基于单片机的程控放大器设计
基于51单片机的程控放大器设计
电气学科大类2009 级《单片机》课程设计报告姓名蔡玲珑学号专业班号电气提高班指导教师杨风开日期2012年3月实验成绩评阅人摘要本设计主要以CD4051模拟开关以及所连的电阻网络作为核心，利用SST89C51单片机控制所选A/D的电阻网络状态，同时编写峰值检测软件对输入信号进行峰值检测并以此为依据来控制正弦波的放大倍数，最后利用液晶显示器将其显示出来。
经过实际测量，本系统可以实现通频为0Hz~1.5KHz，放大倍数为0.96~5的无失真的自动波形放大器。
关键词: SST89C51单片机液晶显示器放大器TLC549目录摘要----------------------------------------------------------------------------------------------------2一．设计要求---------------------------------------------------------------------------------------41.1程控放大器的作用---------------------------------------------------------------------------4 1.2程控放大器的原理----------------------------------------------41.3课题要求------------------------------------------------------5二．实验方案及论证-----------------------------------------------------------------------------5三．单元电路分析与实现--------------------------------------------------------------------- -6 3.1引脚特性说明---------------------------------------------------------------------------------63.2 A/D转换电路---------------------------------------------------------------------------------73.3控制显示电路---------------------------------------------------------------------------------83.4峰值检测电路设计----------------------------------------------------------------- --------11 3.5实验硬件图-----------------------------------------------------------------------------------11四．软件分析--------------------------------------------------------------------------------------124.1编程排序---------------------------------------------------------------------------------------124.2倍数与引脚对应-----------------------------------------------------------------------------12 4.3峰值检测---------------------------------------------------------------------------------------134.4液晶显示---------------------------------------------------------------------------------------134.5对TLC549进行操作------------------------------------------------------------------------154.6主程序流程分析-----------------------------------------------------------------------------15五．实验仿真处理及结果分析---------------------------------------------------------------16六．实验总结---------------------------------------------------------------------------- ---------21七．参考文献-------------------------------------------------------------------------- -----------22附录---------------------------------------------------------------------------------------------------23一. 设计要求.1.1程控放大器的作用在信号调理电路中，必须将输出信号调理在适当水平。
基于单片机的程控放大器设计
基于单片机的程控放大器设计
程控放大器是一种能够通过数字信号控制放大器增益的电路，它可以实现对信号的精确控制，广泛应用于音频放大器、电视机、电脑音响等领域。
本文将介绍一种基于单片机的程控放大器设计方案。
设计方案
本设计方案采用单片机AT89C51作为控制核心，通过数字信号控制放大器的增益，实现对信号的精确控制。
具体实现步骤如下：
1. 信号输入：将音频信号输入到放大器的输入端口。
2. 放大器控制：将单片机输出的数字信号转换为模拟信号，通过运放实现对放大器的控制。
