内容发布更新时间 : 2024/12/23 14:41:41星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

P2．0\．5引脚的电平状态来判断用户动作。当没有键按下时，P2．0～P2．5引脚呈现高电平，单片机不动作，当有键按下时，其对应的单片机引脚电平被拉低，芯片内检测到低电平后，进入相应程序语句执行对应的操作。各按钮定义如下：

SURE键：此键为多功能复用按钮。其一为在设定脉宽和频率数值时，选项确定之后按下此键即可开始进行数值修改；其二为当数值修改完成后按下此键即表示确定同时将修改值送入单片机程序进行运算。

CANCEL键：此键为取消功能按钮，或者也可理解为返回按钮。按下此键表示取消上一操作。

UP键：此键为多功能复用按钮。其一为进行脉宽和频率的数值修改选择；其二为数值加1功能按钮，按下一次即实现数值加1。

DOWN键：此键为多功能复用按钮。其一为进行脉宽和频率的数值修改选择；其

二为数值减1功能按钮，按下一次即实现数值减1。

MODIFY键：此键为修改按钮。当系统正常运行过程中，按下此键，即可进入脉宽和频率修改界面进行修改数值操作，同时单片机持续发送高电平，系统进入待机状态。

ENTER键：此键为开始运行按钮。本系统需要用户设定的只有脉宽和频率这两项

数值，当在液晶初始设定界面和修改界面完成操作之后，按下此键，系统立即进入运行状态，单片机开始发送控制脉冲给SG3525。

图3.14键盘接口电路

3.4.2液晶接口电路

由于液晶模块要兼顾到用户操作界面和系统正常运行过程中输出信息的显示，而控制芯片CD4052只有2个定时器，已经在输出控制脉冲程序中使用，所以，本系统采用拥有3个定时器的单片机CD4052来执行输出信息采集及其数据处理和液晶显示工作.

(1) CD4052是一个双4选一的多路模拟选择开关，具有低导通阻抗和非常低的关断泄漏电流。其使用真值表如表3．3所示。

表3.3 CD4052真值表

应用时可以通过单片机对[A，B]的控制来选择与液晶模块连接通路。例如：需要从4路输入中选择第2路输入，假设使用的是[1X，1Y]，那么单片机只需要分别给A和B送1和O即可选中该路，然后进行相应的处理。注意，第6脚为使能脚，只有为低电平时，才会有通道被选中输出。 (2)液晶接口电路

本系统中所采用的是深圳市精锐通实业有限公司生产的WGM．12864K3型图形点 阵式液晶显示模块。WGM．12863K3是一种图形点阵液晶显示模块，它主要由行驱动器、列驱动器及128x64全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示，也可以显示4x8个(16x16点阵)汉字。下面介绍一下主要技术参数和性能： ①电源(VDD)：+5V。

②显示内容：128(列)x64(行)点，全屏幕点阵。

七种指令。IC内带8139个16x16点阵中文字库，126个16x8字母符号，并提供4个16x16点阵的自定义字功能。 ③与CPU接口采用串行控制方式。 (D占空比(DuTY)：1／32。

⑤工作温度：．20℃～+70℃，存储温度：．30℃～+85℃。 ⑥模块工作电流约为3mA(5V)，背光工作电流约为40mA(5v)。

WGM-12864系列液晶采用台湾矽创电子公司生产的ST7920作为液晶驱动控制芯

片。其I／O接口特性如表3.4所示：

表3．4液晶驱动控制芯片I／0接口特性

本系统采用双单片机芯片通过CD4052多路选择开关与液晶模块进行分时选通控制，单片机AT89C51串行控制的时钟端和数据端分别选择P2．6、P2．7引脚，AT89C52的则分别为P2．0、P2．1引脚。两个单片机、CD4052和液晶模块的电源输入端都接在同一个+5V辅助电源上。多路开关CD4052的INH、Vee和Vss引脚均接地，与其共地的还有AT89C51和AT89C52的接地端，液晶模块电源负极和背光灯接地端。图3．15为液晶接口模块的硬件连接图。

图3.15液晶接口电路

如图3．15所示，主控芯片AT89C51的P1．1和P1．2引脚与CD4052的A、B引脚相连，在单片机程序的控制下，通过改变AT89C51单片机上P1．1与P1．2引脚上的高低电平，即可实现使多路选择开关选通不同的数据通路。 3.5信号采集电路 3.5.1输出信号采集电路

