在超聲技術日益發展的今天，一個高質量的超聲信號源成為各種超聲產品的主動力。傳統模擬超聲信號源的智能化控制尚不完善,只能直接產生適當頻率的電信號，用以驅動特定的超聲波換能器。這對于信號源的合理利用是一個較大的弊端。本文介紹了一種采用單片機與復雜可編程邏輯器件(CPLD)相結合的方法設計的新型任意波形發生器(AWG)。其中波形合成采用了直接數字合成(DDS)技術。本系統能輸出頻率和幅度可調的多種標準函數波以及任意波形。信號頻率范圍覆蓋超低頻和高頻，同時極大地提高了頻率的分辨率和準確度，因此可以用它代替常用的模擬超聲信號源。本系統采用單片機（AT89S52）對整機的輸入、輸出過程和波形數據采集進行控制。高速的CPLD（EPM7128S）將波形數據從存儲器（AT28C256）中讀出并送給波形生成DAC（AD7524）進行轉換，形成所要的波形。并通過改變幅度控制DAC（DAC0832）的輸入值來調節輸出波形的峰值。用戶通過面板上的矩陣鍵盤和1602液晶模塊進行人機交互。串行E2PROM（AT24C02）實現了波形數據掉電保存功能。任意波形數據既可由輸入的模擬信號經A/D轉換后獲得，也可采用具備RS-232接口的手寫板直接輸入。
上傳時間： 2013-11-25
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HT46R23/HT46C23是8位高性能精簡指令集單片機，專門為需要A/D轉換的產品而設計，例如傳感器信號輸入。掩膜版本HT46C23與OTP版本HT46R23引腳和功能完全相同。低功耗、I/O使用靈活、可編程分頻器、計數器、振蕩類型選擇、多通道A/D轉換、脈沖測量功能、I2C通信、暫停和喚醒功能，使這款單片機可以廣泛應用于傳感器的A/D轉換、馬達控制、工業控制、消費類產品等系統中。
上傳時間： 2013-11-02
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P87LPC767 OTP 單片機原理 P87LPC767 是20 腳封裝的單片機適合于許多要求高集成度低成本的場合可以滿足許多方面的性能要求作為Philips 小型封裝系列中的一員P87LPC767 提供高速和低速的晶振和RC 振蕩方式可編程選擇具有較寬的操作電壓范圍可編程I/O 口線輸出模式選擇可選擇施密特觸發輸入LED 驅動輸出有內部看門狗定時器P87LPC767 采用80C51 加速處理器結構指令執行速度是標準80C51 MCU 的兩倍特性 操作頻率為20MHz 時除乘法和除法指令外加速80C51 指令執行時間為300600ns VDD=4.5 5.5V 時時鐘頻率可達20MHz VDD=2.7 4.5V 時時鐘頻率最大為10MHz 4 通道多路8 位A/D 轉換器在振蕩器頻率fosc=20MHz 時轉換時間為9.3μs 用于數字功能時操作電壓范圍為2.7 6.0V 4K 字節OTP 程序存儲器128 字節的RAM 32Byte 用戶代碼區可用來存放序列碼及設置參數 2 個16 位定時/計數器每一個定時器均可設置為溢出時觸發相應端口輸出 內含 2 個模擬比較器 全雙工通用異步接收/發送器UART 及I2C 通信接口 八個鍵盤中斷輸入另加2 路外部中斷輸入 4 個中斷優先級 看門狗定時器利用片內獨立振蕩器,無需外接元件,看門狗定時器溢出時間有8 種選擇 低電平復位使用片內上電復位時不需要外接元件 低電壓復位選擇預設的兩種電壓之一復位可在掉電時使系統安全關閉也可將其設置為一個中斷源 振蕩器失效檢測看門狗定時器具有獨立的片內振蕩器因此它可用于振蕩器的失效檢測 可配置的片內振蕩器及其頻率范圍和RC 振蕩器選項(用戶通過對EPROM 位編程選擇) 選擇RC 振蕩器時不需外接振蕩器件 可編程 I/O 口輸出模式準雙向口,開漏輸出,上拉和只有輸入功能可選擇施密特觸發輸入 所有口線均有20mA 的驅動能力 可控制口線輸出轉換速度以降低EMI,輸出最小上升時間約為10ns 最少 15 個I/O 口,選擇片內振蕩和片內復位時可多達18 個I/O 口 如果選擇片內振蕩及復位時,P87LPC767 僅需要連接電源線和地線 串行 EPROM 編程允許在線編程2 位EPROM 安全碼可防止程序被讀出 空閑和掉電兩種省電模式提供從掉電模式中喚醒功能低電平中斷輸入啟動運行典型的掉電電流為1μA 低功耗 4MHz-20MHz,1.7-10mA@3.3v 100KHz-4MHz,0.044-1.7mA@3.3v 20KHz-100KHz,9-44μA@3.3v 20 腳DIP 和SO 封裝
上傳時間： 2013-11-06
