>　　MCS-51的系統(tǒng)簡化結構框圖如1-1所示；管腳圖見1-2</p><p>　　圖3-1 MCS-51結構簡圖</p><p>　　圖3-2 8051引腳圖</p><p>　　·Vss 接地端 </p><p>　　·Vcc電源端（15V）</p&g

55、t;<p>　　·RST/Vpo 復位端 </p><p>　　·EA/Vpp8051中接低電平</p><p>　　·XTAL1 振蕩器輸入 </p><p>　　·XTAL2振蕩器輸出</p><p>　

56、　·ALE/PROG鎖存器信號出現(xiàn)在I/O地址信號，有時定時</p><p>　　·PSEN 用來信號選通ROM（外部）</p><p>　　·P0—P3 為四組I/O口共32個引腳</p><p>　　3.2模擬開關CD4051介紹 </p><p>　　CD4051相當于一個單刀八擲開關，開關接通哪一通道

57、，由輸入的3位地址碼ABC來決定。INH”是禁止端，當 “INH”=1時，各通道均不接通。此外，CD4051還設有另外一個電源端VEE，以作為電平位移時使用，從而使得通常在單組電源供電條件下工作的 CMOS電路所提供的數(shù)字信號能直接控制這種多路開關，并使這種多路開關可傳輸峰－峰值達15V的交流信號。例如，若模擬開關的供電電源VDD=＋5V，VSS=0V，當VEE=－5V時，只要對此模擬開關施加0～5V的數(shù)字控制信號，就可控制幅度范圍為－

58、5V～＋5V的模擬信號。 . 使用十六進制代碼就可以對CD4051進行操作了。比如說P1=0X07，這樣CD4051就選擇的是7號（二進制111）通道了。如果在八個通道輸入一模擬量，在輸出端將輸出什么,輸入什么是自己設定。例如，若模擬開關的供電電源VDD=＋5V，VSS=0V，只要對此模擬開關施加0～5V的數(shù)字控制信號，,ABC數(shù)字控制信號就可以使用5V信號,因為VDD是5v,里面控制部分就都是5V邏輯. </p><

59、;p>　　當VEE=－5V時，就可控制幅度范圍為－5V～＋5V的模擬信號。 </p><p>　　當Vee=-8V時,就可以可控制幅度范圍為－8V～＋5V的模擬信號. </p><p>　　Vee就是電子開關的8個輸入端可以允許的信號范圍下限. </p><p>　　注意不要超過它的極限參數(shù).峰－峰值達15V</p><p>　　3.2

60、.1 CD4051參數(shù)</p><p>　　?電源電壓范圍…………3V～15V</p><p>　　?輸入電壓范圍…………0V～VDD</p><p><b>　　工作溫度范圍</b></p><p>　　?M類…………－55℃～125℃</p><p>　　?E 類………….－40℃～85℃&l

61、t;/p><p><b>　　極限值：</b></p><p>　　?電源電壓…...－0.5V～18V</p><p>　　?輸入電壓……－0.5V~VDD+0.5V</p><p>　　?輸入電流…………….±10mA</p><p>　　?儲存溫度…………－65℃～150℃</p

62、><p>　　2.3引腳功能描述：</p><p>　　?A B C 地址端</p><p>　　?I0/O0～I7/O7 輸入輸出端</p><p><b>　　?INH 禁止端</b></p><p>　　?O/I 公共輸出/輸入端</p><p><b>　　?

63、VDD 正電源</b></p><p>　　?VEE 模擬信號地</p><p>　　?Vss 數(shù)字信號地</p><p>　　3.2.2 CD4051結構框圖及結構原理</p><p>　　圖2-1給出的結構框圖，他由邏輯電平轉換器，通路譯碼器，模擬開關組成。引腳A、B、C 為通路選擇控制端，經(jīng)內(nèi)部電平轉換和三一八譯碼器輸出8

64、位控制線，分別控制模擬開關0～7的導通和斷開，當禁止輸入端INH為交電平時，譯碼器輸出均無效，使開關0～7都斷開，當INH為低電平時，對應于A、B、C的二胡不制信號譯碼器輸入出線中有效是一個模擬開關導通，其余都斷開其真值表如表2-1所示。</p><p>　　圖3-3 8路單端模擬開關CD4051結構框圖</p><p>　　VDD為正電源輸入端，VEE為負電源輸入端。VSS為數(shù)字地。當

