C8051F320在的数字可调光衰减器设计中的应用
基于C8051F020的程控滤波器的实现
作为核心器件 ， 了输出增益的动态调整 ； 实现 程控滤波器采用两片ＤＡ转换器件 Ｔ Ｃ ５８以 四片宽带运放运放 ／ Ｌ ７２ 及
ＯＰ ０ Ａ６６构成， 实现滤波器截止频率和 Ｑ值可调 ； 频率特性测试仪采用 Ｄ ＤＳ做信号源。以单片机作为控 制核心， 实现增益和截止频率的预置 ， 并实现功能测试和显示。系统性能指标达到 了设计要求， 安全可靠， 用户界面友好。
１引 言
３２ 滤 波 电路 ．
滤波器是通信系统 、信号处理和数据传送等领域必不可
此程控滤波器 由两片 Ｔ Ｖ７２ Ｌ ５ ８及四片 ＯＰ ６ ６构成．电 Ａ０
少甚至是至关重要 的环节 ， 尤其在数据采集处理系统中， 是十 路如 图 ３所示。第一片 Ｔ Ｖ７ ２ 控制滤波器的 Ｑ值和增益 ， Ｌ ５８ 分重要的组成 部分 ， 其性 能的好坏直接影响整个系统的性能。 第二片Ｔ Ｖ７ ２ 控制滤波器的截止频率。 Ｌ ５８ 运算放大器 Ｏ Ａ６ ６ Ｐ ０ ｚ ３ 远远能满足题 目所要求 的条件。 本文设计的程控滤波器系统性能 良好 ，由可控增益放大 的带宽是 ｌＭＨ ，
图 ２ 程 控 放 大器 电路 图
主程 序 流 程 图 如 图 ４所 示 。
—
—
科协论坛 ・２ ｌ ０ ０年第 ７ 下 ）—— 期【
太 阳 自动跟踪系统 的研 究与设计
口 谢 磊 刘 星
c8051f单片机在x光机数据采集系统中的应用
第２４卷第１期２００８年２月
山西大同大学学报（自然科学版）
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈａｎｘｉＤａｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）
ＶｏＩ．２４．Ｎｏ．１
Ｆｅｂ．２００８
Ｃ８０５１Ｆ单片机在Ｘ光机数据采集系统中的应用
杨美仙‘２
（１．太原理工大学计算机与软件学院，山西太原０３００２４；２．山西大同大学工学院，山西大同０３７００３）
摘要：根据小型ｘ光机的特点，利用Ｃ８０５１Ｆ０２３单片机提出一种廉价的ｘ光机数据采集系统的设计方案，使ｘ光机达到对数据的准确采集．本文着重阐述了ｘ光机系统构成及对数据采集的实现．
关键词：单片机系统数据采集
中图分类号：ＴＰ３８６．２文献标识码：Ａ文章编号：１６７４．０８７４（２００８）０１．００５０．０３
随着单片机的不断发展和完善，它的应用领域越来越广泛．其中Ｃ８０５１Ｆ单片机应用到ｘ光机系统数据采集中，实现了ｘ光机采集数据的功能．
１ｘ光机数据采集系统概述
１．１系统构成
为了便于维护和用户的使用，小型ｘ光机系统采用了模块化的设计方案，如图１所示．
Ｘ射城产峰韶分
图１ｘ光机系统构成图
从图ｌ可以看到，小型Ｘ光机主要由Ｘ射线产生和图像显示两部分组成．其中，重点研究３个模块：直流高压模块、控制电路和灯丝供电模块．这三个模块之间的关系从图１可以看出．控制电路到直流高压模块和灯丝供电模块之间的双向箭头分别表示，控制电路不仅给直流高压和灯丝供电模块提供控制信号，也从这两个模块提取信号，从而形成一个有反馈的闭环控制系统．信号的提取过程也就形成了数据采集系统．设计数据采集系统的目的是为了让小型Ｘ光机系统长时间安全稳定地运行，提高产品的可靠性和耐用度．在这个系统中最关键的部件就是ｘ射线管，所以它的运行状态就需要了解，包括它的运行温度和灯丝电流，因为灯丝是电阻元件所以可以监测它两端的电压来实现这一目的．另外需要关注的是高压发生器中的电子开关，它发热量很大，所以它的表面温度参数就成为一个重点监控对象．单片机所用的电路板上的Ｃ８０５１Ｆ３３０内集成了温度传感器，可以用它直接测量单片机的工作温度．
C8051F320AD转换和温度传感器
C8051F320部有一个10位逐次逼近型ADC，可以工作在单端方式或者差分方式。
一、简要原理
单片机集成了2个多路选择器，分别作为ADC的正输入信号和负输入。
正输入端由寄存器AMX0P控制输入信号，可以是P1~P3、温度传感器、VDD之一；
负输入端由寄存器AMX0N控制输入信号，可以是P1~P3、VREF、GND之一。
单负输入端选择GND时，采用单端方式；其他情况则采用差分方式，即用正端相对于负端的电压进行转换。
*采用并行口作为输入信号时，必须将对应输入引脚设为模拟输入，并且对应的SKIP要设置为1，即跳过