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AVR單片機技術原理 AVR單片機介紹 單片機又稱單片微控制器，它是把一個計算機系統集成到一個芯片上，概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。單片機技術是計算機技術的一個分支,是簡易機器人的核心元件。 1997年,由ATMEL公司挪威設計中心的A先生與V先生利用ATMEL公司的Flash新技術, 共同研發出RISC精簡指令集的高速8位單片機，簡稱AVR。[編輯本段]AVR單片機的優勢特征 單片機已廣泛地應用于軍事、工業、家用電器、智能玩具、便攜式智能儀表和機器人制作等領域，使產品功能、精度和質量大幅度提升，且電路簡單，故障率低，可靠性高，成本低廉。單片機種類很多，在簡易機器人制作和創新中，為什么選用AVR單片機呢？ 一、簡便易學，費用低廉 首先，對于非專業人員來說，選擇AVR單片機的最主要原因，是進入AVR單片機開發的門檻非常低，只要會操作電腦就可以學習AVR單片機的開發。單片機初學者只需一條ISP下載線，把編輯、調試通過的軟件程序直接在線寫入AVR單片機，即可以開發AVR單片機系列中的各種封裝的器件。AVR單片機因此在業界號稱“一線打天下”。 其次，AVR單片機便于升級。AVR程序寫入是直接在電路板上進行程序修改、燒錄等操作，這樣便于產品升級。 再次，AVR單片機費用低廉。學習AVR單片機可使用ISP在線下載編程方式(即把PC機上編譯好的程序寫到單片機的程序存儲器中)，不需購買仿真器、編程器、擦抹器和芯片適配器等，即可進行所有AVR單片機的開發應用，這可節省很多開發費用。程序存儲器擦寫可達10000次以上，不會產生報廢品。 二、高速、低耗、保密 首先，AVR單片機是高速嵌入式單片機： 1、AVR單片機具有預取指令功能，即在執行一條指令時，預先把下一條指令取進來，使得指令可以在一個時鐘周期內執行。 2、多累加器型，數據處理速度快。AVR單片機具有32個通用工作寄存器，相當于有32條立交橋，可以快速通行。 3、中斷響應速度快。AVR單片機有多個固定中斷向量入口地址，可快速響應中斷。 其次，AVR單片機耗能低。對于典型功耗情況，WDT關閉時為100nA，更適用于電池供電的應用設備。有的器件最低1.8 V即可工作。 再次，AVR單片機保密性能好。它具有不可破解的位加密鎖Lock Bit技術，保密位單元深藏于芯片內部，無法用電子顯微鏡看到。 三、I/O口功能強,具有A/D轉換等電路 1. AVR單片機的I/O口是真正的I/O口，能正確反映I/O口輸入/輸出的真實情況。工業級產品，具有大電流(灌電流)10～40 mA,可直接驅動可控硅SCR或繼電器，節省了外圍驅動器件。 2. AVR單片機內帶模擬比較器，I/O口可用作A/D轉換，可組成廉價的A/D轉換器。ATmega48/8/16等器件具有8路10位A/D。 3. 部分AVR單片機可組成零外設元件單片機系統，使該類單片機無外加元器件即可工作，簡單方便，成本又低。 4. AVR單片機可重設啟動復位,以提高單片機工作的可靠性。有看門狗定時器實行安全保護,可防止程序走亂(飛),提高了產品的抗干擾能力。 四、有功能強大的定時器/計數器及通訊接口 定時/計數器T/C有8位和16位,可用作比較器。計數器外部中斷和PWM(也可用作D/A)用于控制輸出，某些型號的AVR單片機有3～4個PWM，是作電機無級調速的理想器件。 AVR單片機有串行異步通訊UART接口,不占用定時器和SPI同步傳輸功能,因其具有高速特性，故可以工作在一般標準整數頻率下,而波特率可達576K。
上傳時間： 2013-10-18
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基于 I2C 總線的GPIO 擴展器件為主控器提供了額外的I/O 口，本文介紹了擴展器件的應用場合和選型指南，為設計者在設計中提供了參考。
上傳時間： 2013-11-11
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8051單片機系統擴展與接口技術:第一節 8051 單片機系統擴展概述第二節 單片機外部存儲器擴展第三節 單片機輸入輸出（I/O）口擴展及應用第四節 LED顯示器接口電路及顯示程序第五節 單片機鍵盤接口技術第六節 單片機與數模（D／A）及模數（A／D）轉換1、地址總線（Address Bus，簡寫為AB）地址總線可傳送單片機送出的地址信號，用于訪問外部存儲器單元或I/O端口。A 地址總線是單向的，地址信號只是由單片機向外發出。B 地址總線的數目決定了可直接訪問的存儲器單元的數目。例如N位地址，可以產生2N個連續地址編碼，因此可訪問2N個存儲單元，即通常所說的尋址范圍為 2N個地址單元。MCS—51單片機有十六位地址線，因此存儲器展范圍可達216 = 64KB地址單元。