3. 增益控制：通过单片机控制放大器的增益，实现对信号的精确控制。
4. 输出信号：将控制后的信号输出到扬声器或其他设备。
设计要点
1. 单片机选择：本设计方案采用AT89C51单片机，具有较高的性能和稳定性，能够满足程控放大器的控制要求。
2. 放大器选择：本设计方案采用TL071运放作为放大器，具有高
增益、低噪声、低失真等优点，能够满足音频放大器的要求。
3. 增益控制：本设计方案采用数字信号控制放大器的增益，通过单片机控制放大器的反馈电阻，实现对信号的精确控制。
4. 输出保护：为了保护扬声器或其他设备，本设计方案采用输出保护电路，能够有效避免输出过载和短路等问题。
总结
基于单片机的程控放大器设计方案，能够实现对信号的精确控制，具有较高的性能和稳定性，广泛应用于音频放大器、电视机、电脑音响等领域。
本文介绍了一种基于单片机的程控放大器设计方案，希望能够对读者有所帮助。
基于51单片机和DA转换的数控音频功率放大器设计
程控音频功率放大器一．设计要求 （1）输入信号为30mv 峰峰值的正弦波，频率围 20HZ~20KHZ ，输入阻抗Ri ≥20K Ω，前级程控放大器增益通过单片机键盘输入控制，增益可预置为 10db ，20db ，30db ，40db 。
（2）后级功率放大器输出功率≥3W （8Ω负载）。
（3）液晶显示。
二．原理框图三．方案对比选择（1）选用继电器控制前级放大Vi1K用继电器控制电阻的选择进而控制放大倍数。
（2）模拟开关控制前级放大用模拟开光的断和同来控制放大倍数。
（3）用DAC0832控制前级放大out前级放大100倍后用单片机控制DAC0832进行衰减。
经对比选择用DAC0832控制前级放大比较简单，而且较精确。
四．电路图设计五．主要元件选择及参数设计（1）运放LF353out前级放大分别放大10倍，总共放大100倍。
LF353的工作电压是+15v，各引脚的接法见上图。
将7号输出脚的信号作为DAC0832的输入。
（2）功率放大器TDA2030TDA2030的工作电压是+15v。
它将输入的电流进行放大，然后驱动喇叭响。
具体接法见上图。
利用TDA2030进行功率放大。
TDA2030具有体积小，输出功率大，失真小等特点。
功率放大器含多种保护电路，工作安全可靠性高，主要保护电路有：短路保护，热保护，地线偶然开路，电源极性反接，以及负载泄放电压反冲等。
其中，热保护电路能够容易承受输出的过载，甚至是长时间的，或者环境温度超过时均起到保护作用。
与普通电路相比较，散热片可以有更小的安全系数。
结温超过时，也不会对器件有所损害。
(3)单片机STC89S52STC89S52是比较常用的52系列单片机。
它的工作电压是+5v。
外围电路加上12M的晶振，使其正常工作。
P2口控制DAC0832。
通过对P2口赋值来改变输出增益的大小。
(4)1602液晶（5）DAC0832DI0~DI7：数据输入线，TLL电平。
ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效。
基于AT89S51单片机的可控放大器设计
可控放大器偏向硬件的XXX摘要本着简单、准确、可靠、稳定、通用的原则，采用了分级设计匹配互连的思想。
系统的特色在于：通过开关，改变反馈电阻阻值，从而改变放大器增益，增益从10dB到60dB可调步距为10dB。
用单片机AT89s52对可控放大器进行程序控制，可以同时对两路输入信号进行二阶低通、高通、带通、带阻以及全通滤波处理，滤波器的中心频率在15kHz～50kHz频率范围内实现64级程控调节，其Q值在0.5～64范围实现128级程控调节。
作品通过实验完成，并制作成实物。
设计采用压控增益器件AD603，进行合理的级联和阻抗匹配，加入后级功率输出，并能进行预置和控制，稳定性好，可控范围大。
整个作品制作成本低、功耗小，除个别指标未能达到设计要求外，其它全部达到设计要求。
关键字：可控放大；AT89S52 ；程控增益Controlled amplifiers hardware toAbstractIn line with simple, accurate and reliable, stable and general principles, using a hierarchical design matching interconnection thoughts. System features: through switches, change the feedback resistance value, which changes amplifier, gain from 10dB to 60dB adjustable step distance for 10dB.With monolithic integrated circuit AT89s52 for controllable amplifier for program control, can to both road input signal second-order lowpass, qualcomm, band-pass, band-stop and total pass filtering processing, filter, the center frequency in 15kHz ~ 50kHz frequency ranges realize 64 level program-controlled adjustment, its Q value in 0.5 ~ 64 range realize 128 level program-controlled adjustment.Works through experiments completed, and made it into real. Design USES a voltage controlled gain device AD603 reasonable magnitude 7.3 impedance matching, join after class, and can output power preset and control, good