51单片机函数信号发生器的设计+源码+电路图(6)
图3 复位电路图
2.3.3 键盘接口电路
本系统键盘结构如图4所示。
图4 键盘结构电路图
工作原理如下。
(1) 检测键盘上是否有键按下，将行线送入低电平，列线送入高电平。读入P1口的状态来判别。其具体过程如下，P1口输出0FH，即所有行线置成高电平，所有列线置成低电平，然后将P1口状态读入与0FH比较。如果有键按下，总会有一根行线电平被拉至低电平，从而使行输入状态不全为1。
(2) 识别键盘中哪一个键按下，确认有键按下后，保存行扫描时有键按下时的状态X。P1口输出F0H，进行列扫描，保存列扫描状态Y，取出键值Z=X|Y。例如第一行第一列有键按下，那么行扫描读入的状态为00001110，列扫描读入的状态为11100000，最后键值Z=11101110=EEH，然后转去执行相应的服务程序。
2.3.4 数模转换电路
由于单片机产生的是数字信号，要想得到所需要的波形，就要把数字信号转换成模拟信号，所以该文选用价格低廉、接口简单、转换控制容易并具有8位分辨率的数模转换器DAC0832。连接电路如图5所示。DAC0832主要由8位输入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器以及输入控制电路四部分组成。但实际上，DAC0832输出的电量也不是真正能连续可调，而是以其绝对分辨率为单位增减，是准模拟量的输出。DAC0832是电流型输出，在应用时外接运放LM358使之成为电压型输出。
根据对DAC0832的数据锁存器和DAC寄存器的不同的控制方式，DAC0832有三种工作方式：直通方式、单缓冲方式和双缓冲方式。本设计选用直通方式。
DAC0832的数据口和单片机的P0口相连。
CSDA：片选信号输入线(选通数据锁存器)，低电平有效。
WR：数据锁存器写选通输入线，负脉冲(脉宽应大于500ns)有效。由ILE、CS、WR1的逻辑组合产生LE1，当LE1为高电平时，数据锁存器状态随输入数据线变换，LE1的负跳变时将输入数据锁存。
图5 数模转换电路图
2.3.5 幅度控制电路
如图6所示，在DAC0832的VREF端接入一个变阻器，这样就可以对输出波形幅度连续可调。其幅度调节原理为：
由D/A的模拟输出公式。当与B为常量时，改变Vr的大小可以相应改变，即改变波形的幅值[7]。由电路图可以看出是由外部电源提供一个+5V的电压，这里通过串联一个滑动变阻器R1。通过改变滑动变阻器R1的大小改变Vr当Vr线性变化时也就实现了波形幅值的连续可调。
图6 幅度控制电路图
2.3.6 LED显示电路
如图7所示在LED显示屏上显示出所调的频率、波形代码。
本机显示使用软件译码动态显示，电路如图7所示。使用软件译码动态显示的原因如下：(1)如果采用静态显示电路，单片机接口资源就会不够用，否则就要进行接口扩展，增大了整个系统的复杂程度；(2)当要制成印刷线路板时，需要占比较大的一块面积；(3)此外，使用动态显示，可以降低很大的功耗，因为每一时刻只有一个LED发光，其功耗为静态显示的1/8。一个LED最大电流为120mA，如用静态显示，8个LED就耗电流960mA，那么变压器就得选32V/32W，价格提高近一倍，稳压块得选7805C(Im=1A)，这种管是椭圆壳，在印刷线路板上也得占相当大的面积。综上分析，使用动态显示才是最实惠、方便的方案。
在显示的时候，只需把显示的字码传送到P2口，再通过74LS373执行数据锁存，位选控制信号通过P3口实现。由于使用的是共阴极得数码管，当需要显示哪一位的时候，只需在相应的位选控制信号口输出低电平即可。例如，如果需要在第一个数码管显示P，只需在P2口输出73H字段码，同时P3口输出FEH位选码。