C 掛在總線上的器件，只有地址被選中的單元才能與CPU交換數據，其余的都暫時不能操作，否則會引起數據沖突。2、數據總線（Data Bus，簡寫為DB）數據總線用于在單片機與存儲器之間或單片機與I/O端口之間傳送數據。A 單片機系統數據總線的位數與單片機處理數據的字長一致。例如MCS—51單片機是8位字長，所以數據總線的位數也是8位。B 數據總線是雙向的，即可以進行兩個方向的數據傳送。3、控制總線（Control Bus，簡寫為CB）控制總線實際上就是一組控制信號線，包括單片機發出的，以及從其它部件送給單片機的各種控制或聯絡信號。對于一條控制信號線來說，其傳送方向是單向的，但是由不同方向的控制信號線組合的控制總線則表示為雙向的。總線結構形式大大減少了單片機系統中連接線的數目，提高了系統的可靠性，增加了系統的靈活性。此外，總線結構也使擴展易于實現，各功能部件只要符合總線規范，就可以很方便地接入系統，實現單片機擴展。
上傳時間： 2013-10-18
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世界著名廠家單片機簡介1.Motorola 單片機:Motorola是世界上最大的單片機廠商,品種全,選擇余地大,新產品多,在8位機方面有68HC05和升級產品68HC08,68HC05有30多個系列200多個品種,產量超過20億片.8位增強型單片機68HC11也有30多個品種,年產量1億片以上,升級產品有68HC12.16位單片機68HC16也有十多個品種.32位單片機683XX系列也有幾十個品種.近年來以PowerPC,Codfire,M.CORE等作為CPU,用DSP作為輔助模塊集成的單片機也紛紛推出,目前仍是單片機的首選品牌.Motorola單片機特點之一是在同樣的速度下所用的時鐘較Intel類單片機低的多因而使得高頻噪聲低,抗干擾能力強,更適合用于工控領域以及惡劣環境.Motorola 8位單片機過去策略是掩膜為主,最近推出OTP計劃以適應單片機的發展,在32位機上,M.CORE在性能和功耗上都勝過ARM7.2.Microchip 單片機:Microchip 單片機是市場份額增長最快的單片機.他的主要產品是16C系列8位單片機,CPU采用RISC結構,僅33條指令,運行速度快,且以低價位著稱,一般單片機價格都在1美元以下.Microchip 單片機沒有掩膜產品,全部都是OTP器件(現已推出FLASH型單片機).Microchip強調節約成本的最優化設計,是使用量大,檔次低,價格敏感的產品.3.Scenix單片機:Scenix單片機的I/O模塊最有創意.I/O模塊的集成與組合技術是單片機技術不可缺少的重要方面.除傳統的I/O功能模塊如并行I/O,URT,SPI,I2C,A/D,PWM,PLL,DTMF等,新的I/O模塊不斷出現,如USB,CAN,J1850,最具代表的是Motorola 32位單片機,它集成了包括各種通信協議在內的I/O模塊,而Scenix單片機在I/O模塊的處理上引入了虛擬I/O的概念. Scenix單片機采用了RISC結構的CPU,使CPU最高工作頻率達50MHz.運算速度接近50MIPS.有了強有力的CPU,各種I/O功能便可以用軟件的辦法模擬.單片機的封裝采用20/28引腳.公司提供各種I/O的庫函數,用于實現各種I/O模塊的功能.這些軟件完成的模塊包括多路UART,多種A/D,PWM,SPI,DTMF,FSK,LCD驅動等,這些都是通常用硬件實現起來相當復雜的模塊.4.NEC單片機:NEC單片機自成體系,以8位機78K系列產量最高,也有16位,32位單片機.16位單片機采用內部倍頻技術,以降低外時鐘頻率.有的單片機采用內置操作系統.NEC的銷售策略注重服務大客戶,并投入相當大的技術力量幫助大客戶開發新產品.5.東芝單片機:東芝單片機從4位倒64位,門類齊全.4位機在家電領域仍有較大市場.8位機主要有870系列,90系列等.該類單片機允許使用慢模式,采用32KHz時鐘功耗低至10uA數量級.CPU內部多組寄存器的使用,使得中斷響應與處理更加快捷.東芝公司的32位機采用MIPS3000 ARISC的CPU結構,面向VCD,數字相機,圖象處理市場.6.富士通單片機:富士通也有8位,16位和32位單片機,但是8位機使用的是16位的CPU內核.也就是說8位機與16位機指令相同,使得開發比較容易.8位機有名是MB8900系列,16位機有MB90系列.富士通注重服務大公司,大客戶,幫助大客戶開發產品.7.Epson 單片機:Epson公司以擅長制造液晶顯示器著稱,故Epson單片機主要為該公司生產的LCD配套.其單片機的LCD驅動做的特別好.在低電壓,低功耗方面也很有特色.目前0.9V供電的單片機已經上市,不久LCD顯示手表將使用0.5V供電.
