数字信号发生器的电路设计课程设计报告

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DSP课程设计——信号发生器(方波)

DSP课程设计——信号发生器(方波)

成绩评定表课程设计任务书目录1 绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目的 (2)1.3 设计任务 (2)2 设计过程 (3)2.1 设计原理 (3)2.2 XF引脚周期性变化 (3)2.3 子程序的调用 (4)3 程序代码 (5)3.1 源程序 (5)3.2SDRAM初始化程序 (7)3.3 方波程序连接命令文件 (9)4 调试仿真运行结果分析 (10)4.1 寄存器仿真结果 (10)4.2 模拟输出仿真 (12)5.设计总结 (13)参考文献 (13)信号发生器(方波)1 绪论1.1 设计背景数字信号处理是20世纪60年代,随着信息学科和计算机学科的高速发展而迅速发展起来的一门新兴学科。

它的重要性日益在各个领域的应用中表现出来。

其主要标志是两项重大进展,即快速傅里叶变换(FFT)算法的提出和数字滤波器设计方法的完善。

数字信号处理是把信号用数字或符号表示成序列,通过计算机或通用(专用)信号处理设备,用数值计算方法进行各种处理,达到提取有用信息便于应用的目的。

例如:滤波、检测、变换、增强、估计、识别、参数提取、频谱分析等。

数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。

因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域,这通常通过模数转换器实现。

而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域,这是通过数模转换器实现的。

数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)等。

数字信号处理的研究方向应该更加广泛、更加深入.特别是对于谱分析的本质研究,对于非平稳和非高斯随机信号的研究,对于多维信号处理的研究等,都具有广阔前景。

数字信号处理技术发展很快、应用很广、成果很多。

多数科学和工程中遇到的是模拟信号。

以前都是研究模拟信号处理的理论和实现。

模拟信号处理缺点:难以做到高精度,受环境影响较大,可靠性差,且不灵活等。

数字系统的优点:体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、可进行二维与多维处理。

数字电路课程设计—3位二进制同步减法计数器和序列信号发生器

数字电路课程设计—3位二进制同步减法计数器和序列信号发生器
通过整个课程,我认识到实验前一定要按老师的要求认认真真预习,弄懂原理,这很重要。并且我可以熟练的使用试验箱,以及常用芯片,同时也可以数量使用Multisim仿真软件来仿真各种电路。总之,通过自己动手,亲身实践,一步步的发现问题解决问题,快乐中完成了数电课程设计!
5参考文献
[1].清华大学电子学教研组 杨素行主编《数字电子技术简明教程》
1.2课程设计的要求
1.设计3位二进制同步加法计数器(无效状态为001 100)
2.设计一个序列信号发生器(期序列为101001)
2设计3位二进制同步加法计数器(无效状态为001100)
2.1基本原理
计数器是用来统计脉冲个数的电路,是组成数字电路和计算机电路的基本时序部件,计数器按进制分可分为:二进制,十进制和N进制。计数器不仅有加法计数器,也有减法计数器。一个计数器如果既能完成加法计数,又能完成减法计数,则其称为可逆计数器。
2.1基本原理…………………………………………..............………………1
2.2设计过程…………………………………………………….......………….1
2.2.1状态图……………………………………………….........…………1
2.2.2卡诺图…………………………………………………….…………1
[2].张丽萍 王向磊老师主编的《数字逻辑实验指导书》
[3].朱定华 陈琳 吴建新编著《电子电路测试与实验》
2.2.3特性方程,驱动方程………………………………………….……….3
2.3设计电路图……………………………………………….……………….3
2.4最后结果………………………………………………….………………4
3序列信号发生器(101001)…………………………….......……………………8

信号发生器课程设计报告完整版

信号发生器课程设计报告完整版

信号发生器课程设计报告HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】目录一、课题名称 (2)二、内容摘要 (2)三、设计目的 (2)四、设计内容及要求 (2)五、系统方案设计 (3)六、电路设计及原理分析 (4)七、电路仿真结果 (7)八、硬件设计及焊接测试 (8)九、故障的原因分析及解决方案 (11)十、课程设计总结及心得体会 (12)一、课题名称:函数信号发生器的设计二、内容摘要:函数信号发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。

在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时,都要有信号源,由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上,用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应,以分析确定它们的性能参数。