stability and controllable range. The whole works made low cost, low consumption, in addition to the individual indexes failed to meet the design requirements, all other outside to meet the design requirements.Key word: controllable amplification, AT89S52 devices, Program-controlled gain目录摘要 (1)目录 (3)第1章可控放大器方案设计与论证 (4)1.1 测量放大部分 (4)1.2 滤波部分 (5)1.3 系统整体设计方案 (6)第2章可控放大器元器件选型 (6)2.1 主控制器A T89S51 (6)2.1.1 MSC-51芯片资源简介 (6)2.1.2 单片机的引脚 (8)2.1.3 AT89S51单片机的外接晶体引脚 (8)2.1.4 AT89S51单片机的控制线 (9)2.1.5 AT89S51单片机复位方式 (9)2.2 1602字符型LCD显示系统 (10)第3章可控放大器硬件电路设计 (15)3.1 可控放大器滤波部分电路设计 (15)3.1.1 二阶无源低通滤波器 (18)3.1.2 无源RC高通滤波器 (19)3.3 单片机最小系统部分电路设计 (20)3.4 供电电源电路设计 (23)第4章可控放大器软件设计 (25)4.1 软件流程图 (25)4.2 软件程序清单 (25)结束语 (26)参考文献 (27)谢辞 (28)附件1：程序清单 (29)绪论设计并制作一个可控放大器，其组成框图如图1所示。
基于51单片机的程控放大器设计
电气学科大类2009 级《单片机》课程设计报告姓名蔡玲珑学号专业班号电气提高班指导教师杨风开日期2012年3月实验成绩评阅人摘要本设计主要以CD4051模拟开关以及所连的电阻网络作为核心，利用SST89C51单片机控制所选A/D的电阻网络状态，同时编写峰值检测软件对输入信号进行峰值检测并以此为依据来控制正弦波的放大倍数，最后利用液晶显示器将其显示出来。
经过实际测量，本系统可以实现通频为0Hz~1.5KHz，放大倍数为0.96~5的无失真的自动波形放大器。
关键词: SST89C51单片机液晶显示器放大器 TLC549目录摘要----------------------------------------------------------------------------------------------------2 一．设计要求---------------------------------------------------------------------------------------4 1.1程控放大器的作用---------------------------------------------------------------------------4 1.2程控放大器的原理----------------------------------------------4 1.3课题要求------------------------------------------------------5二．实验方案及论证-----------------------------------------------------------------------------5三．单元电路分析与实现--------------------------------------------------------------------- -6 3.1引脚特性说明---------------------------------------------------------------------------------6 3.2 A/D转换电路---------------------------------------------------------------------------------7 3.3控制显示电路---------------------------------------------------------------------------------8 3.4峰值检测电路设计----------------------------------------------------------------- --------11 3.5实验硬件图--------------------------------------------------------------------------- --------11四．软件分析--------------------------------------------------------------------------------------12 4.1编程排序---------------------------------------------------------------------------------------12 4.2倍数与引脚对应-----------------------------------------------------------------------------12 4.3峰值检测---------------------------------------------------------------------------------------13 4.4液晶显示---------------------------------------------------------------------------------------13 4.5对TLC549进行操作------------------------------------------------------------------------15 4.6主程序流程分析-----------------------------------------------------------------------------15五．