二、寄存器
1、转换结果保存在两个8位寄存器ADC0H和ADC0L中，由于转换结果是10位，可以自由选择在寄存器中采用左对齐或者右对齐（下详）
单端方式下，转换结果直接保存为10位的无符号数
差分方式下，结果保存为10位有符号整数（原说明：2的补码。未深究）
2、温度传感器的输出电压由下面公式决定：
V = 2.86（T）+ 776 （单位mv）从图表看，最高只能在1000mv左右，也就是10 0°时仅1V上下
3、AD启动方式
有六种启动方式，包括四个定时器溢出启动、特定位置1启动和P0.6上升沿启动。（下详）
采用中断时，中断号interrupt 10
4、跟踪方式对跟踪不是很理解！
5、寄存器AMX0P，正输入通道选择寄存器
00H～10H，对应P1.0～P3.0 0x1E对应温度传感器0x1F对应VDD 寄存器XMXON，负输入通道选择寄存器
00H～10H，对应P1.0～P3.0 0x1E对应VREF 0x1F对应GND，此时为单端方式
通过利用C8051F020单片机实现立体声信号相位差电平差测试仪的设计
通过利用C8051F020单片机实现立体声信号相位差电平差测试仪的设计将LR立体声信号经频谱分析、整形及占空比检测电路进行处理，采用过零鉴相法，通过测矩形波占空比，实现相位差的测试。将LR信号用AD736专用芯片实现AC/DC转换，通过单片机编程，得到LR电平差。
在立体声播音或放音时，如果左右声道信号存在相位差和电平差，对播音或放音质量将会产生一定影响，出现声像漂移、音量减小、噪音增大和失真等故障现象。左右声道相位差电平差越大，音质也越差，严重时还会造成无音故障。
为此文中设计了立体声信号相位差电平差测试仪，只有准确测出相位差电平差，再用补偿电路进行修正，才能保证播音或放音质量，更好地满足人们欣赏到音质优美的广播或音乐的需要。
1 设计方案
如图1所示，是立体声信号相位差电平差测试仪原理方框图。提出了一种立体声信号相位差电平差测试仪的设计方法。用C8051F020单片机为控制核心，主要由相位差检测模块、电平差检测模块、频谱分析及处理模块、电源模块、键盘和显示模块组成。将LR立体声信号经频谱分析、整形及占空比检测电路进行处理，采用过零鉴相法，通过测矩形波占空比，实现相位差的测试。将LR信号分别用AD736专用芯片实现AC/DC转换，通过单片机编程，得到LR电平差。整个系统用单片机控制，键盘操作，用LCD显示相位差电平差及相关信息。
2 系统硬件设计
2.1 相位差检测模块
2.1.1 方框图和电路原理图
如图2所示，是相位差检测模块原理方框图。如图3所示，是相位差检测模块电路原理。相位差检测模块由电压比较器、与门、放大器、占空比检测电路和仪器放大器组成。如图
C8051F320
while (1)
}
……
参考文献：
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[5]郭天祥．新概念51单片机C语言教程——入门，提高，开发拓展全攻略[M]．北京：电子工业出版社，2009．
作者简介：杨金红（1980～），女，汉族，硕士，讲师，从事仪器仪表与电子测量的研究，E-mail:yangjinhonglv@163.com.联系人：林咏海（1980～），男，汉族，硕士，讲师，从事EDA和单片机设计、教学，E-mail:linyh1980@china.com.cn。
C8051F
杨金红¹，林咏海²，安雪娥
¹淮安信息职业技术学院电子工程系，江苏省，淮安，223003
²淮安信息职业技术学院通信系，江苏省，淮安，223003
3淮安信息职业技术学院电子工程系，江苏省，淮安，223003
基于C8051F020单片机的半导体激光器稳频系统
基于C8051F020单片机的半导体激光器稳频系统
张胤;王斯琦
【期刊名称】《吉林大学学报（信息科学版）》
【年(卷),期】2014(032)005
【摘要】为推进半导体激光器稳频技术向数字化、智能化发展,提出一种基于
C8051F020单片机的数字辅助稳频方法.该方法通过对饱和吸收信号进行检测,得到半导体激光器频率变化的误差量,再利用对误差信号的计算处理反馈给电流控制及温度控制,从而对半导体激光器进行稳频,并据此思路设计了稳频系统的硬件电路及软件辅助锁频程序.经实验验证,该系统实现了开机自动稳频,在失锁后能重新锁定,得到秒稳8.39×10-11,千秒稳7.99×10-12的稳定度指标.