65、VDD-VEE=15V時。輸入的模擬信號范圍（峰-峰值）為15V時，其導通電阻為80Ω；當VDD-VEE=10V時，其斷開時漏電流為靜態(tài)功耗為/MW。</p><p>　　表3-1CD4051 開關切換真值表</p><p>　　3.3 CD4051的應用</p><p>　　使用單電源時，CD4051的VEE可以和GND相連。 </p><p

66、>　　在A，B，C三路片選端加上拉電阻。使其能更穩(wěn)定的工作</p><p>　　CD4051的公共輸出端不要加濾波電容（并聯(lián)到地），否則不同通道轉換后的電壓經(jīng)電容沖放電后會引起極大的誤差。 </p><p>　　禁止輸出端（INH）為高電平時，所有輸出切斷，所以在應用時此端接地。作音頻信號切換時，最好在輸入輸出端串入隔直電容。 開關在電路中起接通信號或斷開信號的作用。最常見的可控開

67、關是繼電器，當給驅(qū)動繼電器的驅(qū)動電路加高電平或低電平時，繼電器就吸合或釋放，其觸點接通或斷開電路。CMOS模擬開關是一種可控開關，它不像繼電器那樣可以用在大電流、高電壓場合，只適于處理幅度不超過其工作電壓、電流較小的模擬或數(shù)字信號，CD4051是最常用的模擬開關。CD4051相當于一個單刀八擲開關，開關接通哪一通道，由輸入的3位地址碼ABC來決定。其真值表見圖1?！癐NH”是禁止端，當“INH”=1時，各通道均不接通。此外，CD4051

68、還設有另外一個電源端VEE，以作為電平位移時使用，從而使得通常在單組電源供電條件下工作的CMOS電路所提供的數(shù)字信號能直接控制這種多路開關，并使這種多路開關可傳輸峰－峰值達15V的交流信號。</p><p>　　圖3-4 CD4051應用電路</p><p>　　CD4051導通電阻小，CD4051在常溫下的導通電阻為幾百歐姆.供電電壓范圍較寬，速度相對較快，控制簡單，適合作為量程轉換模塊

69、中選擇放大反饋回路的開關。但是，多路模擬開關也有其不利的地方。其導通電阻不恒定，隨電源電壓的增大而減??；控制信號電平也隨電源電壓增大而增大，在使用時需根據(jù)現(xiàn)場實際情況綜合考慮，添加必要的外圍電路，保證其工作正常。在電源電壓的選擇上要結合實際需要，適當增大。以上是CD4051作為量程切換的通道選擇（反饋電阻選擇)的參考電路圖。</p><p>　　3.4 LM324型集成運算放大器</p><p

70、>　　3.4.1集成運算放大器的基本原理</p><p>　　集成電路運算放大器是一種高電壓增益、高輸入電阻和低輸出電阻的多級直接耦合放大電路輸入級：通常由雙輸入差分放大電路構成。主要作用是提高抑制共模信號能力，提高輸入電阻。如圖4-1所示。</p><p>　　中間級：帶恒流源負載和復合管的差放和共射電路組成的高增益的電壓放大級，主要作用是提高電壓增益。</p>&l

71、t;p>　　輸出級：采用互補對稱功放或射極輸出器組成，主要是降低輸出電阻，提高帶負載能力。</p><p>　　3.4.2集成電路運算放大器中的電流源</p><p>　　基本電流源：分壓式射極偏置電路為基本電流源電路。當三級管工作在放大區(qū)，由于射極電流僅由兩分壓電阻決定，因此當負載發(fā)生變化（也即集電極電阻發(fā)生變化），輸出電流（即集電極電流）保持不變，體現(xiàn)了恒流特性。</p&g

72、t;<p>　　有源負載：由于電流源具有直流電阻小而交流電阻大的特點，因此在模擬集成電路中，常把它作為負載使用，稱為有源負載。</p><p>　　電流源的應用：（1）為集成運放各級提供穩(wěn)定的偏置電流；（2）作為各放大級的有源負載，提高電壓增益。</p><p>　　圖3-5 集成運放的內(nèi)部結構</p><p>　　偏置電路  

