畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)的牛肉電刺激嫩化儀電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　基于單片機(jī)的牛肉電刺激嫩化儀電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　摘 要：根據(jù)我國國情和不同用戶的需求，設(shè)計(jì)出一臺(tái)牛肉電刺激嫩化儀，用以加工牛肉，使肉質(zhì)變嫩，而不會(huì)像化學(xué)嫩化法那樣產(chǎn)生附加物影響嫩化效果。我要做的是牛肉電刺激嫩化儀電氣系統(tǒng)部分的設(shè)計(jì)，采用AT89C52作為處理器，合成信號發(fā)生芯片AD8951產(chǎn)生不同的波形，用不同的電刺激頻率處理牛肉，達(dá)到嫩化肉質(zhì)的效果。本設(shè)計(jì)涉及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，保護(hù)

2、電路，液晶顯示和鍵盤操作部分等，能保證操作人員和設(shè)備的安全。</p><p>　　關(guān)鍵詞：牛肉嫩度；AT89C52單片機(jī)；電刺激嫩化儀；</p><p>　　The Design of the Electrical System of the Beef Electrical Stimulation Tenderization Instrument Based on Single

3、Chip Microcomputer</p><p>　　Abstract：According to our national conditions and needs of different users, design a the tenderizing effect a beef electrical stimulation tender digitizer for processing beef, the

4、 meat becomes tender, and not as appendages impact like chemical Tenderization method. I do beef electrical stimulation tender the digitizer electrical part of the system design, using the AT89C52 as a processor, the syn

5、thesized signal generator chip AD8951 to generate different waveforms, with the type of electrical st</p><p>　　Key words: Tenderness of beef; Single-chip microcomputer AT89C52; Electrical stimulation of tend

6、erization instrument</p><p><b>　　1 前言 </b></p><p>　　牛肉是深受大眾喜愛的一種食品，營養(yǎng)豐富，味道極佳，隨著中國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們生活水平的提高，每年所消耗的牛肉量大幅增加，面對這樣的經(jīng)濟(jì)形勢，如果牛肉口感不佳，勢必會(huì)影響牛肉的銷量，使行業(yè)經(jīng)濟(jì)受損。我國的牛肉主產(chǎn)區(qū)一般集中于東北、華北、西北和西南的一些省份

7、，由于這些地區(qū)的氣候的原因（如干旱少雨、冬季寒冷），致使這些地方的牛肉纖維粗，較難消化。再加上我國的牛肉工業(yè)目前發(fā)展?fàn)顩r還比較落后，特別是宰后牛肉處理工藝不夠先進(jìn)，致使我國的牛肉普遍存在這口感差、不宜咀嚼等缺陷。這一問題如不及時(shí)解決，勢必將會(huì)影響我國牛肉工業(yè)的發(fā)展。</p><p>　　經(jīng)過嫩化了的牛肉受到消費(fèi)者的普遍歡迎，肉的嫩度直接影響到肉制品的口感、營養(yǎng)、消化和風(fēng)味等。嫩度是決定肉類品質(zhì)的重要指標(biāo)，也是肉類

8、最重要的感觀特征，直接影響到消費(fèi)者對肉類食品的選擇和食用。目前在肉類嫩化方面的研究較多，主要采用的嫩化方法有超聲波嫩化、電刺激嫩化、機(jī)械嫩化、高壓嫩化法、鈣鹽嫩化、多聚磷酸鹽嫩化、酸堿嫩化、外源酶嫩化法等。與其他方法相比，電刺激方法簡便易行、效率高、成本低，并且處理效果好，不會(huì)產(chǎn)生類似于化學(xué)類嫩化處理所帶來的附屬物影響嫩化效果。</p><p>　　電刺激嫩化牛肉的原理可以概括為：電刺激激發(fā)強(qiáng)烈的收縮，使肌原纖維

9、斷裂，肌原纖維間的結(jié)構(gòu)松弛，可以容納更多的水分，使肉的嫩度增加；電刺激加快尸僵過程，電刺激促進(jìn)糖原分解速度，使胴體pH值很快下降到6以下，可防止冷收縮，提高嫩度；電刺激可以促進(jìn)內(nèi)源性蛋白酶的活性。</p><p>　　我國對肉類電刺激方面的研究比較晚，在1999年才開始陸續(xù)有人研究。由于現(xiàn)有電刺激儀局限于體積大，各項(xiàng)參數(shù)不可調(diào)，工作不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中還未得到廣泛應(yīng)用。國外很早，1951年美國就有了電刺激的

10、研究。我國牛肉屠宰及加工企業(yè)普遍存在生產(chǎn)工藝落后、生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)中損耗大、在生產(chǎn)中忽略提高牛肉質(zhì)地等等因素，企業(yè)效益受到了影響。牛肉嫩化的工作如能良好的開展，牛肉的加工工藝和產(chǎn)品質(zhì)量得到良好改進(jìn)，勢必也會(huì)提高我國同類企業(yè)的生產(chǎn)水平和經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)一種利用AT89C52單片機(jī)控制，合成信號發(fā)生芯片AD9851產(chǎn)生不同波形，且電壓、頻率和時(shí)間在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的電源，根據(jù)不同的需求，對牛

11、肉進(jìn)行電刺激處理，以達(dá)到嫩化牛肉的目的。產(chǎn)生的波形分別為直流。方波、三角波、正弦波、鋸齒波，各個(gè)波形的幅值可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍0—110V，頻率調(diào)節(jié)范圍0—450HZ,刺激時(shí)間調(diào)節(jié)范圍0—999S。</p><p><b>　　總體系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　總電路圖說明</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)主電

12、路圖包括:單片機(jī)控制部分，保護(hù)電路部分，漏電保護(hù)部分，顯示部分，模數(shù)變換，波形頻率發(fā)生部分，強(qiáng)電部分，以及鍵盤輸入部分。</p><p>　　單片機(jī)控制部分，采用AT89C52單片機(jī)。該單片機(jī)的特點(diǎn)是擁有完善的外部擴(kuò)展總線，如并行總線（AB,DB,CB）以及串行總線（UART）,通過這些總線可以方便的擴(kuò)展外圍單元、外設(shè)接口等。其性價(jià)比比較高，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。</p><p>　　保護(hù)電路，由互感

13、線圈（降壓比為50：1）、隔離變壓器（其降壓比為8：1）、整流部分和中斷部分等組成，中斷由AT89C52中斷源INT0實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　漏電保護(hù)部分，由芯片LW54133和外圍電路實(shí)現(xiàn)，脫口線圈作用到強(qiáng)電部分，當(dāng)漏電達(dá)到或超過比較值的情況，由AT89C52中斷源，P3.3口實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　顯示部分，由芯片GXM12864及外圍電路組成，是一種采用低功耗CMOS技術(shù)實(shí)現(xiàn)