【总页数】5页(P471-475)
【作者】张胤;王斯琦
【作者单位】北京大学信息科学技术学院,北京100871;吉林大学通信工程学院,长春130012
【正文语种】中文
【中图分类】TN248.4
【相关文献】
1.半导体激光器高精度稳频输出控制系统 [J], 袁军国;詹春;李小国;刘德明;于敦录
2.基于C8051F020单片机的塞曼稳频激光器控制系统的设计 [J], 李来达;张斌;陈文学
3.461nm半导体激光器系统的稳频研究 [J], 赵亚楠
4.基于LabwindowsCVI的外腔半导体激光器数字稳频系统设计 [J], 刘丹丹;吴长江;阮军;刘杰;张首刚
5.用于BEC的Rb原子饱和吸收稳频半导体激光器系统 [J], 陶桦;张靖;卫栋;董雅宾;耿涛;彭堃墀
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基于C8051F023的多叶光栅叶片控制模块的设计
⑥ ２ ０ １ ３ Ｓ ｃ ｉ ． Ｔ ｅ ｃ ｈ ． Ｅ ｎ ｇ ｒ ｇ ．
医药 卫生
基于 Ｃ ８ ０ ５ １ Ｆ ０ ２ ３的 多叶光栅 叶 片 控 制 模 块 的设 计
颜佳 丽 汪 冬 曹瑞芬 宋 钢 吴宜灿 Ｆ Ｄ Ｓ Ｔ ｅ ａ ｍ
（ 中 国科学院核能安全技术 研究所 ， 合肥 ２ ３ ０ ０ ３ １ ）
所研究员 ， 博士生导师 ， 研究方 向： 核 能科学 与工程 、 辐射 医学 物理 及应用 、 计算机仿真与软件工程 等。
１ 硬件 系统设 计
硬件 电路 系 统 主要 结 构框 图如 图 １ 所示 ， 包 括
系统供 电模 块 、 串 口通信模 块、 电机 驱动模 块 等。
科
学
技
术
与
第 １ ３卷
第 １ ２期
２ ０ １ ３年 ４月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ １ ． １ ３ Ｎｏ ．１ ２ Ａｐｒ ．２ ０１ ３
１ ６ ７ １ —１ ８ １ ５ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２ — ３ ４ ０ １ — ０ ６
Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
态调强功 能的多叶光栅 系统的实现 中。
关键 词 多叶光栅
基于C8051F330的智能多电量变送器设计
一
、
引 畜
Ｃ ０ １单 片机 是美 国Ｓ ｌｂ 公 司推 出 的 完全 集 成 的 混 合信 号 系 统 芯 ８ ５Ｆ ｉａ ｓ
片 ，是 ＳＣ 典 型代 表 ， 内部 高 速 的Ｃ Ｐ５ 内 核 ，指 令完 全 兼 容Ｍ Ｓ５指 Ｏ的 Ｉ－ １ Ｃ一 １ 令 ，７％ ０ 的指 令 会在 １２ 周期 —个
பைடு நூலகம்
内完 成 ，运算 速度 显 著提 高 。
该 变 送 器 采 用 Ｃ ０ １ ３ ０ 主 ８ ５Ｆ ３为
Ｐ ． ）值得 我们 注 意 的是这 个 单片机 还 必须 在Ｘ Ａ Ｉ Ｔ Ｌ￣脚 之 间并接 ０３ ＴＬ 和Ｘ Ａ２ Ｉ Ｊ
一
控 Ｃ Ｏ 通 过 对 电流 或 者 是 电 Ｐ，
个 １ 兆欧 的 电阻。 Ｏ （ ）显 示模 块 实现 。采用 １０ 液 晶显示 屏 ，它 可 以显 示２ １个 字 三 ６２ 行 ６
（ ）系统 供 电电源 的设 计 。常用 电压 一般 为２０ ，要想给 整个 模块 一 ２Ｖ 供 电我 们就 必 须对 引进 电压 进 行降压 处 理 ，首先 要设 计 一个 电压 转换 电路 把 电压转 换成 直流 １Ｖ ５ 左右 ，这样 还 不能直 接拿 来使用 ，因为液 晶显示 需要