系统输出信号包括输出电流、输出电压、输出电压的频率和脉宽这4个需要被采集的信号。输出信号采集电路如图3．16所示。

电压采样电路在系统输出端采用若干分压电阻串联方式，经过电压跟随器后输出电压采样信号。电路中取RF为200Kf2，Rv为320Kf≥，选用志耕电子有限公司精密金属膜电阻器MELF系列的0204型号，分压电阻RP取值400Mf2，选用北京酒安迅达公司R18型号的片状玻璃釉电阻器，耐压15KV。因为输出端为10KV--一50KV高压，为保护后续电路安全，需要8个400M92的分压电阻使采样电路电流在安全范围之内。信号采样电路的主体形式为电压跟随器，其输入端接有限流电阻，稳压管和滤波电容，稳压管稳压值为后续电路中运放的电源电压值，这样保证了即使在过压情况下后续电路元器件的安全。

电压采样电路分压电阻的选取可以保证当系统输出电压在最大到最小值之间变化时，B点电位在5V到1V之间呈线性变化。由于系统输出端为脉冲形式，经过射随器IC6后的电压波形仍为脉冲形式，所以在其输出端选取参数值合适的阻容电路将脉冲波形转化为直流波形，之后送入A，D转换芯片MAXl97的1号通道。由于输出频率要求在1Hz--一50Hz内变化，再考虑安全佘量，则RC时间常数应大于或等于1s。电压采样电容cv应大于或等于10uF；电流采样与电压采样类似，最后电流采样信号送入A／D转换芯片MAXl97的2号通道。对于输出脉冲的频率和脉宽采样电路，其实现方法是采用比较器输出高低电平模拟实际系统输出脉冲的方式。图3．16中A点电位是脉冲形式，其分压电阻的选取与电压采样中分压电阻的选取相同，但是为了保证两路采样信号的精确性，没有在同一支路上取样。A点分压值对应输出电压10KV--一50KV在1V--一5V范围内变化。这样，当输出电压处于10KV\的高电平时，A点电位处于1V\的高电平，大于比较器IC7反相输入端的0．5V基准电压，比较器输出高电平；反之，比较器输出低电平，最后形成的脉冲信号送入AT89C52的相应引脚进行脉宽与频率检测。

图3.16输出信号采样电路

3．5．2A／D转换电路

A／D转换电路是系统输出的模拟信号与单片机所能识别的数字信号沟通的桥梁，本系统采用MAXIM公司推出的12位逐次渐进式A／D转换器MAXl97。下面首先介绍其主要性能特点[35-36]。MAXl97具有12位分辨率和1／2LSB的线性度；单--+5V电源供电；可选择的输入电压范围为：0\、0\、+5V、±10V；8路可独立编程的模拟输入通道；转换时间：6／,ts；采样速率：100kbps；内部或外部时钟；内部4．06V基准电压源或外接基准源：内部或外部采集控制；两种掉电工作模式：待掉电模式和全掉电模式：输入通道耐压至±16．5V。 其次介绍MAXl97引脚及其功能。MAXl97有28脚DIP(窄型)、宽型SO、SSOP 等封装形式。本系统采用DIP封装。D0\为输出数据线；CH0\为模拟量输入通道；CS为片选端；RD，WR为读写控制端；CLK为时钟输入；INT为转换结束信号。HBEN为12位转换结果输出端，HBEN=I．-高4位输出；HBEN=0：低8位输出。SHDN为省电控制端，SHDN=0时，MAXl97进入省电模式。REFADJ为带隙电压基准输出/外部调整端；REF为基准缓冲输出舱DC基准输入；VDD接+5V，DGND为数字地，AGND为模拟地。 最后说明MAXl97控制字格式。MAXl97的工作模式由其控制字决定，控制字格式由高位到低位依次为PDl、PD0、ACQMOD、RNG、BIP、A2、A1、A0。 (2)MAXl97转换模式及时序

MAXl97的转换模式由ACQMOD决定，ACQMOD=0：内部控制的转换模式。 ACQMOD=I：外部控制的转换模式。外部转换模式时序如图3．17所示。

图3.17 MAXl97外部转换模式及时序

(3)A／D转换电路

从输出端采样经电阻分压得到1V'--'5V的输出电压信号，电流采样经保护