14、的點(diǎn)陣圖形LCD模塊，它有8位的微處理器接口，通過其內(nèi)部的128×64位映射DDRAM（Display Data RAM）實(shí)現(xiàn)128點(diǎn)×64點(diǎn)的平板顯示。</p><p>　　模數(shù)轉(zhuǎn)換部分，由于電刺激牛肉，采樣數(shù)據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)換由單片機(jī)信號處理。</p><p>　　波形頻率發(fā)生部分，由芯片9851及外圍電路實(shí)現(xiàn)，先進(jìn)工藝制成的單片集成電路芯片，電源電壓范圍寬、精度高、穩(wěn)定度高

15、，易于使用等優(yōu)點(diǎn)，外部只需接入很少的原件即可工作，它可以同時(shí)產(chǎn)生方波、三角波和正弦波等波形。</p><p>　　強(qiáng)電部分，隔離變壓器引進(jìn)強(qiáng)電部分，經(jīng)過整流器，大電流器件FET電路部分，輸出電刺激電極。</p><p>　　鍵盤輸入部分，按鍵采用行列式4﹡4的矩陣鍵盤，采用行列掃描的形勢確定行鍵盤。行列式鍵盤的基本結(jié)構(gòu)由鍵盤開關(guān)矩陣、輸出（行線）鎖存器、輸入（列線）緩沖器三部分組成，在組合

16、方式的選擇中，本系統(tǒng)利用I/O口和譯碼器的接口電路。</p><p>　　2.2 總體設(shè)計(jì)框圖</p><p>　　首先由操作人員將電流波形、強(qiáng)度、刺激時(shí)間及占空比等參數(shù)輸入電腦（如不輸入相關(guān)參數(shù)，設(shè)備將按默認(rèn)值進(jìn)行操作），隨后將牛肉胴體經(jīng)輸送帶輸入設(shè)備處理室中，牛肉胴體進(jìn)入嫩化儀處理室后，微電腦先通過位置傳感器對胴體進(jìn)行位置測試，并利用機(jī)械手調(diào)整胴體位置，然后微處理器根據(jù)操作者輸入的數(shù)

17、據(jù)控制波形發(fā)生電路，產(chǎn)生相應(yīng)的電流波形，經(jīng)電流放大后，對胴體進(jìn)行電刺激處理。</p><p>　　處理完畢后，機(jī)械手自動(dòng)將牛肉胴體送出處理室，另外，為了保證操作人員的人身安全，本設(shè)備應(yīng)配有專用的理室，將操作人員與電路隔離，并帶有過電流、過電壓、漏電多重保護(hù)電路，電腦自動(dòng)監(jiān)控，以最大程度上保證人身安全及設(shè)備安全?？傮w設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。</p><p>　　圖1 總體設(shè)計(jì)框圖</p&

18、gt;<p>　　Fig1 Chart of collectivity design frame</p><p>　　2.3 微處理器的選擇[1]</p><p>　　本設(shè)計(jì)方案主要采用Atmel公司的AT89C52型單片機(jī)，它具有如下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　?。?）擁有完善的外部擴(kuò)展總線，如并行總線（AB,DB,CB）, 串行總線（UART）,

19、通過這些總線可以方便的擴(kuò)展外圍單元、外設(shè)接口等。</p><p>　　（2）設(shè)計(jì)中的單片機(jī)內(nèi)部擁有8K字節(jié)的Flash ROM程序存儲(chǔ)空間和256字節(jié)的RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，由于該芯片可擦寫，故可重復(fù)使用，如果更改程序內(nèi)容，可將芯片拿下重寫燒寫，或直接進(jìn)行在線燒寫。</p><p>　　（3）該單片機(jī)完全與51系列兼容，升級換代很方便。</p><p>　　2.4

20、波形發(fā)生電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　波形發(fā)生電路采用合成芯片AD9851，其產(chǎn)生波形由微控制器根據(jù)操作人員指令控制，發(fā)出的電壓波形穩(wěn)定，頻率誤差在萬分之一以下，同時(shí)設(shè)計(jì)有程控A/D及D/A電路，電壓幅值在千分之一以下[2]，能很好的保證電刺激的波形精度，保證處理質(zhì)量，并且可以根據(jù)要求選擇直流、方波、三角波，正弦波和鋸齒波等波形以及波形的頻率等參數(shù)，使設(shè)備能根據(jù)不同的畜肉提供不同的波形，以達(dá)到刺激嫩化牛肉的目的

21、。所產(chǎn)生的幾種波形如圖2所示。</p><p><b>　　圖2 五種波形圖</b></p><p>　　Fig 2 Chart of five kinds of voltages waveforms</p><p>　　2.5 安全保護(hù)設(shè)置</p><p>　　首先牛肉電刺激嫩化儀擁有一間處理室，操作人員只需要在

22、外面的電子鍵盤上輸入相關(guān)指令，把操作人員和電刺激處理電路部分完全隔離，處理室要還配有監(jiān)控電路，如果有人將身體某部位留在隔離處理室中，強(qiáng)電電路不會(huì)進(jìn)行工作，并發(fā)出聲光報(bào)警。在電極電路上配有過電流、過電壓、漏電互感線圈以及后續(xù)電子處理電路，對設(shè)備的電流電壓及漏電情況進(jìn)行不間斷測量，測量的結(jié)果經(jīng)微處理器處理后，將相關(guān)數(shù)據(jù)在顯示屏上顯示。當(dāng)電極的電流或電壓超過設(shè)定值時(shí)，先由微處理器進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，當(dāng)電極的電流或電壓超過危險(xiǎn)值時(shí)自動(dòng)切斷電路，保護(hù)了

23、設(shè)備的安全，當(dāng)漏電電流超過30mA時(shí)，電腦也會(huì)在1ms之內(nèi)，及時(shí)終止強(qiáng)電路工作，這樣即使有人接觸了強(qiáng)電電路部分也不會(huì)觸電受傷。</p><p><b>　　電刺激電路</b></p><p>　　電刺激電路是由變頻電路和電流放大電路組成的，由于按照我國的供電標(biāo)準(zhǔn)，生活及生產(chǎn)電壓為220V，而電刺激嫩化儀要求能根據(jù)牛肉的不同改變電流電壓值和電流值，本設(shè)計(jì)采用了先進(jìn)的電字