该系 统关 键 的程序 有显 示 ，模 数 转换 和通 讯程序 ，１０是 一个 简单 好 ６２ 用 的显示 屏 ，程序 包 括 写命令 和 写数 据 以及简 单 的初 始化 程序 等 ，使用 更 多 的其 他功 能 我们可 以根据 说 明书在 程序 中添 加 就好 了 模数 转换 也很 容
基于C8051F020单片机的任意排列LED灯具控制系统的设计
基于 Ｃ ８ ０ ５ １ Ｆ ０ ２ ０ 单 片机 的任 意排 列 Ｌ Ｅ Ｄ 灯具控制 系统 的设计
陆 启 蒙
摘
（ 合 肥 艾 斯 克 光 电科 技 有 限 公 司 ， 安徽 合肥） 要： 本 文 设 计 了 一种 可 对 一 定数 量 任 意 排 列 在 一 个 平 面 上 的 Ｌ Ｅ Ｄ 外 控 幻 彩 灯 具控 制 有 系 统 ， 实 现动 画或 视 频 在 这 种 异 形 屏 上 的 显 示 。 本 系 统 主
通 常由多个分控制器 实现 ， （ 常 见 的 有 ３个 芯 片 ， ６个 芯 片 ， ８个 芯 片 １ ６个 芯片） ，分 控 器 信 号 传 送 使 用 的 是 串 联 信 号 传 输 ，通 常 信 号 出… 控 制 器 发
＼ １
二 ） ＿ …… …… （＞ （＞ 盟 蔷 笾 昱 ￡ ＇
关键词 ： Ｃ ８ ０ ５ １ Ｆ ０ ２ ０ ； Ｌ Ｅ Ｄ控制， 信号纠错电路
引言： 本 文采用新华龙单 片机 Ｃ ８ ０ ５ １ Ｆ ０ ２ ０ ， 高速 间片机 为本控 制系统 的核心， 以５ １ 单片机为从机做为系统的主要要组成部分 ， 并创新的加入 了 断点续传技术 ， 保 证了系统 的安全 性和可用性 ， 也为现在市场上 普遍使用
的各种相似系统提供了一个高可靠 性的解 决方案 。 １系统设计要求方案
c8051f320
C8051F320 是由美国 Cygnal 公司推出的 C8051F 系列单片机中的一款小型单片机。它是集 成的混合信号片上系统 SOC(System on chip),具有与 MCS-51 内核及指令集完全兼容的微控 制器,除了具有标准 8051 的数字外设部件之外,片内还集成了数据采集和控制系统中常用的 模拟部件和其它数字外设及功能部件。内部 Flash 存储器可实现在系统编程,既可作程序存储 器也可作非易失性数据存储。片内 JTAG 仿真电路提供全速的电路内仿真,不占用片内用户 资源。支持断点、单步、观察点、运行和停止等调试命令,并支持存储器和寄存器校验和修 改。 C8051F320 片内自带有 USB 收发器和控制处理器是它区别与同一系列产品的一大特点。用 C8051F320 来进行 USB 技术开发既方便又快捷。
单片机C8051F020及其在仪器和仪表中的应用
单片机C8051F020及其在仪器和仪表中的应用
1引言
当前,随着科学技术及工农业生产水平的不断提高,对相应的仪器仪表也提出越来越高的要求,因此,仪器仪表需扩展大量的外围功能部件来满足仪器仪表复杂性、高性能及智能化的要求。
这种方法虽然满足了仪器的复杂性要求,但随之而来的问题是由于系统扩展的过于复杂而造成系统可靠性降低,故障率增加,查找故障困难,从而失去了智能化仪器仪表的优势,如果能够将功能复杂的众多外围功能部件全部或大部分集成到系统所使用的单片机内部,则可大大提高仪器仪表系统的可靠性,同时又使系统的成本得以降低,还可利用单片机片内资源在不增加硬件成本的情况下增强仪器的性能,因而该方案是提高仪器仪表可靠性及性能的行之有效的方法,而美国Cygnal公司的C8051F020单片机便是1款可满足复杂高性能仪器仪表要求的单片机。