信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。

它可以产生多种波形信号,如正弦波,三角波,方波等,因而此次课程设计旨在运用模拟电子技术知识来制作一个能同时输出正弦波、方波、三角波的信号发生器。

三、设计目的:1、进一步掌握模拟电子技术知识的理论知识,培养工程设计能力和综合分析能力、解决问题的能力。

2、基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力。

3、学会运用Multisim仿真软件对所做出来的理论设计进行仿真测试,并能进一步解决出现的基本问题,不断完善设计。

4、掌握常用元器件的识别和测试,熟悉万用表等常用仪表,了解电路调试的基本方法,提高实际电路的分析操作能力。

5、在仿真结果的基础上,实现实际电路。

四、设计内容及要求:1、要求完成原理设计并通过Multisim软件仿真部分(1)RC桥式正弦波产生电路,频率分别为300Hz、1KHz、10KHz、500KHz,输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。

(2)占空比可调的矩形波电路,频率3KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΩ。

课程设计报告—数控函数信号发生器

课程设计报告—数控函数信号发生器

课程设计报告设计题目:数控函数信号发生器专业:通信工程学生姓名:张苏班级学号:B05020121指导教师:李家虎指导单位:电工电子实验中心日期:2007 年9月26日目录第1章.技术指标 (1)1.1 系统功能要求 (1)1.2 系统结构要求 (1)1.3 电气指标及设计条件 (1)第2章.整体设计方案 (2)2.1 整体方案 (2)2.2 整体方框图及原理 (3)2.3 方案比较 (5)2.4 整机元件清单 (5)第3章.单元电路设计 (6)3.1 时钟电路设计 (6)3.2 锁相频率综合器电路设计 (6)3.3 线性-函数数值编码转换电路设计 (11)3.4 波形选择和指示电路设计 (12)3.5 D/A转换电路(双极性输出)设计 (13)3.6 幅度控制电路设计 (13)3.7 输出阻抗产生电路设计 (14)第4章.测试与调整 (15)4.1 时钟电路测试 (15)4.2锁相频率综合器电路测试 (15)4.3 线性-函数数值编码转换电路测试 (20)4.4 D/A转换电路(双极性输出)测试 (20)4.5幅度控制(AGC)电路测试 (21)第5章.设计小结 (22)5.1 设计任务完成情况 (22)5.2 问题及改进 (22)5.3 心得体会 (23)5.4 对于一些问题的探讨 (23)致谢 (24)附录一整体电路图..................................................................附附录二E2PROM中烧写数据的C++语言代码 (25)附录三E2PROM中的烧写数据(包括曲线拟合与误差分析) (28)参考文献 (30)第1章技术指标1.1 系统功能要求数控函数信号发生器的基本要求是:用数字技术产生各种用户所需要的信号,并且信号的类型、频率和幅度可由用户通过良好而舒适的人机接口进行设定。

同时设计应注意指示系统(正常工作指示、波形指示)的完备。

eda课程信号发生器课程设计

eda课程信号发生器课程设计

eda课程信号发生器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解EDA课程中信号发生器的原理与功能,掌握相关电子元件的工作特性。

2. 学生能够掌握信号发生器的分类、特点及应用场景,了解各类信号发生器的优缺点。

3. 学生能够运用所学知识,分析并设计简单的信号发生器电路。

技能目标:1. 学生能够熟练运用EDA软件进行信号发生器电路的设计、仿真与调试。

2. 学生能够独立完成信号发生器的硬件搭建,并进行基本的性能测试。

3. 学生能够通过实际操作,提高动手实践能力,培养解决实际问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对电子工程的兴趣,激发创新意识,形成主动学习的习惯。