24、變頻整流技術(shù),使設(shè)電刺激嫩化儀極輸出電流能在微電腦的控制下進(jìn)行無極調(diào)壓，這樣可以使設(shè)備的可靠性大大增強(qiáng)[3]，由于沒有了變壓器，這樣就會(huì)使設(shè)備的體積和重量大大減少，制作成本也會(huì)隨之降低。</p><p>　　在電流放大電路方面，最大輸出電流可在1A―20A之間程控變化，完全能提供電刺激所要求的大電流。</p><p>　　2.7 鍵盤的選擇</p><p>　　設(shè)

25、備將采用合適的液晶顯示器，點(diǎn)陣液晶顯示模塊的點(diǎn)陣像素連續(xù)排列，行和列在排列中均沒有空隔，不僅可以顯示字符，還可以顯示連續(xù)的、完整的圖形。鍵盤采用通用4﹡4鍵盤，兼容性好，互換性強(qiáng)。</p><p>　　2.8 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理</p><p>　　整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用了PWM技術(shù)控制H橋?qū)χ绷麟娏鬟M(jìn)行逆變整形[4]。主要設(shè)計(jì)原理是基于H橋逆變和PWM控制技術(shù)。波形產(chǎn)生的核心為方波逆變電路和正弦

26、波、三角波鋸齒波逆變電路。直流電的產(chǎn)生可以通過直流電源電路直接輸出，方波是由單片機(jī)輸出的PWM波來對直流電源電路輸出的直流電整形。正弦波、三角波、鋸齒波的產(chǎn)生分別是通過單片機(jī)輸出的SPWM波來對直流電源輸出的直流電整形。D/A芯片的輸入由單片機(jī)控制，通過D/A芯片向直流電源輸入0—5V的反饋電壓[5]，則直流電源輸出0—110V的電壓。這樣就達(dá)到了由單片機(jī)控制的任意電壓的輸出。</p><p>　　2.8.1

27、逆變電路原理</p><p>　　逆變電路部分采取H橋型結(jié)構(gòu)，H橋由四個(gè)JFET-N（N溝道耗盡型結(jié)型場效應(yīng)管）管組成。S11、S12組成一個(gè)橋臂，S21、S22組成另一個(gè)橋臂；當(dāng)S11、S22為1時(shí)，U=VCC,當(dāng)S12、S21為1時(shí)，U=-VCC。其中，PWM波由單片機(jī)產(chǎn)生，VCC由單片機(jī)控制的直流電源產(chǎn)生，電壓范圍為0—110V。結(jié)構(gòu)原理如圖3所示。</p><p>　　圖3 H橋

28、型逆變原理圖</p><p>　　Fig3 The schematic diagram of H-bridge Converter</p><p>　　2.8.2 PWM控制技術(shù)</p><p>　　PWM (Pulse Width Modulation)技術(shù)，即脈沖寬度調(diào)制，簡稱脈寬調(diào)制[6]，是微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，理論

29、上，只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用PWM進(jìn)行編碼。</p><p>　　PWM控制法是利用了采樣控制理論中的一個(gè)重要結(jié)論，即沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。PWM控制技術(shù)就是以該結(jié)論為理論基礎(chǔ)，對半導(dǎo)體開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷進(jìn)行控制，使輸出端得到一系列幅值相等而寬度不相等的脈沖，用這些脈沖來代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的規(guī)則對各脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，既可改變逆變電路輸出電

30、壓的大小和波形，也可改變輸出頻率。</p><p>　　近些年來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了多種PWM技術(shù)，其中包括：相電壓控制PWM、脈寬PWM法、隨機(jī)PWM、SPWM法、線電壓控制PWM等。PWM控制的基本原理很早就已經(jīng)提出，但是受電力電子器件發(fā)展水平的制</p><p>　　SPWM(Sinusoidal PWM)法是一種比較成熟的，目前使用較廣泛的PWM法。前面提到的采樣控制理論中

31、的一個(gè)重要結(jié)論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同[7]。SPWM法就是以該結(jié)論為理論基礎(chǔ)，用脈沖寬度按正弦規(guī)律變化而且和正弦波等效的PWM波形（即SPWM波形）控制逆變電路中開關(guān)器件的通斷，使其輸出的脈沖電壓的面積與所希望輸出的正弦波在相應(yīng)區(qū)間內(nèi)的面積相等，通過改變調(diào)制波的頻率和幅值則可調(diào)節(jié)逆變電路輸出電壓的頻率和幅值。 </p><p><b>　　3 制作與

32、選材</b></p><p>　　3.1 AT89C52處理器</p><p>　　AT89C52處理器是由美國Atmel生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)型單片微型計(jì)算機(jī)，兼容MCS51指令系統(tǒng)，并且有著優(yōu)良的特性以及較高的性能價(jià)格比，是一種低功耗、低電壓、高性能的8位單片機(jī)。其片內(nèi)有8KB字節(jié)的FLASH程序存儲(chǔ)器，和256字節(jié)的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），它采用了COMC工藝，還有Atmel

33、公司的高密度非易失性存儲(chǔ)器（NURAM）技術(shù)，這種存儲(chǔ)器的全稱定義為閃速可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器FPEROM。</p><p>　　AT89C52處理器和以前的程序存儲(chǔ)器相比，它有許多優(yōu)點(diǎn)，比如用戶可自己寫入，并根據(jù)需要靈活的修改程序。用電腦擦除而不是用紫外線擦除，不需要特殊的擦除設(shè)備，寫入和擦除的速度非?？斓萚8]。AT89C52單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。它還有3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷，32個(gè)雙向

34、I/O口，2個(gè)外部中斷源，共8個(gè)中斷源，2個(gè)串行中斷，可編程UART串行通道。</p><p>　　3.1.1 AT89C52單片機(jī)的內(nèi)部原理圖</p><p>　　圖4 AT89C82內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　Fig 4 Internal structure diagram of AT89C52</p><p>　　AT89C

35、52單片機(jī)的主要特性[9]</p><p>　?。?）8031CPU；</p><p>　?。?）8kB可反復(fù)擦寫(大于1000次）Flash ROM；</p><p>　　（3）256x8bit內(nèi)部RAM；</p><p>　　（4）可編程的32根I/O口線；</p><p>　?。?）具有6個(gè)中斷源、5個(gè)中斷矢量、

36、2級優(yōu)先權(quán)的中斷系統(tǒng)；</p><p>　　（6）兩個(gè)可編程16位定時(shí)器；</p><p>　　（7）1個(gè)數(shù)據(jù)指針DPTR；</p><p>　　（8）1個(gè)可編程的全雙工的串行通信口；</p><p>　　（9）具有“待機(jī)”和“掉電”兩種底功能工作方式；</p><p>　?。?0）可編程的三級程序鎖定位；</p