73、偏置電路的作用是向各級放大電路提供合適的偏置電流，決定各級的靜態(tài)工作點。F007的偏置電路由T8～T13組成?；鶞孰娏饔蒚12、R5、T11，和電源EC（15V）、EE（- 15V）決定：</p><p>　　T10、T11和R4組成微電流源電路，提供輸入級所要求的微小而又十分穩(wěn)定的偏置電流，并提供T9所需的集電極電流，即IC10＝IC9 ＋2IB3；T8與T9 組成鏡像恒流源電路，提供T1、T2的集電極電流，即

74、IC1＋IC2＝IC9，T12與T13組成鏡像恒流源電路，提供中間級T16、T17的靜態(tài)工作電流，并充當其有源負載。</p><p>　　輸入級：輸入級對集成運放的多項技術指標起著決定性的作用。它的電路形式幾乎都采用各種各樣的差動放大電路，以發(fā)揮集成電路制造工藝上的優(yōu)勢。F007的輸入級電路是由T1～T7組成的帶有恒流源及有源負載的差動放大電路。有源負載是由T5，T6、T7及R1、R2、R3組成的改進型鏡象恒流源

75、電路。用它作差動放大電路的有源負載，不僅可以提高電壓放大倍數(shù)，還能在保持電壓放大倍數(shù)不變的條件下，將雙端輸出轉化為單端輸出。</p><p>　　T1～T4組成共集一共基型差動放大電路。其中，T1、T2接成共集電極形式，可以提高電路的輸入阻抗，同時由于UC1＝UC2 = EC - UBE8，，因而共模信號正向界限接近EC，即提高了共模信號的輸入范圍；T3、T4，組成共基極電路，具有較好的頻率特性，同時輸還能完成電

76、位移動功能，使輸入級出的直流電位低于輸入直流電位，這樣后級就可直接接NPN型管；由于PNP型管的發(fā)射結擊穿電壓很高，這種差動放大電路的差模輸入電壓也很高，可達30V以上，此外，共基極電路輸入電阻較小，而輸出電阻較大，有利于接有源負載，并起到將負載與NPN管隔離開的作用。</p><p>　　中間級：中間級電路的主要任務是提供足夠大的電壓放大倍數(shù)，并向輸出級提供較大的推動電流，有時還要完成雙端輸出變單端輸出，電位移

77、動等功能。F007的中間級是由復合管T16、T17和電阻R6組成的共發(fā)射極放大電路，T12、T13組成的鏡象恒流源作為它的有源負載，因而可以獲得很高的電壓放大倍數(shù)。R6起電流負反饋作用可以改善放大特性。</p><p>　　輸出級：輸出級的作用是向負載輸出足夠大的電流，要求它的輸出電阻要小，并應有過載保護措施。輸出級大都采用互補對稱輸出級，兩管輪流工作，且每個管于導電時均使電路工作在射極輸出狀態(tài)，故帶負載能力較強

78、。F007輸出級采用的就是由T14和復合管T18、T19組成的互補對稱電路。R7、R8和T15組成電壓并聯(lián)負反饋偏置電路，使T15的c、e兩端具有恒壓特性，為互補管提供合適而穩(wěn)定的偏壓，以消除文越失真。</p><p>　　D1、D2和R9、R10組成過載保護電路，正常工作時，R9、R10上的壓降較小，D1、D2均處于截止狀態(tài)，即保護電路處于斷開狀態(tài)，一旦因某種原因而過載，T14及復合管的電流超過了額定值，則R9

79、、R10上的壓降明顯增大，D1、D2將導通，從而對T14和T15的基極電流進行分流，限制了輸出電流的增加，保護了輸出管。</p><p>　　集成運放的新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，它們的性能更加優(yōu)越，除通用型集成運放外，還出現(xiàn)了一些專用集成運放。 </p><p>　　集成運放作為一個有源放大器件應用于實際電路時，常用圖Z0608所示符號表示。它有兩個輸入端、一個輸出端。大箭頭表示信號傳輸方向。當信號