2. 学生能够培养团队协作精神,学会与他人沟通交流,共同解决问题。

3. 学生能够认识到信号发生器在现代社会中的重要作用,增强社会责任感和使命感。

本课程针对高年级学生,在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上,明确以上课程目标。

通过分解目标为具体的学习成果,使学生在掌握专业知识的同时,提高实践操作能力和团队协作能力,培养良好的情感态度价值观。

为后续的教学设计和评估提供明确的方向。

二、教学内容本章节教学内容依据课程目标,紧密结合教材,确保科学性和系统性。

主要内容包括:1. 信号发生器原理与分类:讲解信号发生器的基本原理、功能及分类,重点介绍函数发生器、脉冲发生器等常见类型的工作原理及应用。

2. 电子元件特性分析:分析常用电子元件(如运放、晶体管、二极管等)在信号发生器中的作用,掌握其工作特性。

3. 信号发生器电路设计:根据实际需求,设计不同类型的信号发生器电路,分析电路性能,优化设计方案。

4. EDA软件应用:教授学生如何使用EDA软件进行信号发生器电路的设计、仿真与调试,提高实际操作能力。

5. 硬件搭建与性能测试:指导学生搭建信号发生器硬件电路,进行基本性能测试,分析测试结果,找出问题并解决。

教学内容安排如下:1. 第1周:信号发生器原理与分类,电子元件特性分析。

ICL8038信号发生器课程设计报告

ICL8038信号发生器课程设计报告

武汉理工大学《专业课程设计(一)》课程设计说明书课程设计报告题目:基于icl8038信号发生器的设计学院:理学院专业:光信息科学与技术班级:1003班******学号:0121014430306指导教师:吴薇日期:2011年12月30日目录技术指标 (3)设计方案及其比较.................... 错误!未定义书签。

方案一 ...................................... 错误!未定义书签。

方案二 ...................................... 错误!未定义书签。

方案三 ...................................... 错误!未定义书签。

方案比较 (4)实现方案 (4)调试过程及其结论 (8)心得体会 (9)参考文献 (10)课程设计成绩鉴定表 (11)基于icl8038信号发生器任务书1.技术指标设计、组装、调试信号发生器电路,使它能输出正弦波、方波和三角波;其频率在20-20kHz范围内可调;输出电压:方波U p-p≤4V,三角波U p-p=6V,正弦波U p-p=1V。

2.设计方案及其比较2.1方案一采用传统的直接频率合成器。

这种方法能实现快速频率变换,具有低相位噪声以及所有方法中最高的工作频率。

但由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节,导致直接频率合成器的结构复杂、体积庞大、成本高,而且容易产生过多的杂散分量,难以达到较高的频谱纯度。

其电路图如下:2.2方案二采用5g8038芯片,8038可同时产生正弦波、方波和三角波。

改变8038的调制电压,可以实现数控调节,其振荡范围为0.001Hz~300KHz。

2.3方案三采用icl8038芯片,icl8038是一个能够输出三种波形的精密型集成电路,只需要调整外部的相关电容,电阻值就可以产生方波,三角波,正弦波低失真的脉冲信号。

在外界温度变化时产生低的频率漂移,工作变化周期宽,占空比可调,具有较高的电平输出范围,容易使用的特点。

中南大学数字信号处理课程设计

中南大学数字信号处理课程设计

中南大学数字信号处理课程设计报告专业班级: 电信1303指导老师:姓名:学号:目录一、课程设计要求二、设计过程(1)设计题目(2)设计源代码(3)设计结果(4)结果分析三、设计总结与心得体会四、课程设计指导书一、课程设计要求1、课程设计指导书①《数字信号处理(第二版)》,丁玉美等,西安电子科技大学出版社;②《MATLAB 及在电子信息课程中的应用》,陈怀琛等,电子工业出版社。

2、课程设计题目⑴、信号发生器用户根据测试需要,可任选以下两种方式之一生成测试信号:①、直接输入(或从文件读取)测试序列;②、输入由多个不同频率正弦信号叠加组合而成的模拟信号公式(如式1-1 所示)、采样频率(Hz)、采样点数,动态生成该信号的采样序列,作为测试信号。

⑵、频谱分析使用FFT 对产生的测试信号进行频谱分析并展示其幅频特性与相频特性,指定需要滤除的频带,通过选择滤波器类型(IIR / FIR),确定对应的滤波器(低通、高通)技术指标。

⑶、滤波器设计根据以上技术指标(通带截止频率、通带最大衰减、阻带截止频率、阻带最小衰减),设计数字滤波器,生成相应的滤波器系数,并画出对应的滤波器幅频特性与相频特性。

①IIR DF 设计:可选择滤波器基型(巴特沃斯或切比雪夫型);②FIR DF 设计:使用窗口法(可选择窗口类型,并比较分析基于不同窗口、不同阶数所设计数字滤波器的特点)。

⑷、数字滤波根据设计的滤波器系数,对测试信号进行数字滤波,展示滤波后信号的幅频特性与相频特性,分析是否满足滤波要求(对同一滤波要求,对比分析各类滤波器的差异)。

①IIR DF:要求通过差分方程迭代实现滤波(未知初值置零处理);②FIR DF:要求通过快速卷积实现滤波(对于长序列,可以选择使用重叠相加或重叠保留法进行卷积运算)。