C8051F020单片机是集成在1块芯片上的混合信号系统级单片机,具有与MCS51内核及指令完全兼容的微控制器。除了具有标准8051机的数字外设部件外,片内还集成了数据采集与控制系统中常用的模拟部件和其它数字外设及功能部件,主要包括模拟多路选择器、可编程增益放大器、ADC、DAC、电压
比较器、电压基准、温度传感器、SMBus/I2C、UART、SPI、可编程计数器/定时器阵列、定时器、I/O端口、电源监视器、看门狗定时器和时钟振荡器等,且该单片机内部具有JTAG和调试电路,通过JATG接口可以使用安装在最终应用系统产品上的单片机进行非侵入、全速及在系统调试。
2功能与特点
C8051F320单片机综合实验-计时器
信息工程系综合实验一
计时器与数码管动态显示
一、实验内容
利用实验板上的C8051F320单片机实现计时，利用实验板上的8个发光二极管和两位数码管显示计时结果。其中数码管显示计时秒数的各位和十位，百位由8个发光二极管表示，如百位为零，则8个发光二极管全灭；百位为1，则8个发光二极管中亮一个；百位为2，则8个发光二极管中亮两个；依次类推。
二、实验原理
1、计时原理
利用C8051F320单片机的定时计数器T0中断实现计时。设置T0使之每5ms中断一次，每中断200次后，完成1秒计时，计时变量内容加一。
也可以利用C8051F320单片机的定时计数器T2中断实现计时。
2、动态显示原理
实验板的显示部分电路如图一所示。
（a）段驱动
(b) 两个数码管
(c) 公共端驱动电路
图1 显示电路
两个数码管是共阳的，构成每个数码管的8个发光二极管分别定义为a、b、c、d、e、f、g、dp。8个分立的D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8也接成共阳形式的。两个数码管的a段和D1的阴极接在一起，b段和D2的阴极接在一起，依此类推。P1口的8个管脚通过三极管Q1~Q8控制发光二极管的阴极。D1~D8的阳极和两个数码管的公共阳极分别由Q10、Q11、Q12驱动，由KEY0、KEY1、KEY2控制。
在定时器第1个5ms中断服务子程序中在KEY0管脚输出低电平，KEY1、KEY2管脚输出高电平，在P1口输出0FH，则发光二极管D1、D2、D3、D4点亮，发光二极管D5、D6、D7、D8熄灭，数码管1、2熄灭；
在定时器第2个5ms中断服务子程序中在KEY1管脚输出低电平，KEY0、KEY2管脚输出高电平，在P1口输出03FH，则数码管1显示‘0’（A、B、C、D、E、F段点亮，G、DP段熄灭），发光二极管D1~D8、数码管2熄灭；
采用C8051F020单片机设计船舶气象仪
作者简介：宋文杰，男，１９７１年生，１９８９年中国海洋大学毕业，学士学位，副研究员，主要从事海洋仪器研究。
第６期（总第９３期）机械管理开发
２００６年１２月
Ｎｏ．６（ＳＵＭＮｏ．９３）ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴＡＮＤＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ
Ｄｅｃ．２００６
引言
气象信息是船舶航行的重要导航信息，直接影响
船舶的航行安全。气象参数属船舶的环境参数，环境条件的好坏直接影响船舶在各种状态下的安全，尤其是高科技的现代化船舶，现代化程度越高，对环境因素的要求也越高，因此对环境气象的测算和预测是现代化船舶安全航行的一个重要组成部分。船舶气象仪可连续测量风、温、湿、压等多项气象参数，为船舶航行提供实时、连续的气象服务。下面介绍的以Ｃ８０５１Ｆ０２０单片机为核心的船舶气象仪，能自动完成多种气象参数的采集、计算、编辑、显示、传输功能，是一种集成度高、体积小、功能强、可靠性高的气象参数测量仪器。
１仪器特点
１．１