80、從反相端輸入時，輸出電壓與輸入電壓成反相關系，當信號從同相端輸入時，輸出電壓與輸入電壓同相。</p><p>　　在該數(shù)控系統(tǒng)中，由單片機控制模擬開關來選擇集成運放反相端的輸入電阻，從而改變電壓的放大倍數(shù)。同相輸入放大電路如圖3-1所示，信號電壓通過電阻Rs加到運放的同相輸入端，輸出電壓Vo通過電阻R1和Rf反饋到運放的反相輸入端，構成電壓串聯(lián)負反饋放大電路，同相輸入放大器的有點在于輸入阻抗很高，輸出阻抗很低。由

81、于Vn= Vp= Vs，電路不存在虛地（因為N點的電壓被流過R1的電流i1抬高了），且運放存在共模輸入信號（因為V+增加時V-隨之增加，V+減小時V-隨之減小），因此要求運放有較高的共模抑制比。由此可以通過調(diào)節(jié)R1與Rf的比值來調(diào)節(jié)電壓的放大倍數(shù)。</p><p>　　3.4.3反相比例運算電路</p><p>　　圖3-6 反相比例放大電路</p><p>　　如

82、圖3-6所示,輸入信號ui經(jīng)輸入外接電阻R1送到反相輸入端,而同相輸入端通過電阻R2接地。反饋電阻Rf跨接在輸出端和反相輸入端之間,形成電壓并聯(lián)負反饋。</p><p>　　根據(jù)運算放大器工作在線性區(qū)時的兩條分析依據(jù):流入放大器的電流趨近于零,i+ ≈i_≈0,反相輸入端與同相輸入端電位近似相等,u_≈u+得:所以ui- u_/R1= u_-uo/Rf;即ui/ R1=- Rf/R1故閉環(huán)(引入反饋后的)電壓放大

83、倍數(shù)為式中負號表明輸出電壓與輸入電壓相位相反。他們的關系是比例放大的關系只要R1和Rf的阻值足夠精確,就保證了比例運算的精度和工作穩(wěn)定性,與三極管構成的電壓放大電路相比較,顯然用運算放大器設計電壓放大電路既方便,性能又好,更有意思的是它還可以按比例縮小。</p><p>　　圖中的R2是一個平衡電阻,其作用是為了使兩個輸入端的外接電阻相等,從而保證輸入級差分放大電路的偏置電路對稱。R2=R1//Rf特例:當取R1

84、=Rf,可得uo=-ui,稱為反相器。</p><p>　　圖3-7反相比例運算電路</p><p>　　3.4.4 同相比例運算電路</p><p>　　如圖4-4所示,輸入信號ui通過外接電阻R2輸入送到同相輸入端,而反相輸入端經(jīng)電阻R1接地。反饋電阻Rf跨接在輸出端和同相輸入端之間,形成電壓串聯(lián)負反饋。</p><p>　　根據(jù)運算放大

85、器工作在線性區(qū)時的兩條分析依據(jù):反相輸入端與同相輸入端電壓相等, u_≈u+≈ui流入放大器的電流趨近于零, i+ ≈i_≈0得:ii=if+ i_≈if由圖可列出0- u_/R1= u_-uo/Rf;即-ui/R1=- (ui- uo/Rf)解之uo=（1+Rf/R1）ui閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為Auf= uo/ui=1+ Rf/R1可見uo與ui間的比例關系也可認為與運算放大器本身無關,只取決于電阻,其精度和穩(wěn)定性非常高。注意到Auf為正

86、值,這表示uo與ui相同,且Auf總是大于或等于1,即只能放大信號,這點與反相比例運算電路不同。另外,在同相比例運算電路中,信號源提供的信號電流為0,即輸入電阻無窮大,這也是同相比例運算電路特有的優(yōu)點。</p><p>　　當R1=∞(斷開)或Rf=0時,則Auf= uo/ui=1輸出電壓與輸入電壓始終相同,這稱為電壓跟隨器,我們在討論射極輸出器時提到過,電壓跟隨器放在輸入級可減輕信號源的負擔,放在兩級電路的中間

87、,可以起到隔離電路的作用。</p><p>　　圖3-8 同相比例運算電路</p><p>　　3.4.5 LM324的基本特點</p><p><b>　　·運放類型:低功率</b></p><p><b>　　·放大器數(shù)目:4</b></p><p>