37、><p>　?。?1）工作電源的電壓為5±0.2V； </p><p>　?。?2）振蕩器最高頻率為24MHz；</p><p>　?。?3）編程頻率3MHz-24MHz，編程電流1mA，編程電壓Vpp為5V。</p><p>　　3.1.3 AT89C52單片機(jī)的引腳功能</p><p>　?。?）P1口（1

38、-8）：P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL 邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)。Flash 編程和程序校驗(yàn)期間，P1 接收低8 位地址[9]。此外，P1.0（T2）做定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部技術(shù)輸入口，P1.2(T2EX)可作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器

39、2的控制輸入口。</p><p>　?。?）RST(9)：復(fù)位輸入端。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。</p><p>　　（3）P3口（10-17）：P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口。P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL 邏輯門電路。對P3 口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，被外部拉低的

40、P3 口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3 口除了作為一般的I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能P3 口還接收一些用于Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號。</p><p>　　P3口具有以下特殊功能：</p><p>　　P3.0 (RXD): 串行輸入口；</p><p>　　P3.1 (TXD)：串行輸出口；</p>

41、<p>　　P3.2 (INT0)：外部中斷0；</p><p>　　P3.3 (INTI): 外部中斷1；</p><p>　　P3.4 (T0): 定時(shí)器0的外部輸入；</p><p>　　P3.5 (TI): 定時(shí)器1的外部輸入；</p><p>　　P3.6 (WR): 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通端；</p><

42、;p>　　P3.7（RD）：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通端。</p><p>　?。?）XTAL2 (18) : 振蕩器反相放大器的輸出端。</p><p>　　（5）XTAL1（19）：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。</p><p>　　（6）GND（20） ：接地。</p><p>　?。?）P2口（21-28） ：P2 是一

43、個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL 邏輯門電路。對端口P2 寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR 指令）時(shí)，P2 口送出高8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX @RI 指令）時(shí)，P2

44、 口輸出P2 存儲(chǔ)器的內(nèi)容。Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地址和一些控制信號。</p><p>　?。?）PSEN (29) :外部程序存儲(chǔ)器讀選通端。</p><p>　　（9）ALE/PROG(30) : 當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8 位字節(jié)。一般情況下，ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6 輸出固定的脈

45、沖信號，因此它可對外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE 脈沖。對Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH 單元的D0 位置位，可禁止ALE 操作。該位置位后，只有一條MOVX 和MOVC指令才能將ALE 激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE 禁止位無效。</p>&l

46、t;p>　　當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE的輸出用于鎖存地址的低8為字節(jié)。在對Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳還用于輸入編程脈沖PROG。</p><p>　　(10) EA/VPP (31) 訪問外部程序存儲(chǔ)器允許端，若從外部程序存儲(chǔ)器的0000H-FFFFH單元中取指令，接地：若執(zhí)行內(nèi)部程序，EA接VCC。</p><p>　?。?1） P0口（32-39）：P0口是一個(gè)漏極開路型的雙

47、向I/O端口。作為輸出口用時(shí)，每位能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL輸入，對端口寫“1”時(shí)，又可作高阻抗輸入端用。在Flash編程時(shí)，P0口接受指令字節(jié)：而在驗(yàn)證程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。驗(yàn)證時(shí)要求外接上拉電阻。除此之外，P0口還有第二功能，在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，它是分時(shí)多路復(fù)用的低8位地址/數(shù)據(jù)總線（即AD0-AD7）,在次狀態(tài)下，P0口激活了內(nèi)部的上拉電阻。</p><p>　?。?2）VCC（40）：電

48、源。</p><p>　　圖5 AT89C52的引腳圖</p><p>　　Fig 5 The pin figure of AT89C52</p><p>　　3.2 波形發(fā)生電路設(shè)計(jì)</p><p>　　先進(jìn)工藝制成的單片集成電路新片，電源電壓范圍廣、穩(wěn)定度高、精度高、易于用等優(yōu)點(diǎn)。外部只需接入很少的原件即可工作，可同時(shí)產(chǎn)生方波、三角

49、波和正弦波。</p><p>　　AD9851的主要特性有：</p><p>　　（1）允許最高輸入時(shí)鐘180HMz，同時(shí)提供可選擇的片內(nèi)6倍頻乘法器；</p><p>　?。?）內(nèi)置高性能的10b數(shù)模轉(zhuǎn)換器；</p><p>　?。?）內(nèi)含一個(gè)高速比較器；</p><p>　?。?）具有簡單的控制接口，允許串/并行異

50、步輸入控制字；</p><p>　?。?）采用32b頻率控制字；</p><p>　?。?）內(nèi)部使用5b相位控制字；</p><p>　?。?）工作電壓2.7-5.25V；</p><p>　　（8）可以工作在掉電方式；</p><p>　?。?）采用極小的的28腳貼片式封裝。</p><p>

51、　　AD9851的個(gè)引腳功能[10]引腳排列，如圖5：</p><p>　　D0-D7: 8位數(shù)據(jù)輸入口，可給內(nèi)部寄存器裝入40位控制數(shù)據(jù)；</p><p>　　PGND：6倍參考時(shí)鐘倍頻器地；</p><p>　　PVCC：6倍參考時(shí)鐘倍頻器電源；</p><p>　　W—CLK：字裝入信號，上升沿有效；</p><p&

52、gt;　　FQ—UD：頻率更新控制信號，時(shí)鐘上升沿確認(rèn)輸入數(shù)據(jù)有效；</p><p>　　REFCLOCK：外部參考時(shí)鐘輸入；</p><p>　　CMOS/TTL：脈沖系列可直接或間接地加到6倍參考時(shí)鐘倍乘器上。在直接方式中，輸入頻率即是系統(tǒng)時(shí)鐘；在6倍參考時(shí)鐘倍乘器方式，系統(tǒng)時(shí)鐘為倍乘器輸出；</p><p><b>　　AGND：模擬地；</b

53、></p><p>　　AVDD：模擬電源（+5V）；</p><p><b>　　DGND：數(shù)字地。</b></p><p>　　DVDD：數(shù)字電源（+5V）；</p><p>　　REST：通過串聯(lián)一個(gè)電阻到地，設(shè)置DAC輸出滿額時(shí)的電流；</p><p>　　VOUTN：內(nèi)部比較器負(fù)向