采用功能强大的Ｃ８０５１Ｆ０２０单片机
Ｃ８０５１Ｆ０２０单片机是Ｃｙｇｎａｌ公司推出的完全集成
的混合信号系统级芯片（ＳＯＣ），具有与８０５１指令集完全兼容的ＣＩＰ－５１内核。它在一个芯片内集成了一个单
片机数据采集或控制系统所需要的几乎所有的模拟和数字外设及其它功能部件，包括：２个多通道ＡＤＣ子系统（每个子系统包括一个可编程增益放大器和一个模拟多路选择器）、２个电压输出ＤＡＣ、２个电压比较器、电压基准、ＳＭＢｕｓ／Ｉ２Ｃ总线接口、２个ＵＡＲＴ、ＳＰＩ总线接口、５个通用的１６位定时器、
一个具有５个捕捉／比较模块的可编程计数器／定时器阵列（ＰＣＡ）、内部／外部振荡器、８个８位通用数字Ｉ／Ｏ端口、６４ＫＢＦＬＡＳＨ程序存储器。ＣＩＰ－５１与标准的８０５１结构相比，指令执行速度有很大的提高。７０％指令的执行时间为１个或２个系统时钟周期，只有４条指令的执行时间大于４个系统时钟周期。ＣＩＰ－５１工作在最大系统时钟频率为２５ＭＨｚ时，它的峰值速度达到２５ＭＩＰＳ。
基于C8051F020单片机的塞曼稳频激光器控制系统的设计
空 、 震 、 质 、 物 、 学及 遗 传 工 程 等领 域 中实 现超 精 密 定位 、 地 地 生 医 超 精 加 工 、 差 补偿 功 能 的理 想 执行 器 件 。该 器件 位 移 精度 可 达 误
的 Ｃ８ ５ Ｆ ２ ０ １ ０ ０单 片机 为核 心 ，集 成 前 置 放 大 及 输 出控 制 电路 ，
不 仅 具 有 体 积 小 、 靠 性 高 的 特 点 ， 可 以进 一 步 实 现稳 频 控 制 可 还
系统 和 测 试 系统 间 的数 据 交 换 和 存 储 ，为 实 现 塞 曼 效 应 双 频 激 光 器稳 频 控 制器 的小 型 化 和模 块 化 提 供 了一 种 途 径 。 Ｃ ０ １ ０ ０是 完 全 集 成 的 混 合 信 号 片 上 系 统 型 Ｍ ８ ５ Ｆ２ ＣＵ 芯 片 ， 具 有６ ４个 数 字 ｌＯ 引脚 （ ０ ／ １ ０脚 Ｔ Ｐ封 装 ） ＱＦ 。
激 光放 电 控 温腔 长调 节 法 ） 和压 电 陶瓷 稳 频 法 。 文 采 取压 电 陶 本
瓷 稳频 法 。
压 电 陶瓷 是 一种 高 分 辨 率 的 电 （ ） 器件 ， 光 学 、 压 控 是 电子 、 航
数据 采 集 和 控 制 系 统 中 常用 的模 拟部 件 和 其 它 数 字 外设 及 功 能 部件 。正 是 由于其 体 积 小 、 成 度 高 、 能多 、 置 容 易 、 集 功 配 使用 方 便 等特点 ， 己被 广 泛 应 用 于 智 能 仪 表 、 据 采 集 、 数 自动 化 控 制 等
基于C8051F320单片机的超声波测距仪
单片机ＣＳＢＴ端口输出的４０ ｋＨｚ连续脉冲群信号∞］，通过 推挽形式将方波信号加到换能器两端，可以提高发射波强度。
Ｃ８０５１Ｆ３２０单片机片内自带有ＵＳＢ收发器和控制处理器， 用它进行ＵＳＢ技术开发既方便又快捷。它与ＭＣＳ一５１内核及 指令集完全兼容，除了具有标准８０５１的数字外设部件之外，片 内还集成ｒ数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其他数 字外设及功能部件。内部Ｆｌａｓｈ存储器可实现在系统编程，用 户可以关断任何一个或所有外设以节省功耗。所以具有片内 上电复位、ＶＤＤ监视器、电压调整器、看门狗定时器和时钟振荡 器的Ｃ８０５１ Ｆ３２０单片机是真正能独立工作的片上系统¨１。
为了得到换能器输出信号与距离的关系，在输出直接接收 的状态下，测量不同距离时接收换能器的输出幅度，部分数据 如表１所示。
表１超声波换能器的距离与输出信号幅度的关系
距离／ｃｍ