88、;　　·帶寬:1.2MHz</p><p><b>　　·針腳數(shù):14</b></p><p>　　·工作溫度范圍:0°C to +70°C</p><p>　　·封裝類型:SOIC</p><p>　　·3dB帶寬增益乘積:1.2MHz</p&

89、gt;<p>　　·變化斜率:0.5V/μs</p><p><b>　　·器件標號:324</b></p><p>　　·器件標記:LM324AD</p><p>　　·增益帶寬:1.2MHz</p><p>　　·工作溫度最低:0°C</

90、p><p>　　·工作溫度最高:70°C</p><p>　　·放大器類型:低功耗</p><p><b>　　·溫度范圍:商用</b></p><p>　　·電源電壓 最大:32V</p><p>　　·電源電壓 最小:3V</p&g

91、t;<p><b>　　·芯片標號:324</b></p><p>　　·表面安裝器件:表面安裝</p><p>　　·輸入偏移電壓 最大:7mV</p><p>　　·運放特點:高增益頻率補償運算</p><p>　　·邏輯功能號:324</p>

92、;<p>　　·額定電源電壓, ±15V</p><p><b>　　·短路保護輸出</b></p><p><b>　　·真差動輸入級</b></p><p>　　·可單電源工作：3V-32V</p><p>　　·低偏置電

93、流：最大100mA</p><p>　　·每封裝含四個運算放大器</p><p>　　·具有內(nèi)部補償?shù)墓δ?lt;/p><p>　　·共模范圍擴展到負電源</p><p>　　·行業(yè)標準的引腳排列</p><p>　　·輸入端具有靜電保護功能</p><

94、p>　　·單位增益內(nèi)部頻率補償</p><p>　　·大直流電壓增益100 dB的</p><p>　　·高帶寬（單位增益）1兆赫（溫度補償）</p><p>　　·電源范圍寬：單電源3V至32V電源或雙電源±1.5V至±16V</p><p>　　·極低的電源漏電流

95、（700μA）基本上是獨立的電源電壓</p><p>　　·低輸入偏置電流45 NA（溫度補償）</p><p>　　·低的輸入失調(diào)電壓為2 mV和失調(diào)電流：5 NA</p><p>　　·輸入共模電壓范圍包括地面</p><p>　　·差分輸入電壓范圍的電源電壓等于</p><p&

96、gt;　　·大輸出電壓擺幅0V至V ±1.5V</p><p>　　3.4.6 LM324的應用</p><p>　　此電路可將輸入交流信號分成三路輸出，三路信號可分別用作指示、控制、分析等用途。而對信號源的影響極 小。因運放Ai 輸入電阻高，運放A1-A4 均把輸出端直接接到負輸入端，信號輸入至正輸入端，相當于同相放 大狀態(tài)時Rf=0 的情況，故各放大器電壓放大倍數(shù)均

97、為1，與分立元件組成的射極跟隨器作用相同。</p><p><b>　　4. 硬件電路設計</b></p><p>　　4.1 電路圖設計框圖</p><p>　　圖4-1 系統(tǒng)電路設計框圖</p><p><b>　　4.2系統(tǒng)概述</b></p><p>　　本電路是由A

98、T89S52單片機為控制核心，具有在線編程功能，低功耗，能在3V超低壓工作；模擬開關模塊由CD4051完成，CD4051具有八路開關，能夠滿足設計應用需求。通過單片機控制模擬開關的控制端來對模擬開關的輸出進行選擇。數(shù)據(jù)放大器部分由LM324集成運算放大器構成。</p><p>　　硬件的結構和可靠性直接影響著整個系統(tǒng)的可靠性，所以合理的安排電路能提高電子產(chǎn)品的性能。</p><p><

99、;b>　　4.3電源設計</b></p><p>　　本系統(tǒng)直接使用通用5V變壓器供電。</p><p>　　4.4單片機的晶振系統(tǒng)</p><p>　　單片機必須在時鐘的驅(qū)動下才能進行工作。MCS-51系列單片機內(nèi)部都有一個時鐘振蕩電路，只需外接晶振源，就能產(chǎn)生一定頻率的時鐘信號送到單片機的內(nèi)部的各個單元，決定單片機的工作速度。圖4-3就是內(nèi)部時