⑸、选做内容将一段语音作为测试信号,通过频谱展示和语音播放,对比分析滤波前后语音信号的变化,进一步加深对数字信号处理的理解。

3、具体要求⑴、使用MATLAB(或其它开发工具)编程实现上述内容,写出课程设计报告。

EDA课程设计正弦信号发生器的设计

EDA课程设计正弦信号发生器的设计

《EDA技术》设计报告设计题目正弦信号发生器的设计院系:信息工程学院专业:通信工程学姓号:名:RST7 根地址线CLK计 数器8 位R O M并转串输出TLV5620 D/A 转换一.设计任务及要求1. 设计任务 :利用实验箱上的 D/A 转换器和示波器设计正弦波发生器,可以在示波器上观察到正弦波2. 设计要求 :(1) 用 VHDL 编写正弦波扫描驱动电路 (2) 设计可以产生正弦波信号的电路(3) 连接实验箱上的 D/A 转换器和示波器,观察正弦波波形二.设计方案(1)设计能存储数据的 ROM 模块,将正弦波的正弦信号数据存储在在 ROM 中,通过地址发生器读取,将正弦波信号输入八位 D/A 转化器,在示波器上观察波形(2)用 VHDL 编写正弦波信号数据, 将正弦波信号输入八位 D/A 转化器, 在示波器上观察波形三.设计框图图 1 设计框图信号发生器主要由以下几个部分构成:计数器用于对数据进行采样,ROM用于存储待采样的波形幅度数值, TLV5620 用于将采集的到正弦波数字量变为模拟量,最后通过示波器进行测量获得的波形。

其中,ROM 设置为 7 根地址线, 8个数据位,8 位并行输出。

TLV5260 为串行输入的 D/A 转换芯片,因此要把 ROM 中并行输出的数据进行并转串。

四.实现步骤1. 定制 ROMROM 的数据位选择为8 位,数据数选择128 个。

利用megawizard plug-in manager定制正弦信号数据ROM 宏功能块,并将上面的波形数据加载于此ROM 中。

如图 3 所示。

图2 ROM 存储的数据图3 调入ROM 初始化数据文件并选择在系统读写功能2. 设计顶层.顶层设计主要是通过编写VHDL 语言或设计原理图用于产生计数信号和调用room 存储的数据并输出。

在此步骤里要建立EDA 工程文件,工程文件结构如图4 所示,SIN_CNT 中的VHDL 代码如下:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY SIN_GNT ISPORT ( RST, CLK, EN : IN STD_LOGIC;ADDR : OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);DOUT : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0) );END SIN_GNT;ARCHITECTURE BEHA VIOR OF SIN_GNT ISCOMPONENT ROM ISPORT ( address : IN STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);inclock : IN STD_LOGIC;q : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0) );END COMPONENT;SIGNAL Q : STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0);BEGINU : ROM PORT MAP ( address => Q,inclock => CLK,q => DOUT);PROCESS(CLK, RST, EN)BEGINIF RST = '0' THENQ <= "0000000";ELSIF CLK'EVENT AND CLK = '1' THENIF EN = '1' THENQ <= Q + 1;END IF;END IF;END PROCESS;ADDR <= Q;END BEHA VIOR;工程文件的建立步骤简述如下:1、新建一个文件夹。

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1 引言信号发生器又称信号源或者振荡器,它是根据用户对其波形的命令来产生信号的电子仪器,在生产实践和科技领域有着广泛的应用。

信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、方波、三角波、三角波、梯形波及其他任意波形,波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变。

信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号(各种波形),然后用其他仪表测量感兴趣的参数。

信号发生器在通信、广播、电视系统,在工业、农业、生物医学领域内,在实验室和设备检测中具有十分广泛的用途。

信号发生器是一种悠久的测量仪器,早在20年代电子设备刚出现时它就产生了。

随着通信和雷达技术的发展,40年代出现了主要用于测试各种接收机的标准信号发生器,使信号发生器从定性分析的测试仪器发展成定量分析的测量仪器。

自60年代以来信号发生器有了迅速的发展,出现了函数发生器,这个时期的信号发生器多采用模拟电子技术,由分立元件或模拟集成电路构成,其电路结构复杂,且仅能产生正弦波、方波、锯齿波和三角波等几种简单波形。