上傳時間： 2014-12-28
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數字I/O腳有專用和復用。數字I/O腳的功能通過9個16位控制寄存器來控制。控制寄存器分為兩類：（1）I/O復用控制寄存器（MCRX)，來選擇I/O腳是外設功能還是I/O功能。（2）數據方向控制寄存器（PXDATDIR)：控制雙向I/O腳的數據和數據方向。注意：數字I/O腳是通過映射在數據空間的控制寄存器來控制的，與器件的I/O空間無任何關系。240X/240XA多達41只數字I/O腳，多數具有復用功能。
標簽： 數字
上傳時間： 2013-10-31
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基于中穎SH79F164單片機的電子血壓計應用:電子血壓計因具有無創性、操作簡單、攜帶方面等優點，目前得到廣泛的應用和推廣。無創檢測血壓的方法很多，如柯氏音法，測振法，超聲法、雙袖帶法、恒定袖帶法、逐拍跟蹤法、張力定測法和恒定容積法等。其中測振法就是我們常說的示波法，由于具有較好的抗干擾能力，能比較可靠地判斷血壓、實現血壓的自動檢測而成為無創血壓的主流。目前國內外大多數電子血壓計都采用示波法。示波法的原理同柯氏音法，也需要充氣袖套來阻斷動脈流，但在放氣過程中不是檢測柯氏音，而是檢測氣袖內氣體的振蕩波（測振法由此得名），這些振蕩波是袖帶與動脈耦合的結果，源于心血管周期內血管壁由于收縮舒張引起的壓力脈動。理論計算和實踐均證明此振蕩波的幅度有一定的規律，與動脈收縮壓、平均壓以及舒張壓有一定的函數關系。針對示波法，本文將詳細介紹基于中穎電子SH79F164 單片機的血壓計系統方案與軟硬件實現。 在硬件電路設計方面，筆者參考了大量的資料，最終選定SH79F164 單片機作為主控IC。其理由是SH79F164 內建資源豐富，既能節省大量外圍器件，又方便系統調試。SH79F164 內建資源主要有：可編程儀表放大器(PGA)、帶通濾波器、固定增益放大器、恒流源放大器、10 位A/D 轉換器、時基定時器(RTC)。硬件部分構成：壓力傳感器、SH79F164 單片機、LCD、袖套、充氣泵、放氣閥、按鍵等(見圖3)。
上傳時間： 2013-10-23
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含原理圖+電路圖+程序的波形發生器:在工作中，我們常常會用到波形發生器，它是使用頻度很高的電子儀器。現在的波形發生器都采用單片機來構成。單片機波形發生器是以單片機核心，配相應的外圍電路和功能軟件，能實現各種波形發生的應用系統，它由硬件部分和軟件部分組成，硬件是系統的基礎，軟件則是在硬件的基礎上，對其合理的調配和使用，從而完成波形發生的任務。 波形發生器的技術指標：（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：雙極性操作設計1、 機器通電后，系統進行初始化，LED在面板上顯示6個0，表示系統處于初始狀態，等待用戶輸入設置命令，此時，無任何波形信號輸出。2、 用戶按下“F”、“V”、“W”，可以分別進入頻率，幅值波形設置，使系統進入設置狀態，相應的數碼管顯示“一”，此時，按其它鍵，無效；3、 在進入某一設置狀態后，輸入0~9等數字鍵，（數字鍵僅在設置狀態時，有效）為欲輸出的波形設置相應參數，LED將參數顯示在面板上；4、 如果在設置中，要改變已設定的參數，可按下“CL”鍵，清除所有已設定參數，系統恢復初始狀態，LED顯示6個0，等待重新輸入命令；5、 當必要的參數設定完畢后，所有參數顯示于LED上，用戶按下“EN”鍵，系統會將各波形參數傳遞到波形產生模塊中，以便控制波形發生，實現不同頻率，不同電壓幅值，不同類型波形的輸出；6、 用戶按下“EN”鍵后，波形發生器開始輸出滿足參數的波形信號，面板上相應類型的運行指示燈閃爍，表示波形正在輸出，LED顯示波形類型編號，頻率值、電壓幅值等波形參數；7、 波形發生器在輸出信號時，按下任意一個鍵，就停止波形信號輸出，等待重新設置參數，設置過程如上所述，如果不改變參數，可按下“EN”鍵，繼續輸出原波形信號；8、 要停止波形發生器的使用，可按下復位按鈕，將系統復位，然后關閉電源。