100、鐘工作方式的電路圖，這是一種常用的方式。這種方式是外界振蕩源，本設計就采用這種外接晶振的方法。電路中的兩個電容的作用有兩個：一是幫助振蕩器起振（C1 C2的值大，起振的速度慢；反之，速度快。）；二是對振蕩器的頻率起到微調(diào)的作用（C1 C2的值大，頻率略有減少，反之，頻率略有提高）。C1 C2的值采用30pF。</p><p>　　圖4-2單片機內(nèi)部晶振電路連接圖</p><p>　　4.5

101、單片機模塊電路設計</p><p>　　單片機模塊的主要功能是完成通過按鍵控制模擬開關的輸出通道選擇不同阻值的電阻來改變數(shù)據(jù)放大器的放大倍數(shù)。</p><p>　　圖4-3單片機模塊電路設計</p><p>　　4.6數(shù)據(jù)放大電路設計</p><p>　　數(shù)據(jù)放大器由二級串聯(lián)組成, 前級是二個同相放大器組成, 有很高的輸人阻抗。后級是差動放大

102、器,它不僅割斷共模信號的傳輸, 還將雙端輸人變換成單端輸出, 適應對地負載的需要。一般的放大器為什么在高精度的前置放大中不能得到廣泛應用呢？目前確實有水平較高的低噪聲高精度運算放大器。即使采用高性能運放組成差分放大器, 也因有下列缺陷而限制了它的應用。</p><p>　　不易實現(xiàn)高輸人阻杭。</p><p>　　2）由于這種電路的物人阻抗不可能作得很高,因而增益將與信號滾內(nèi)阻有關。信號源

103、的內(nèi)阻越大對放大器增益的影響越嚴重, 因此它不適宜用作多點貓試。</p><p>　　3）改變增益困難。放大器如需調(diào)節(jié)益, 為了保證共模抑制比, 必須實現(xiàn)其中一對電阻的同步調(diào)節(jié), 祖是實際上要做到這點是不容易的。因此其精確度與共模抑制比較差。</p><p>　　使用數(shù)據(jù)放大器作為基本放大電電路有以下優(yōu)點：</p><p>　　1） 輸人阻抗高, 數(shù)據(jù)放大器的差動輸

104、人端都是,運放的同相輸入端, 因此具有很高的輸入阻抗。它一般都在10MΩ左右, 如此大的輸人阻抗不影響訊號源,</p><p>　　對增益也不影響, 因此它可以作多點測試用。</p><p>　　差分雙端輸人形式。為了消除長線傳輸產(chǎn)生的共模干擾, 變換元件與放大器之間采用雙線傳輸。數(shù)據(jù)放大器的輸入形式, 正好適應傳感器等橋路信號的輸入。只要變換信號輸入端, 可使輸出極性反轉。</p&

105、gt;<p>　　共模抑制比高。數(shù)據(jù)放大器的前級由于采用對稱結構, 而且挑選參數(shù)基本一致的器件組裝, 因此具有較好的共模抑制比及較強的抗千擾能力,并且有條件通過曳路技術獲得更高的共模抑制比。</p><p>　　溫漂小、噪聲低、穩(wěn)定性能好。由于數(shù)據(jù)放大器可作為低于毫伏級的信號放大, 因此在裝配前就選擇噪聲小, 溫度漂移對稱的運放, 這樣保證了數(shù)據(jù)放大器在低電平放大時也具備良好性能。</p>

106、;<p>　　要保證數(shù)據(jù)放大器的高性能指標, 單個運放的指標是十分重要的。該放大器采用對稱組裝形式, 因此前級的二個運放, 要挑選失調(diào)電壓、注入電流、失調(diào)電流、共模抑制比、溫度漂移等指標在允許范圍內(nèi)對稱, 同時還要保證運放的噪聲指標,開環(huán)增益、帶寬、單位增益的穩(wěn)定性等參數(shù)能滿足一定的要求。</p><p>　　圖4-4 數(shù)據(jù)放大器原理圖</p><p><b>　　