到70年代处理器出现以后,利用微处理器、模数转换器和数模转换器,硬件和软件使信号发生器的功能扩大,产生比较复杂的波形。

这时期的信号发生器多以软件为主,实质是采用微处理器对DAC的程序控制,就可以得到各种简单的波形。

随着现代电子、计算机和信号处理等技术的发展,极大地促进了数字化技术在电子测量仪器中的应用,使原有的模拟信号处理逐步被数字信号处理所代替,从而扩充了仪器信号的处理能力,提高了信号测量的准确度、精度和变换速度,克服了模拟信号处理的诸多缺点,数字信号发生器随之发展起来。

信号发生器作为电子领域不可缺少的测量工具,它必然将向更高性能,更高精确度,更高智能化方向发展,就象现在在数字化信号发生器的崛起一样。

但作为一种仪器,我们必然要考虑其所用领域,也就是说要因地制宜,综合考虑性价比,用低成本制作的集成芯片信号发生器短期内还不会被完全取代,还会比较广泛的用于理论实验以及精确度要求不是太高的实验。

因此完整的函数信号发生器的设计具有非常重要的实践意义和广阔的应用前景。

2 数字信号发生器的系统总述2.1 系统简介信号发生器广泛应用于电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域。

本设计以AT89C52[1]单片机为核心设计了一个低频函数信号发生器。

信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、方波、三角波、三角波、梯形波及其他任意波形,波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变。

波形和频率的改变通过软件控制,幅度的改变通过硬件实现。

介绍了波形的生成原理、硬件电路和软件部分的设计原理。

本系统主要包括CPU模块、显示模块、键盘输入模块、数模转换模块、波形输出模块。

系统电路原理图见附录A,PCB(印制电路板)图见附录B。

其中CPU模块负责控制信号的产生、变化及频率的改变;模数转换模块采用DAC0832实现不同波形的输出;显示模块采用1602液晶显示,实现波型和频率显示;键盘输入模块实现信号的选择和频率的输入。

该信号发生器具有体积小、价格低、性能稳定、功能齐全的优点。

2.2 系统总体框图本设计拟采用单片机作为程序的主控芯片,利用D/A转换技术,实现数据的实时转换,利用键盘控制信号类型的选择和频率的改变,最后通过1602液晶屏显示结果。

系统总体框图如图所示:图2.1 系统总体框图3 硬件设计3.1 CPU模块3.1.1 89C52单片机的基本组成图3.1 89C52单片机结构框图89C52单片机包含:(1)一个8位的80C52微处理器[3](2)片内256字节数据存储器RAM/SFR,用以存放可以读写的数据,如运算的中间结果,最终结果以及欲显示的数据等(3)片内8KB程序存储器FLASH ROM,用以存放程序、一些原始数据和表格(4)4个8位并行I/O端口P0~P3,每个端口既可用作输入也可用作输出(5)3个16位的定时器/计数器,每个定时器/计数器都可设置成计数方式,用以对外部事件进行计数,也可以设置成定时方式(6)具有8个中断源、两个中断优先级和中断控制系统(7)全双工UART的串行I/O口,用于实现单片机之间或单片机与PC机之间的串行通信(8)片内振荡器和时钟产生电路,但石英晶体和微调电容需要外接,最高允许振荡频率为24MHz(9)片内振荡器和时钟电路(10)具有节电工作方式,即空闲方式及掉电方式[1]3.1.2 单片机的最小系统设计单片机要能正常的工作,必要的条件是供电及晶振。

以下是单片机的晶振及复位电路:图3.2 AT89C52单片机最小系统设计图3.2 显示模块3.2.1 液晶概述液晶[4](Liquid Crystal)是一种高分子材料,因为其特殊的物理、化学、光学特性,20世纪中叶开始广泛应用在轻薄型显示器上。

液晶显示器的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面并配合背部灯管构成画面。

各种型号的液晶通常是按照显示字符的行数或液晶点阵的行、列数来命名的。

比如1602[5]的意思是每行显示16个字符,一共可以显示两行。

根据客户的要求,厂家可以设计出任意组合的点阵液晶。

液晶体积小、功耗低、显示操作简单,但它有一个致命的弱点,其使用的温度范围很窄。

通用型液晶正常工作的温度范围为0o C~+55o C,存储温度范围为-20o C~+60o C,因此在设计产品时,务必要考虑周全,选择合适的的液晶。

本设计采用1602液晶屏作为系统的显示芯片,一般1602字符型液晶显示器实物如图:图3.3 1602实物图-正面图3.4 1602实物图-背面3.2.2 1602LCD管脚及其说明图3.5 1602管脚图1602字符型[6]LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD,多出来的2条线是背光电源线,下面是1602的管脚说明表:表3.3 1602液晶管脚说明表第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。