实验仿真处理及结果分析---------------------------------------------------------------16六．实验总结---------------------------------------------------------------------------- ---------21七．参考文献-------------------------------------------------------------------------- -----------22附录---------------------------------------------------------------------------------------------------23一. 设计要求.1.1程控放大器的作用在信号调理电路中，必须将输出信号调理在适当水平。
基于单片机的自动程控放大器的设计
基于单片机的自动程控放大器的设计作者：龚文武卢新龙阳泳江世明来源：《数字技术与应用》2015年第10期摘要：文章简要介绍了放大器AD603、数字电位器MCP410的的内部结构和控制方法。
详细介绍了基于AD603和MCP410的程控放大器技术方案，并对程控放大器进行了电路设计、程序设计和PCB板设计，借助Proteus电子设计平台，对设计进行了仿真，仿真实现了预期的目标。
该程控放大器以AT89C51单片机作为控制核心，通过控制数字电位器MCP410实现放大倍数的调整，该放大器适用于电子测试仪器和仪表中，具有电路简单、增益可调、也可自动增益放大、性能优越、成本低廉、实用性强等特点。
关键词：AD603 自动程控放大 AT89C51 MCP410 仿真中图分类号： S611 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）10-0000-001方案设计本方案采用的是MCP41010系列的数字电位器与压控放大器AD603组成的程控放大。
而且并非采用基本放大电路的模式，数字电位器不是作为输入电阻或者反馈电阻接入电路，而是由数字点位器来控制放大器AD603的控制电压来实现放大增益程控的，数字电位器输出电阻的改变则由单片机来控制。
是由数字电位器MCP41010、单片机AT89C51与放大芯片AD603配合使用构成的程控增益放大器。
W端的滑动带来数字电位器高端或低端到滑动端的电阻变化，所以从滑动端接入到放大器AD603的控制电压也将改变，控制电压改变则放大器放大增益改变。
AD603的基本增益计算公式： G（dB）=40*VG+ G0。
2 电路设计与仿真本设计由电源电路、程控放大电路、显示电路、采样电路4个部分组成。
程控放大电路是整个设计的核心电路设计部分，对于程控放大电路的设计方法在设计方案中有提到好几种，在本设计中采用的是可靠性较高的数字电位器与放大器AD603结合组成程控放大。
（如图1）3 程序流程设计在程序分析方面，程序流程图是最基本的部分、也是最重要的分析技术，它是你程序设计和分析最基础的工具。
基于单片机的可编程放大器硬件设计
基于单片机的可编程放大器硬件设计作者：咼盟飞来源：《科技资讯》2011年第12期摘要:本系统通过STC单片机对DA置数,再经过后级放大调理电路实现了输出信号峰峰值受数字信号控制并使得增益调节达到1000量程。
在实现题目功能时,增加了电源模块,并结合放大电路,A/D转换电路,单片机最小控制系统,D/A转换电路等构成闭环系统。
通过采样将实际值输出到单片机,由单片机进行比较调整,控制数字量输出,从而实现AGC功能。
由于使用了数字控制与采样反馈调整控制技术,该系统具有调试方便,人机交互界面好,可靠性高,精度高等优点。
关键词:单片机 DA置数后级放大增益调节 AGC中图分类号:TN713 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)04(c)-0028-021 方案论证方案一:采用模拟开关实现程控增益放大器。
如图1所示,模拟开关可由数字编码控制以选通电阻网络中的不同阻值。
该方案实现简单,但其缺点是放大倍数级差变化较大,可调范围较小。
方案二:利用数字电位器与运算放大器构成程控增益放大器,如图2。
其特点是,可实现量程多级变化而且线路简单,但由于数字电位器制造工艺等因素限制,其通频带受限。
方案三:利用D/A转换器实现程控增益放大器,如图3。
D/A转换器内部有一组模拟开关控制的电阻网络,与运放一起可组成可控增益放大器。
该方案能很好的实现数字控制。
综上所述,方案三中采用D/A转换器组成的可编程放大器,具有较好的微机接口功能,使得其实现电路简单、可靠且通频带能满足题目要求,故选择方案三。
2 系统设计——硬件设计2.1 稳压电源模块稳压电源电路采用三端固定式稳压器,220V交流信号经变压、整流、滤波,再通过7812、7912、7805产生稳定电压给系统供电。
在电路中,芯片输入端和输出端与地之间除分别接大容量滤波电容外,另外我们还需在芯片引出脚根部接小容量电容到地,分别用于抑制芯片的自激振荡和压窄芯片的高频带宽,减小高频噪声。
基于单片机的程控放大器设计
增益与放大倍数的关系_基于单片机的程控放大器设计毕业设计（论文）基于单片机的程控放大器设计专业:电子科学与技术摘要本设计由直流稳压电源、前置放大电路单元、增益控制部分、功率放大部分、单片机自动增益控制部分几个模块构成。
输入部分采用高速电压反馈型运放OPA642作跟随器提高输入阻抗，并且在不影响性能的条件下给输入部分加了保护电路。
使用了多种抗干扰措施以减少噪声并抑制高频自激。
同时利用可变增益宽带放大器AD603来提高增益和扩大AGC控制范围，通过软件补偿减小增益调节的步进间隔和提高准确度。
功率输出部分采用分立元件制作，提高了负载阻值以及输出有效值。
控制部分由51系列单片机、A/D、D/A和基准源组成。