硬件組成部分通過綜合比較，決定選用獲得廣泛應用，性能價格高的常用芯片來構成硬件電路。單片機采用MCS-51系列的89C51（一塊）,74LS244和74LS373（各一塊）,反相驅動器 ULN2803A（一塊）,運算放大器 LM324（一塊） 波形發生器的硬件電路由單片機、鍵盤顯示器接口電路、波形轉換（D/ A）電路和電源線路等四部分構成。1.單片機電路功能：形成掃描碼，鍵值識別，鍵功能處理，完成參數設置；形成顯示段碼,向LED顯示接口電路輸出；產生定時中斷；形成波形的數字編碼,并輸出到D/A接口電路；如電路原理圖所示： 89C51的P0口和P2口作為擴展I/O口，與8255、0832、74LS373相連接，可尋址片外的寄存器。單片機尋址外設，采用存儲器映像方式，外部接口芯片與內部存儲器統一編址，89Ｃ51提供16根地址線P0（分時復用）和P2，P2口提供高8位地址線，P0口提供低8位地址線。P0口同時還要負責與8255，0832的數據傳遞。P2.7是8255的片選信號，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經過74LS373鎖存后，送到8255的A1、A2作，片內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89C51內部有兩個定時器/計數器，在波形發生器中使用T0作為中斷源。不同的頻率值對應不同的定時初值，定時器的溢出信號作為中斷請求。控制定時器中斷的特殊功能寄存器設置如下：定時控制寄存器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：驅動6位數碼管動態顯示； 提供響應界面； 掃面鍵盤； 提供輸入按鍵。由并口芯片8255，鎖存器74LS273，74LS244，反向驅動器ULN2803A，6位共陰極數碼管（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，按鍵的分布如圖所示。8255的A口作為LED段碼輸出口，與74LS244相連接，B口作為LED的位選信號輸出口，與ULN2803A相連接。8255內部的4個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：將波形樣值的數字編碼轉換成模擬值；完成單極性向雙極性的波形輸出；構成由兩片0832和一塊LM324運放組成。0832（1）是參考電壓提供者，單片機向0832（1）內的鎖存器送數字編碼，不同的編碼會產生不同的輸出值，在本發生器中，可輸出1V、2V、3V、4V、5V等五個模擬值，這些值作為0832（2）的參考電壓，使0832（2）輸出波形信號時，其幅度是可調的。0832（2）用于產生各種波形信號，單片機在波形產生程序的控制下，生成波形樣值編碼，并送到0832（2）中的鎖存器，經過D/A轉換，得到波形的模擬樣值點，假如N個點就構成波形的一個周期，那么0832（2）輸出N個樣值點后，樣值點形成運動軌跡，就是波形信號的一個周期。重復輸出N個點后，由此成第二個周期，第三個周期……。這樣0832（2）就能連續的輸出周期變化的波形信號。運放A1是直流放大器，運放A2是單極性電壓放大器，運放A3是雙極性驅動放大器，使波形信號能帶得起負載。地址分配：0832（1）：DFFFH ，0832（2）：BFFFH4、電源電路：功能：為波形發生器提供直流能量；構成由變壓器、整流硅堆，穩壓塊7805組成。220V的交流電，經過開關，保險管（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，對于諧波，用4700μF的電解電容給予濾除。為保證直流電壓穩定，使用7805進行穩壓。最后，＋5V電源配送到各用電負載。
上傳時間： 2013-11-08
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