3.2.3 1602LCD主要技术参数◆显示容量:16×2个字符◆芯片工作电压:4.5~5.5V◆工作电流:2.0mA(5.0V)◆模块最佳工作电压:5.0V◆字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm3.2.4 1602LCD的指令说明及时序[7]1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令。

1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。

(说明:1为高电平、0为低电平)表3.4 1602液晶控制命令表指令1:清显示,指令码01H,光标复位到地址00H位置。

指令2:光标复位,光标返回到地址00H。

指令3:光标和显示模式设置 I/D:光标移动方向,高电平右移,低电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。

高电平表示有效,低电平则无效。

指令4:显示开关控制。

D:控制整体显示的开与关,高电平表示开显示,低电平表示关显示 C:控制光标的开与关,高电平表示有光标,低电平表示无光标 B:控制光标是否闪烁,高电平闪烁,低电平不闪烁。

指令5:光标或显示移位 S/C:高电平时移动显示的文字,低电平时移动光标。

指令6:功能设置命令 DL:高电平时为4位总线,低电平时为8位总线 N:低电平时为单行显示,高电平时双行显示 F: 低电平时显示5x7的点阵字符,高电平时显示5x10的点阵字符。

指令7:字符发生器RAM地址设置。

指令8:DDRAM地址设置。

指令9:读忙信号和光标地址 BF:为忙标志位,高电平表示忙,此时模块不能接收命令或者数据,如果为低电平表示不忙。

指令10:写数据。

指令11:读数据。

3.2.5 1602LCD的基本操作时序[8]◆读状态输入:RS=L,R/___W=H,E=H 输出:D0~D7=状态字。

◆读数据输入:RS=H,R/___W=H,E=H ;输出:无。

◆写指令输入:RS=L,R/___W=L,D0~D7=指令码,E=高脉冲输出:D0~D7=数据。

◆写数据输入:RS=H,R/___W=L,D0~D7=数据,E=高脉冲输出:无。

读写操作时序如图3.6和3.7所示:图3.6 读操作时序图3.7 写操作时序3.2.6 1602LCD的接口设计下面是1602液晶接口原理图:3.8 1602液晶接口图3.3 键盘输入模块3.3.1 键盘简介键盘是一组按键的集合,它是最常用的单片机输入设备。

操作人员可以通过键盘输入数据或者命令,实现简单的人—机通信。

按键是一种常开型按钮开关。

平常(常态时),按键的二个触点处于断开状态,按下键时它们才闭合(短路)。

键盘分编码和非编码键盘。

键盘上闭合键的是别有专门的硬件译码器实现,并产生键编号或键值的称为编码键盘,如BCD码键盘、ASCII码键盘等;靠软件识别的称为非编码键盘。

在单片机组成的测控系统及智能化仪表中,用得最多是非编码键盘。

3.3.2 键盘接口的工作原理[9]键盘中每个按键都是一个常开开关电路,如图5.1所示:图3.9 按键电路我们把按键的一端接地,另一端与单片机的某个I/O口相连,开始时先给该I/O口赋一高电平,然后让单片机不断检测该I/O口是否变成低电平,当按键闭合时,即相当于该I/O口通过按键与地相连,变成低电平,程序一旦检测到I/O口变为低电平则说明按键被按下,然后执行相应的指令。

图3.10 按键被按下时电压的变化[10]从图5.2可以看出,理想波形与实际波形之间是有区别的,实机波形在按下和释放的瞬间都有抖动现象,抖动时间的长短和按键的机械特性有关,一般为5~10ms。

通常我们手动按下键然后立即释放,这个动作中稳定闭合时间超过20ms。

因此单片机在检测键盘是否按下时都要加上去抖操作,有专用的去抖电路,也有专用的去抖动芯片,但通常我们用软件延时的方法就能够很容易解决抖动问题,而没必要再添加多余的硬件电路。

软件来消除按键抖动的基本思想:检测到有键按下,键对应的行线为低,软件延时10ms后,行线如仍为低,则确认该行有键按下。

当键松开时,行线变高,软件延时10ms 后,行线仍为高,说明按键已松开。

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