54、輸出端；</p><p>　　VOUTP：內(nèi)部比較器正向輸出端；</p><p>　　VINN：內(nèi)部比較器負(fù)向輸入端；</p><p>　　VINP：內(nèi)部比較器正向輸入端；</p><p>　　DACBP：DAC旁路連接端；</p><p>　　IOUTB：“互補(bǔ)”DAC輸出；</p><p>

55、　　IOUT：內(nèi)部DAC輸出端；</p><p>　　RESET：復(fù)位端。低電平清除DDS累加器和相位延遲器為0Hz和0相位，同時(shí)置數(shù)據(jù)輸入為串行模式以及禁止6倍參考時(shí)鐘倍乘器工作。</p><p>　　圖6 AD9851的引腳圖</p><p>　　Fig 6 The pin figure of AD9851</p><p>　　AD8

56、951輸出調(diào)制頻率的電路圖如圖6所示：</p><p>　　圖7 AD9851調(diào)制頻率輸出電路</p><p>　　Fig 7 AD9851 modulation frequency output circuit</p><p>　　3.3 安全保護(hù)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　過流過壓保護(hù)器</b></

57、p><p>　　正常工作時(shí)，由互感線圈轉(zhuǎn)換過來的電流不會(huì)引起中斷信號，電路正常工作。</p><p>　　當(dāng)電流電壓超過設(shè)定值時(shí)，電流峰值會(huì)超過比較值，信號由單片機(jī)89C52中斷源INT0實(shí)現(xiàn)。 </p><p>　　圖8 過流過壓保護(hù)電路</p><p>　　Fig 8 Over-current protection circuit

58、</p><p><b>　　漏電保護(hù)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　漏電保護(hù)專用集成電路LW54133是對地漏電保護(hù)器（剩余電流動(dòng)作斷路器）的關(guān)鍵組成器件[11]，在漏電保護(hù)器中主要起漏電信號放大、電平轉(zhuǎn)換、延時(shí)輸出驅(qū)動(dòng)等作用。該集成電路包含差分放大，漏電檢測、閂鎖、穩(wěn)壓、恒流、抗干擾、輸出驅(qū)動(dòng)等電路。具有可重復(fù)延時(shí)功能，還具有開啟低電壓、溫度特性好、適用溫度范圍

59、寬、外圍元件少、抗干擾和抗沖擊能力強(qiáng)、工作可靠、功耗小等特點(diǎn)，在一種優(yōu)良的漏電保護(hù)專用電路。</p><p>　?。?）工作原理：當(dāng)有漏電信號時(shí)，零序電流互感器（ZCT）次級輸出的漏電信號經(jīng)限壓、轉(zhuǎn)換后作為LW54133的輸入信號，該信號經(jīng)放大后送到漏電檢測電路的輸入端。當(dāng)經(jīng)放大后的漏電信號達(dá)到規(guī)定值前，閂鎖電路的輸出一直保持低電平，漏電保護(hù)器不動(dòng)作；當(dāng)漏電電流大于規(guī)定值時(shí)，延時(shí)電路開始工作，這時(shí)漏電信號在小于設(shè)

60、定的延時(shí)時(shí)間內(nèi)消失，則不輸出觸發(fā)信號，可控硅不導(dǎo)電，漏電保護(hù)器不動(dòng)作，并且延時(shí)電容上已經(jīng)充上的電量會(huì)很快的被放掉，這樣，在下一次漏電信號到來時(shí)，延時(shí)電容又從零開始充電，實(shí)現(xiàn)了可重復(fù)延時(shí)功能，保證了延時(shí)時(shí)間的準(zhǔn)確性和延時(shí)保護(hù)的可靠性。延時(shí)電路開始工作后，漏電信號在設(shè)定的延時(shí)時(shí)間（實(shí)際上是比設(shè)定的延時(shí)時(shí)間長20ms）內(nèi)存在，則輸出觸發(fā)信號（在觸發(fā)信號結(jié)束時(shí)，延時(shí)電容放電），可控硅導(dǎo)通，脫扣線圈得電，漏電保護(hù)器動(dòng)作，切斷交流電源。若不需要可重

61、復(fù)延時(shí)功能，則只要在LW54133電路的第7引腳外接一個(gè)小電容（0.068 uF） 即可。該漏電保護(hù)器專用電路的功能框圖如圖9所示。</p><p>　　圖9 漏電保護(hù)電路功能框圖</p><p>　　Fig Leakage protection circuit functional block diagram</p><p>　　（2）LW54133在本漏電保

62、護(hù)器中的應(yīng)用電路，應(yīng)注意事項(xiàng)：</p><p>　　電源電壓Us=7-12V,用于一般直流電源。為防止電源電壓超過15V的極限值，應(yīng)選擇12V（或者小于12V）的齊納二極管[12]，為防止交流電源電壓的變化和隨著溫度的升高可能會(huì)導(dǎo)致Us和Is的變化，應(yīng)合理選擇Rs。RL/IREF 腳電阻。RL是并聯(lián)在電流互感器次級的負(fù)載電阻，可據(jù)開啟電壓和所需動(dòng)作漏電流值來選擇該電阻。IREF腳外接電阻控制基準(zhǔn)恒定電流（基準(zhǔn)恒流

63、對IC出現(xiàn)電源電壓和周圍溫度的波動(dòng)起保護(hù)作用，推薦使用高精度的電阻器R=180kΩ ,精度為±2％）。</p><p>　　圖10 漏電保護(hù)應(yīng)用電路</p><p>　　Fig 10 Leakage protection application circuit</p><p>　　抗干擾。外來干擾（比如模擬噪聲）可能引起故障，為了提高抗干擾

64、能力，設(shè)計(jì)印刷電路板應(yīng)注意菜采用抗干擾設(shè)計(jì)，尤其注意16腳Us,3腳Ucc，8腳SCRT上電容器的接線。把3腳外接電容適當(dāng)加大（2.2 uF），對提高抗干擾能力有益。</p><p>　　可控硅的選擇。選擇可靠性高的可控硅，防止因可控硅質(zhì)量差而誤動(dòng)作。</p><p>　　第4-7腳的電容器的選擇。在電容C，閾值電平UTH、環(huán)境溫度確定后，充電電流IOH與脈沖寬度TW的關(guān)系式表達(dá)為：TW=

65、C(UH-UL)IO其中：UL=0.7V，UH=2.4V，IO=7.5µA。可據(jù)此選擇各電容器值。</p><p>　　最好在交流電源輸入端加接一個(gè)適合的壓敏電阻。</p><p>　　3.4 電刺激部分</p><p>　　波形頻率發(fā)生部分由芯片9851及外圍電路實(shí)現(xiàn)[13]，先進(jìn)工藝制成的單片集成電路新片，電源電壓范圍廣、穩(wěn)定度高、精度高、易于用等優(yōu)

66、點(diǎn)。外部只需接入很少的原件即可工作，可同時(shí)產(chǎn)生方波、三角波和正弦波等波形。調(diào)整強(qiáng)電部分，隔離變壓器引進(jìn)強(qiáng)電部分，經(jīng)過整流器，大電流器件FET電路部分，輸出電刺激電極。能實(shí)現(xiàn)以下不同的波形和頻率進(jìn)行刺激牛肉。</p><p>　　圖11 電刺激電路</p><p>　　Fig 11 Electrical stimulate circuit</p><p>　　3.