１ ２
输出Ｋ—ｐ／ｍＶ
９００ ８００
距离／ｃｍ １３ １５
输出咋一ｐ／ｍＶ
４０ ３７
５
３００
２０
３３
１０
１００
可看出输出信号为ｍＶ级，最大不超过１ Ｖ，信号范围较 大，这要求放大电路：
单片机C8051F020在液晶显示控制系统中的应用
单片机C8051F020在液晶显示控制系统中的应用
在单片机系统设计中，LCM(液晶显示模块)人机交互界面的设计往往
是很重要的一个环节。LCM 可以用于智能仪器上的显示设定参数、状态提示符、检测结果和待输入参数等功能。本文结合电解质分析仪的设计要求，采用液晶
显示模块YXD—12864A2LCM，研究并实现了以单片机C8051F020 为基础的
液晶显示的接口电路和程序设计，添加了按键系统，从而达到方便用户使用的
目的。
1 电解质分析仪简介
本系统所设计的电解质分析仪(Electrolyte Analyzer)是一种具有高分辨率和高精度的仪器，可以与多种离子选择电极配套使用，可用自动方法测定样品
中钾、钠、氯、钙离子的浓度和pH 值。其结构方框系统显示部分采用2 YXD- 12864A2LCM
2.1 模块介绍
YXD-12864A2LCM 是一种2.2 接口电路
接口电路显示字符：从屏幕指定的位置开始显示指定的字符串。此LCM 是128x64 位的液晶显示屏，每个字符所占用的点阵是8x8.显示位置由两个坐
标参数据决定，横坐标x 表示“行”，取值范围为0～7;第0 行对应屏幕最上边的一行，第7 行对应最下面一行。纵坐标y 表示“列”，取值范围为0～15，第0
列对应屏幕最左边的一列，第15 列对应屏幕最右边的一列。
假设要从第4 行第8 列的位置显示字符“K”，则程序段如下：
;entrancd：C(left，right)，R4(X)，R5(Y)，DPTR，R6(length)
data_to_lcd：
SETB CS1_LCD
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C8051F320在的数字可调光衰减器设计中的应用
【摘要】为了在光通信中实现光信号的衰减，采用微处理器C8051F320和AGILTRON公司的MEMS型EVOA元器件，实现了一种结构简单，低成本的可调光衰减器。本可调光衰减器由EVOA控制电路、液晶显示电路、USB接口电路和UART接口电路组成。通过实验测量和批量应用于生产，表明本可调衰减器工作可靠，有良好的精度。
【关键词】C8051F320；MEMS；EVOA
0 概述
光衰减器（OA）是光通信中最基本的器件之一，其的主要功能是用来减低或控制光信号，即用于光通讯系统中指标测量，短距通信系统的信号衰减。光衰减器可分为固定光衰减器（FOA）和可调光衰减器（VOA）。固定衰减器成本低廉，但是使用不方便，灵活性差。随着WDM技术近几年的快速发展和应用，光衰减器，特别是可调光衰减器（VOA）在EDFA增益均衡、DWMD网络光功率控制、光通讯线路、系统评估以及各种实验中等方面起到越来越重要的作用。虽然目前国内外可调光衰减器种类较多，但是大多价格较贵，本文介绍一种造价低廉，高精度，稳定性较好的光衰减器设计方案。
关键元器件选用AGILTRON公司的MM系列MEMS可变衰减器，MM系列VOA是基于微电机械结构，驱动简单，可直接利用电压驱动，同时具有良好的光电特性，满足Telcordia 1209和1221标准。在微控制器的控制下即可实现不同的驱动电压从而实现光信号的衰减控制。
MM系列VOA的特性如下表：
波长范围为C和L波段，其衰减范围可达30dB左右，插入损耗小于0.5dB，基本上满足常规实验和测试要求。
表1 电气参数表
1 系统框图
