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。比如一个正弦交流信号，要连接到A/D转换器件进行A/D转换，当A/D转换器件的参考电压为5V时，交流信号的幅值应调节到小于并接近于2.5V的水平，以提高A/D转换器件精度的利用率。被测交流信号一般为正负交替的电压信号，需经电压提升电路，将被测电压信号中叠加一个直流分量后，输出电压在0~5V之间，如图1.1.1所示：

图1.1.1 适当的输出信号幅值

如果输出信号的幅值过大，超出A/D器件的基准电压，显然不能得到正确的A/D转换结果；如果输出信号幅值过小，则不能充分发挥A/D转换器件精度，即不能充分利用A/D转换器件的位数。因此有必要将输出信号调理到0~5V之间，并且尽可能接近边界。

当原始被测信号的幅值变化较大时，如果采用固定增益的信号调理电路，则不能自动根据原始被测信号的变化调整增益（放大倍数）。采用程控放大器，利用DSP实现增益的智能调节，则可以根据信号幅值的变化自动调整放大倍数。