67、5 顯示和鍵盤電路</p><p>　　3.5.1 顯示器選擇</p><p>　　液晶顯示屏LCD用于數(shù)字型鐘表和許多便攜式計(jì)算機(jī)的一種顯示器類型。它功耗低、體積小、無輻射的顯示器件，LCD可分為段位式、字符式和點(diǎn)陣式三種[14]。其中，段位式LCD和字符式LCD只能用于字符和數(shù)字的簡中顯示，不能滿足圖形曲線和漢字顯示的要求；而點(diǎn)陣式LCD不僅可以顯示字符、數(shù)字，還可以顯示各種圖形、

68、曲線及漢字，并且可以實(shí)現(xiàn)屏幕上下左右滾動(dòng)、動(dòng)畫功能、分區(qū)開窗口、反轉(zhuǎn)、閃爍等功能，用途十分廣泛。為了簡化液晶顯示電路的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，生產(chǎn)廠家通常將液晶顯示單元、顯示控制器、顯示內(nèi)存和顯示驅(qū)動(dòng)電路等裝配在一起，做成液晶顯示模塊LCM。LCM對外提供標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和控制口以及控制指令。我們選擇點(diǎn)陣式液晶顯示器。</p><p>　　3.5.2液晶顯示模塊</p><p>　　本例中液晶顯示模塊選用圖形

69、液晶顯示模塊GXM12864，它內(nèi)KS0108B/HD61202控制器，是一種采用低功耗CMOS技術(shù)實(shí)現(xiàn)的點(diǎn)陣圖形LCD模塊，有8位的微處理器接口，通過內(nèi)部的128×64位映射DDRAM(Display Data RAM) [15]128點(diǎn)×64點(diǎn)大小的平板顯示。該液晶顯示模塊使用KS0108B作為行驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)使用KS0107B作為行驅(qū)動(dòng)器。 KS0107B不與CPU發(fā)生聯(lián)系，只要提供

70、電源就能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號和各種同步信號，比較簡單。</p><p>　　GXM12864的引腳定義如下表所示。</p><p>　　表1 GXM12864的引腳的定義</p><p>　　Table 1 The feet definitions of GXMI12864</p><p>　　GXM12864共有20個(gè)引腳，其中DB0～DB7是

71、8位雙向數(shù)據(jù)總線，它的方向是有控制引腳R/W來決定，高電平為讀，此時(shí)數(shù)據(jù)出現(xiàn)在總線上，可以由CPU讀??；低電平為寫，可以寫入8為數(shù)據(jù)。E為使能信號引腳，高電平有效。D/I是數(shù)據(jù)指令選擇引腳，為高電平表示數(shù)據(jù)操作，為低電平表示寫指令或讀狀態(tài)。GXM12864工作原理圖中電位器R10的作用是調(diào)節(jié)提供給驅(qū)動(dòng)器的供壓，從而調(diào)節(jié)液晶顯示的對比度。A,K引腳用于背光燈，本次簡化處理，不使用此功能。RST是復(fù)位引腳，接高電平Vout1.數(shù)據(jù)線DB0～

72、DB7和單片機(jī)的P0端口相連，控制線D/I,R/W和片選線CSA,CSB分別于單片機(jī)P2端口的6,5,1,0引腳相連，使能線與P2.3相連。</p><p>　　對于用戶來說，LCD模塊的使用關(guān)鍵在于驅(qū)動(dòng)芯片的使用，驅(qū)動(dòng)芯片和LCD顯示屏的接口已經(jīng)做好在GXM12864的內(nèi)部，用戶使用時(shí)只需閱讀驅(qū)動(dòng)芯片的相關(guān)資料，設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)芯片和微處理器之間的接口電路，編寫具體的驅(qū)動(dòng)程序。</p><p>

73、　　前面提到，行驅(qū)動(dòng)芯片KS0107B不與CPU發(fā)生聯(lián)系[16],只要提供電源就產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號和各種同步信號，列驅(qū)動(dòng)芯片KS0108B與KS0107B配合對液晶平行列驅(qū)動(dòng)，可直接與8位微處理器相連。KS0108B驅(qū)動(dòng)器具有如下一些特點(diǎn)：內(nèi)部有64×64=4096位顯示RAM，RAM中每位數(shù)據(jù)對應(yīng)LCD屏上一個(gè)點(diǎn)的亮暗狀態(tài)；KS0108B列驅(qū)動(dòng)器有64路列驅(qū)動(dòng)輸出；KS0108B的占位空比為1/32～1/64；KS0108B內(nèi)部有

74、輸入寄存器，它們相當(dāng)于微控制器和內(nèi)部的顯示RAM之間的緩沖器。微處理器對液晶顯示模塊的操作通過KS0108B支持的指令系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，最后在進(jìn)行液晶模塊硬件調(diào)試中，務(wù)必注意正確的接線，特別是正負(fù)電源的接線不能接錯(cuò)，否則會(huì)燒壞電路上的芯片。為避免液晶快的損壞，在加液晶驅(qū)動(dòng)電壓VO/VEE需要比邏輯電壓提前50ms關(guān)斷。 </p><p>　　圖12

75、 液晶顯示模塊GXM12864工作原理圖</p><p>　　Fig l2 Chart of the work principle of LCD’s module</p><p><b>　　單片機(jī)模塊</b></p><p>　　AT89C52的P0口直接與液晶模塊的DB0～DB7相連；P2口的0、1、3、5、6引腳分別和液晶模塊的/C

76、SB,/CSA,E,R/W,/D/I相連，在單片機(jī)程序執(zhí)行過程中，對他們做相應(yīng)的控制?？梢钥闯鲆壕Э刂破鞯拇嬖谑沟脝纹瑱C(jī)模塊電路變得非常簡單。給出單片機(jī)的時(shí)鐘和復(fù)位電路如圖。</p><p>　　圖 13 單片機(jī)的模塊原理圖</p><p>　　Fig 13 Chart of the work principle of SCM module</p><p>