本系统以具有51核的微控制器C8051F320为核心，通过数模转化DAC来控制EVOA实现光信号的衰减，输出显示部分为液晶模块，输入部分为四轻触按键，同时与上位机通讯接口采用USB和RS232两种接口。
2 硬件设计
本衰减器由两部分构成：微控制器（MCU）电路和衰减器（VOA）控制电路。
2.1 MCU部分
MCU选用Silabs公司的C8051F320，其优点如下：
1）采用高速8051T微控制器内核，高速的流水线结构，70%的指令执行时间为一个或两个时钟周期，速度可达25MIPS；
2）带USB接口，片内的USB功能模块符合USB2.0规范，可在全速或低速下运行，并具有1KB USB缓存、集成收发器，无需外部电阻；
3）内部存储器有2304BYTE的RAM，16KB的FLASH；
4）片内调试电路提供全速，非侵入式的在线调试功能；
5）灵活的交叉开关译码器，可方便配置数字IO，以满足各种IO设计需求。
MCU部分主要由显示，通讯，键盘三大部分组成。另外额外的有C2调试接口：C2D与C2CLK，故障或出错报错蜂鸣器等附件。Silabs系统MCU的C2调试接口，支持FLASH编程，边界扫描和在系统调试，其与JTAG类似，只是它将三个JTAG数据信号（TDI，TDO，TMS）映射到一个双向的C2数据信号（C2D）。C2接口配合Silabs公司的USB DEBUG ADAPTER，我们可以方便的在线调试程序并下载到C8051F320的FLASH中。
其MCU系统的部分原理图如下：
C8051F320电源使用+3.3V，内部振荡器。在USB接口与C8051F320之间使用ESD保护芯片，USBLC6-4SC6。
IO设置：
P0.3 用于控制蜂鸣器；
P0.4，P0.5用于UART；
P1.0，P0.6，P0.7用于控制DAC芯片LTC8043；
P1.2，P1.3，P1.4和P1.5用于LCD液晶模块的；
P1.6，P1.7，P2.0和P2.1用于输入轻触按键；
P2.2和P2.3用于模拟I2C接口与时钟芯片通讯；
1）显示部分由段式液晶模块构成：本设计选择北京青云LCM045A 液晶显
示模块。该显示模块共有四位数字和一些特殊符号，基本满足衰减数字的显示要求。
其引脚原理图及引脚定义如下：
⑴/CS：模块片选信号。
⑵/RD：模块数据读出控制线。（未接）
⑶WR：模块数据/指令写入控制线。
⑷DATA：数据输入/输出。
⑸GND：地。
⑹VLCD：LCD屏工作电压调整，可调整视角对比度。
⑺VDD：电源。
⑻WDT定时器输出。
⑼BZ：压电陶瓷蜂鸣器正极。
⑽/BZ：压电陶瓷蜂鸣器负极。
⑾BL+：背光正极。
⑿BL：背光负极。
2）通讯部分有与上位机通讯的USB通讯和RS232串口，与内部时钟芯片I2C通讯三部分。传统的控制设备与上位机通讯接口一般使用RS232，RS422/RS485等接口，但是USB以其易于安装，配置，速度快，易于扩展，方便灵活等一系列的优点越来越为许多设备采用。故本设计中与上位机通讯采用了兼容两种接口的设计：RS232和USB。
RS232串口通讯相当简单：使用SIPEX公司的RS232收发芯片SP3223CY 配合适当的电容，并加DB9串口头即可构成最简单的RS232通讯接口。
USB部分：使用C8051F320内置集成的USB接口。
内部I2C通讯接口：将MCU的P2.3和P2.4模拟为I2C总线的SDA和SCL，MCU做I2C主机，PCF8563时钟芯片做I2C从机，MCU通过模拟I2C时序与时钟芯片进行的通讯，可设置使用时的时间。平时未使用到光信号的衰减功能时，液晶屏显示当前系统时间。采用大容量的法拉电容，可以断电保存时间。在校准
设置系统时间后保存，并以正常时间运行。