107、4.7電路參數(shù)計算</b></p><p>　　“虛短”、“虛斷”的概念，根據(jù)圖4-4所示電路計算可得:</p><p>　　當選通IO0時電壓增益A=1+（R12/R3）</p><p>　　當選通IO1時電壓增益為A=1+（R12/R4）</p><p>　　當選通IO2時電壓增益為A=1+（R12/R5）</p>

108、<p>　　通過模擬開關選擇輸出端電阻則可控制R3/R4/R5，即可調(diào)節(jié)增益。</p><p><b>　　4.8 電路分析</b></p><p>　　該電路可以廣泛應用于工業(yè)現(xiàn)場、生物信號及其他儀器儀表的數(shù)據(jù)采集、信號放大中。可以通過模擬開關來輕松的實現(xiàn)增益控制。在本設計中使用單電源接法對集成運放供電，與單片機供電電壓一致。節(jié)約資源。使得電路更加穩(wěn)定

109、。</p><p><b>　　5. 軟件設計</b></p><p>　　5.1 C51語言介紹</p><p>　　單片機C51語言是由C語言繼承而來的。和C語言不同的是，C51語言運行于單片機平臺，而C語言則運行于普通的桌面平臺。C51語言具有C語言結構清晰的優(yōu)點，便于學習，同時具有匯編語言的硬件操作能力。對于具有C語言編程基礎的讀者，

110、能夠輕松地掌握單片機C51語言的程序設計。</p><p>　　5.1.1 C51語言的特點</p><p>　　·單片機C51語言兼?zhèn)涓呒壵Z言與低級語言的優(yōu)點。</p><p>　　·語法結構和標準C語言基本一致，語言簡潔，便于學習。</p><p>　　·運行于單片機平臺，支持的微處理器種類繁多，可移植性好

111、。對于兼容的8051系列單片機，只要將一個硬件型號下的程序稍加修改，甚至不加改變，就可移植到另一個不同型號的單片機中運行。</p><p>　　·具有高級語言的特點，盡量減少底層硬件寄存器的操作。</p><p>　　·單片機C51語言提供了完備的數(shù)據(jù)類型、運算符及函數(shù)供使用。</p><p>　　·C51語言是一種結構化程序設計語言，

112、可以使用一對花括號“{}”將一系列語句組合成一個復合語句，程序結構清晰明了。</p><p>　　·C51語言代碼執(zhí)行的效率方面十分接近匯編語言，且比匯編語言的程序易于理解，便于代碼共享。</p><p>　　5.2 程控放大器的C語言程序設計思路</p><p>　　用C語言進行了簡單編程，運用單片機對模擬開關進行切換輸出引腳開關狀態(tài)選擇不同阻值電阻，通

113、過單片機P2.0、P2.1、P2.2來控制模擬開關CD4051的輸入引腳ABC。從而實現(xiàn)輸出電壓的不同增益。程序流程圖如圖5-1所示。</p><p>　　圖5-1 單片機軟件流程圖</p><p><b>　　6. 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　單片機系統(tǒng)經(jīng)過總體設計，完成了硬件和軟件設計開發(fā)。通過軟件和硬件相結合系統(tǒng)即可運行。但編制

114、好的程序或焊接好的線路不能按預計的那樣正常工作是常見的事，經(jīng)常會出現(xiàn)一些硬件、軟件上的錯誤，這是軟件和硬件開發(fā)者經(jīng)常遇見的，這就需要通過調(diào)試來發(fā)現(xiàn)錯誤并加以改正。調(diào)試可分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。本設計系統(tǒng)的已經(jīng)在PC機上用模擬開發(fā)軟件進行了檢測和調(diào)試，并運行成功，最后進行實物圖的硬件組裝與調(diào)試，這樣就給開發(fā)者在提供了方便。</p><p><b>　　6.1 軟件調(diào)試</b></p>

115、;<p>　　本設計通過Proteus軟件和Multisim軟件結合仿真測試，完全用仿真軟件在PC機上對目標電路原理圖和程序進行檢測和調(diào)試。通過仿真測試之后再進行實物焊接。</p><p><b>　　6.2 硬件調(diào)試</b></p><p>　　單片機應用系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是分不開的，許多硬件故障在軟件調(diào)試時才能發(fā)現(xiàn)，但通常要先排除系統(tǒng)中明顯的硬