77、;　　液晶控制驅(qū)動(dòng)器指令集</p><p>　　液晶顯示包括屏幕提示，鍵盤輸入值顯示以及行駛中狀態(tài)信息的顯示。本設(shè)計(jì)采用液晶模塊GXM12864，它所用的控制驅(qū)動(dòng)器是2片KS0108B和1片KS0107B和單片機(jī)打交道的是KS0108B。KS0108B的指令集比較簡單，共7指令。</p><p>　　表2 顯示開關(guān)指令</p><p>　　Table 2 Sho

78、w the open and shut dictate</p><p>　　當(dāng)DB0 = 1時(shí)，LCD顯示RAM中的內(nèi)容；當(dāng)DB0 = 0時(shí)，LCD關(guān)閉顯示。</p><p>　　表3 顯示起始行（RAM）設(shè)置命令</p><p>　　Table 3 Show the origination row setting command</p><

79、p>　　該指令設(shè)置了對應(yīng)液晶屏最上一行的顯示RAM的行號，有規(guī)矩地改變起始行，可以使LCD實(shí)現(xiàn)顯示滾動(dòng)屏效果。</p><p>　　表4 頁（PAGE）設(shè)置指令</p><p>　　Table 4 The setting command of PAGE</p><p>　　顯示RAM共64行，分8頁，每頁8行。</p><p>　　

80、表5 列地址（Y Address）設(shè)置指令</p><p>　　Table 5 The setting command of Y Address</p><p>　　設(shè)置頁地址和列地址，就唯一確定了顯示RAM中的一個(gè)單元，這樣MPU就可以用讀，寫指令讀出單元中的內(nèi)容或向單元寫進(jìn)一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　表6 讀狀態(tài)指令</b&

81、gt;</p><p>　　Table 6 Reading and writing fettle command </p><p>　　該指令用來查詢液晶顯示模塊內(nèi)部控制器的狀態(tài)。</p><p>　　BUSY： 1----內(nèi)部在工作，0----正常狀態(tài)；ON/OFF： 1----顯示關(guān)閉，0----顯示打開；</p><p>　　RESE

82、T: 1----復(fù)位狀態(tài)， 0----正常狀態(tài)；在BUSY和RESET狀態(tài)時(shí)，除讀狀態(tài)指令外，其他指令均不對液晶顯示模塊產(chǎn)生作用，在對液晶顯示模塊操作之前要查詢BUSY狀態(tài)，以確定是否可以對液晶顯示模塊進(jìn)行操作。</p><p><b>　　表7 寫數(shù)據(jù)指令</b></p><p>　　Table 7 Write data command </p>

83、<p><b>　　表8 讀數(shù)據(jù)指令</b></p><p>　　Table 8 Read data command </p><p>　　讀寫數(shù)據(jù)指令每讀寫完之后，列地址就自動(dòng)加1。必須注意的是，進(jìn)行讀操作之前，必須有一空讀操作，接著在讀才會(huì)讀出所要讀的單元中的數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　鍵盤電路設(shè)計(jì)</

84、b></p><p>　　鍵盤和顯示器是實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話時(shí)兩個(gè)必不可少的控制配置[17]。在本系統(tǒng)中，根據(jù)要求，要達(dá)到km級的測量距離和cm級的精度，就必須用8位以上的顯示。鍵盤有獨(dú)立式鍵盤和行列式鍵盤兩種，獨(dú)立式鍵盤是最簡單的鍵盤，每個(gè)鍵獨(dú)立接入一個(gè)輸入線。目前這種結(jié)構(gòu)的鍵盤應(yīng)用還是相當(dāng)普遍，但這種鍵盤隨著鍵數(shù)數(shù)量的增加所占的I/O口線也增加系統(tǒng)中，按鍵數(shù)較多，所以采用行列式鍵盤技術(shù)。輸入電路采用4*4鍵盤行

85、列式鍵盤，可輸入0到9以及六個(gè)功能鍵，方便操作，本系統(tǒng)利用I/O口和譯碼器的接口電路。4*4鍵盤行列式鍵盤如下圖所示。 </p><p>　　圖14 4*4鍵盤電路</p><p>　　Fig 14 The circuit of 4*4 keyboard</p><p><b>　　4 軟件模塊設(shè)計(jì)</b></p>&l

86、t;p>　　4.1 波形相關(guān)參數(shù)計(jì)算</p><p>　　單片機(jī)的定時(shí)器Timer-A和Timer-B可以產(chǎn)生PWM/SPWM波。利用Timer-A/B定時(shí)器工作在增計(jì)數(shù)模式，輸出采用模式7(復(fù)位、置位模式)，則可利用寄存器CCRO控制PWM波形的周期，用某個(gè)寄存器CCRx控制占空比。這樣就可以利用定時(shí)器Timer A/B產(chǎn)生出任意占空比的PWM波形。</p><p>　　PWM波

87、的周期T和占空比(Duty Ratio，簡稱DR)計(jì)算公式為：</p><p>　　PWM波的周期: </p><p>　　TP=CCR0/MCLK (1)</p><p>　　其中MCLK為系統(tǒng)時(shí)鐘16MHZ，0<CCR0<65535</p><p><b

88、>　　PWM波占空比：</b></p><p>　　DR=CCR1/CCR0 (2)</p><p>　　其中0<CCRI<CCR0，0<CCR0<65535</p><p>　　4.1.1 正弦波</p><p>　　假設(shè)用戶設(shè)定的正弦波的頻率為fc

89、,CCR0=4000，晶振為16MHZ，則占空比的計(jì)算公式為：</p><p>　　單個(gè)波形的周期Tc=l/fc</p><p>　　由公式(1)計(jì)算得PWM的周期Tp=4000／16000000=2.5x10-4s</p><p>　　則1/4個(gè)周期內(nèi)PWM波的個(gè)數(shù)W=Tc/4*Tp=1000/fc。</p><p>　　由公式(2)以及正

90、弦公式y(tǒng)=shi(2πft)得到各個(gè)PWM波的占空比計(jì)算公式為：</p><p>　　DRn=CCR1n/4000=sin(2π*n/w) （3)</p><p>　　得： </p><p>　　CCR1n=4000 sin(2π*n/w) （0<n<W,n∈Z） (4)</p>

91、<p>　　4.1.2 三角波</p><p>　　假設(shè)用戶設(shè)定的三角波的頻率為fc,CCR0=4000，晶振為16MHZ，則占空比的計(jì)算公式為：</p><p>　　單個(gè)波形的周期Tc=l/fc</p><p>　　由公式(1)計(jì)算得PWM的周期Tp=4000／16000000=2.5x10-4S</p><p>　　則1/4