整个系统通频带为1kHz～20MHz，最小增益0dB，最大增益80dB。
增益步进1dB，60dB以下预置增益与实际增益误差小于0.2dB。
不失真输出电压有效值达9.5V，输出4.5～5.5V时AGC控制范围为66dB，应用单片机和数字信号处理技术对增益进行预置和控制,AGC稳定性好,可控范围大,完成了设计的所有基本要求并做适当的发挥，使设计更完善。
关键词：程控；宽带；自动增益控制；AD603；AGCAbstractThedesignoftheDCpowersupply,thepreamplifiercircu itunit,gaincontrolsection,thepoweramplifiersection,SCMAGCpa rtofseveralmodules.Theinputsectionwithhigh-speedvoltagefeedbackopampOPA642asafollowertoimprovetheinput impedance,andwithoutaffectingtheperformanceoftheconditionst ingavarietyofmeasu restoreducenoiseinterferenceandsuppresshighfrequencyself-excited.Whiletakingadvantageofthevariable-gainbroadbandamplifiersAD603toimproveandexpandtheAGCgaincon trolrange,reducingthegainadjustmentstepintervalandimproveac curacybysoftwarecompensation.Poweroutputsectionusingdiscret ecomponents,improvingtheloadresistanceandtheoutputrms.Controlledinpartbythe51seriesmicrocontroller,A/D,D/Aandareferenc esourcecomponents.Passbandoftheentiresystem1kHz~20MHz,thesm allestgain0dB,themaximumgain80dB.Gainstep1dB,60dBgainwithth efollowingpresetactualgainerrorislessthan0.2dB.Undistortedo utputvoltageeffectivevalueof9.5V,4.5~5.5VoutputwhentheAGCco ntrolrangeof66dB,theapplicationmicrocontrolleranddigitalsig nalprocessingtechniquestogainpresetsandcontrol,AGCgoodstabi lity,largecontrollablerange,completedthedesignallthebasicre quirementsandmaketheappropriateplaytomakethedesignbetter.Ke ywords:programmable;broadband;AGC;AD603;AGC目录摘要2一、设计题目，要求，意义4二、方案论证与比较42.1可控增益放大器部分42.2功率输出部分72.3测量有效值部分7三、具体系统设计83.1总体设计思路83.2系统各模块电路的设计与分析103.2.1直流稳压电源103.2.2前置放大电路单元103.2.3增益控制部分113.2.4功率放大部分113.2.5自动增益控制（AGC）12四、理论分析与参数计算134.1电压控制增益的原理134.2AGC介绍134.3正弦电压有效值的计算13五、单片机软件的设计145.1软件功能145.2流程图155.3代码分析15六、抗干扰措施分析20七、误差分析及性能总结217.1误差分析217.2性能总结21八、课程设计心得与体会218.1课程设计过程218.2问题与解决方法218.3心得体会22九、参考文献23十、附录（电路图）23一、设计题目，要求，意义。
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基于单片机的程控放大器设计
单片机是一种集成电路，它可以通过编程实现各种功能。
在现代电子技术中，单片机被广泛应用于各种电子设备中，包括程控放大器。
程控放大器是一种电子设备，它可以通过编程实现各种放大器功能，例如音频放大器、视频放大器等。
本文将介绍基于单片机的程控放大器设计。
1. 程控放大器的基本原理
程控放大器是一种电子设备，它可以通过编程实现各种放大器功能。
它的基本原理是利用单片机控制放大器的各种参数，例如增益、频率响应等。
通过编程，可以实现各种放大器功能，例如音频放大器、视频放大器等。
2. 单片机的基本原理
单片机是一种集成电路，它可以通过编程实现各种功能。
它的基本原理是利用微处理器、存储器、输入输出接口等组成一个完整的系统。
通过编程，可以实现各种功能，例如控制电机、控制灯光等。
3. 基于单片机的程控放大器设计
基于单片机的程控放大器设计需要考虑以下几个方面：
（1）单片机的选择：选择适合的单片机是设计的第一步。
需要考虑单片机的性能、存储器容量、输入输出接口等因素。
（2）放大器电路的设计：放大器电路是设计的核心部分。
需要考虑放大器的增益、频率响应等参数。
（3）单片机程序的设计：单片机程序是设计的关键部分。
需要编写程序实现放大器的各种功能。
（4）测试与调试：测试与调试是设计的最后一步。
需要对设计的程控放大器进行测试与调试，确保其正常工作。
4. 程控放大器的应用
程控放大器可以应用于各种电子设备中，例如音频放大器、视频放大器等。
它的优点是可以通过编程实现各种功能，具有灵活性和可扩展性。
5. 总结
基于单片机的程控放大器设计是一种先进的电子技术，它可以通过编程实现各种放大器功能。
设计时需要考虑单片机的选择、放大器电路的设计、单片机程序的设计、测试与调试等方面。
程控放大器可以应用于各种电子设备中，具有灵活性和可扩展性。