92、個(gè)周期內(nèi)PWM波的個(gè)數(shù)W=Tc/4*Tp=1000/fc。</p><p>　　由公式(2)以及公式y(tǒng)=x得到各個(gè)PWM波的占空比計(jì)算公式為：</p><p>　　DRn=CCR1n/4000=n/W (5)</p><p><b>　　得：</b></p><p>　　CCR1n

93、=4000 n/W （0<n<W,n∈Z） (6)</p><p>　　4.1.3 鋸齒波</p><p>　　假設(shè)用戶設(shè)定的鋸齒的頻率為fc,CCR0=4000，晶振為16MHZ，則占空比的計(jì)算公式為：</p><p>　　單個(gè)波形的周期Tc=l/fc</p><p>　　由公式(1)計(jì)算得PWM的周期Tp=

94、4000／16000000=2.5x10-4S</p><p>　　則1/2個(gè)周期內(nèi)PWM波的個(gè)數(shù)W=Tc/2*Tp=2000/fc。</p><p>　　由公式(2)以及公式y(tǒng)=x得到各個(gè)PWM波的占空比計(jì)算公式為：</p><p>　　DRn=CCR1n/4000=n/W (7)</p><p>&

95、lt;b>　　得：</b></p><p>　　CCR1n=4000 n/W （0<n<W,n∈Z） (8)</p><p>　　4.2 系統(tǒng)的主程序流程圖</p><p>　　系統(tǒng)的主流程圖如下 </p><p>　　圖15 主程序流程圖</p><p>　　Fi

96、g 15 The main program flow chart</p><p>　　4.3 波形產(chǎn)生的程序</p><p>　　4.3.1 方波發(fā)生程序</p><p><b>　　程序清單如下：</b></p><p><b>　　SETB TR0</b></p><

97、p>　　BOXWAV: MOV DPTR,#0FFFEH ;IC4地址送DPTR</p><p>　　BOXLP1: MOV A,#0FFH ;高脈沖</p><p>　　MOVX @DPTR,A ;輸出數(shù)據(jù)給D/A</p><p>　　BOXLP2

98、: JNB TF0,BOXLP2 ;定時(shí)計(jì)數(shù)器控制頻率</p><p><b>　　CLR TF0</b></p><p><b>　　INCR0</b></p><p>　　CJNE R0,#36, BOXLP2 ;計(jì)數(shù)36次為一周期</p>

99、<p>　　MOV A,#00H ;低脈沖</p><p>　　MOVX @DPTR,A ;輸出數(shù)據(jù)給D/A</p><p>　　BOXLP3: JNB TF0,BOXLP3 ;定時(shí)計(jì)數(shù)器控制頻率</p><p><b>　　CL

100、R TF0</b></p><p><b>　　DEC R0</b></p><p>　　CJNE R0,#00H, BOXLP3 </p><p>　　SIMP BOXLP1</p><p>　　4.3.2 三角波發(fā)生程序</p><p><b>　　程序清單如下:&

101、lt;/b></p><p><b>　　SETB TR0</b></p><p>　　TRIWAV: MOV R0,#00H ;查表指針初始化為0</p><p>　　TRILP1: MOV DPTR,#TRITAB ;三角波函數(shù)表地址送DPTR<

102、/p><p><b>　　MOV A,R0</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR ;查表</p><p>　　MOV DPTR,#0FFFEH ;IC4地址送DPTR</p><p>　　MOVX @DPTR,A

103、 ;輸出數(shù)據(jù)給D/A</p><p>　　TRILP2: JNB TF0，SINPL2 ;定時(shí)器控制頻率</p><p><b>　　CLR TF0</b></p><p><b>　　INC R0</b></p><p>　　CJNE R0,#12H,

104、TRILP1 ;第一象限輸出完了嗎？</p><p>　　TRILP3: MOV DPTR,# TRITAB ;三角波函數(shù)表地址送DPTR</p><p><b>　　MOV A,R0</b></p><p>　　MOVC A,A+DPTR ;查

105、表</p><p>　　MOV DPTR, #0FFFEH ;IC4地址送DPTR</p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p>　　TRILP4: JNB TF0，TRIPL2 ;定時(shí)器控制頻率</p><p><b>　　CLR TF0<

106、;/b></p><p><b>　　DEC R0</b></p><p>　　CJNE R0，#00H, TRILP3 ;第二象限輸出完了嗎？</p><p>　　TRILP5: MOV DPTR,# TRITAB ;正弦波函數(shù)表地址送DPTR</p><

107、p><b>　　MOV A,R0</b></p><p>　　MOVC A,A+DPTR ;查表</p><p>　　CPLA ;取反</p><p>　　MOV DPTR,#0FFFEH ;IC4地址送DPT

108、R</p><p>　　MOVX @DPTR,A ;輸出數(shù)據(jù)給D/A</p><p>　　TRILP6: JNB TF0，TRIPL6 ;定時(shí)器控制頻率</p><p><b>　　CLR TF0</b></p><p><b>

109、　　INC R0</b></p><p>　　CJNE R0,#12H, TRILP6 ;第三象限輸出完了嗎</p><p>　　TRILP7: MOV DPTR,#TRITAB ;三角波函數(shù)表地址送DPTR</p><p><b>　　MOV A,R0</b><

110、;/p><p>　　MOVC A,@A+DPTR ;查表</p><p>　　MOV DPTR,#0FFFEH ;IC4地址送DPTR</p><p>　　MOVX @DPTR,A ;輸出數(shù)據(jù)給D/A</p><p>　　TRILP8: JNB

111、 TF0，TRIPL8 ;定時(shí)器控制頻率</p><p><b>　　CLR TF0</b></p><p><b>　　DEC R0</b></p><p>　　CJNE R0,#00H, TRILP7 ;第四象限輸出完了嗎</p><p>

112、;　　SJMP SINWAV ;輸出下一個(gè)周期</p><p>　　TRITAB: DB 7FH,86H,8DH,94H,9BH,A2H,A9H,B0H,B7H,BEH</p><p>　　DB C5H,CCH,D3H,DAH,E1H,E8H,EFH,F6H,0FDH</p><p>　　4.3.3 正弦波發(fā)生程序<

113、;/p><p><b>　　程序清單如下：</b></p><p>　　SETB TR0 </p><p>　　SINWAV: MOV R0,#00H ;查表指針初始化為0</p><p>　　SINLP1: MOV DPTR,#SINT