常用电路模块

9. AD8403 模块
AD8403用控制脉冲计数的方法来调整阻值,所以又叫数控可变电阻器,其实 质是一种特殊形式的数模转换器,其特性表现不是电流或电压,而是电阻或电阻 比率。其内部有A1~A4的四个独立的通道电位器，可通过软件编程来选择任一通 道。每个独立通道的定端A与B之间的电阻均有三种类型：10kΩ、50kΩ、100k Ω，拥有256个分支点，可以选择任意的阻值。 AD8403 在时钟脉冲作用下将 10 位串行数据通过 SDI 脚输入 。 这 10 位数 据字的格式为:A1A0D7D6D5D4D3D2D1D0 ,其中 A1A0 是地址位,有四种状态 00 、 01 、10 、11 分别对应内部电位器 RDAC1、RDAC2、RDAC3、RDAC4。
3. 周立功模块
采用具有串行接口 8 位 LED 数码管及 64 键键盘智能控制芯片 ZLG7289。 该芯片 同时还可连接多达 64 键的键盘矩阵单片即可完成 LED 显示﹑键盘接口的全部 功能。它内部含有译码器可直接接受 BCD 码或 16 进制码并同时具有 2 种译码
方式， 此外还具有多种控制指令如消隐﹑闪烁﹑左移﹑右移﹑段寻址等。 ZLG7289 具有片选信号可方便地实现多于 8 位的显示或多于 64 键的键盘接口。
RW 与置入的数字 DX 之间的计算公式为:
(2) ) RBA RW 256 其中 RW=50Ω， R BA 为 A 和 B 端的阻值， Dx=RDACx 锁存的 8 位数据。 当 VB=0V 时，R WB =50Ω。应当注意，在零点处存在一个 50Ω有限滑动触点电阻。
RWB ( DX ) ( DX
4. 4*4 键盘模块
直接用 I/O 口构成矩阵键盘电路。每个按键占用一根 I/O 线。各个按键的工作状 态不会互相影响。结构简单，软件编程容易，常用于按键较少场合。
图 1 矩阵键盘原理图
5. D/A 转换模块（TLC5615）
本模块主要以 TLC5615 芯片为单位。 一个电位器调节 TLC5615 基准电压输出。 在输出级加了滤波电路，消除 TLC5615 输出的干扰信号。滤波电路采用了 RC 滤 波电路。TLC5615 是一块 D/A 转化模块，采用串口发送数据，最大发送数据 10 位。单片机对 TLC5615 的控制端分四个端口，但实际只要控制 3 位，分别为数据 输入端 DIN，片选端 CS,时钟信号端 CLK。 由 TLC5615 的 DATASHEET 可知出其输出电压的公式，其公式可表示为： X VOUT 2(VREFIN ) IN （公式 1） 1024 其中， VOUT 为 D/A 转换的输出； VREFIN 为基准电压； X IN 为输入的待转换值，输 入范围 0~1023。
2N f OUT = M TC )（公式 1-1） f C (即 TOUT = N
2
M
（其中，N 为相位累加器的字长，M 为频率字的值） 可以看出当 M=1 时，输出频率 f OUT 最小，即 DDS 系统最小输出频率为：
f OUT fC 2N
（公式 1-2）
8. XR2206 模块
XR－2206 是一种性能优良的单片集成函数发生器芯片。该芯片可以产生高稳定 度、高精度的正弦波、三角波和方波，并通过调节占空比产生锯齿波和脉冲波， 还可以通过外围电路控制，来实现振幅调制和频率调制。
7. DDS 模块（频率合成模块）
AD9850 是 ADI 公司采用先进的 DDS 技术推出的高集成度 DDS 频率合成器,它内部 包括可编程 DDS 系统、高性能 DAC 及高速比较器,能实现全数字编程控制的频率 合成和时钟发生。接上精密时钟源,AD9851 可产生一个频谱纯净、频率和相位都 可编程控制的模拟正弦波输出。AD9851 接口功能控制简单,可以用 8 位并行口或 串行口直接输入频率、相位等控制数据。32 位频率控制字,在 125MHz 时钟下,输 出频率分辨率达 0.0291Hz。先进的 CMOS 工艺使 AD9850 不仅性能指标一流,而且 功耗低,在 3.3V 供电时,功耗仅为 155mW。本系统通过主单片机将串口接收到的 键盘所设置的数据转化成 DDS（AD9850）所需要的频率控制字以并行方式传给 AD9850 实现频率合成。并行输入改变 DDS 芯片频率的控制字，就可实现调频， 且充分发挥芯片的高速性能。基本不需要外围电路，且最大频偏可由软件任意改 变。 （电路图） DDS 输出频率计算： DDS 系统的输出信号频率 f OUT 与外部系统参考时钟频率 f C 之间的关系为：
1. 单片机模块
采用现在比较通用的 51 系列单片机。 51 系列单片机的发展已经有比较长的时间， 应用比较广泛，各种技术都比较成熟，此系列单片机是 8 位机，其最小系统的外 围电路由自己设计和制作，可以灵活应用。
2. 电源模块
稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成，如图 2.1
图 2.1 电源方框及波形图
10. AD603 模块
AD603 是 AD 公司推出的一种低噪声且由电压控制的增益放大器。 它提供精确 的、可由管脚选择的增益，它的增益是线性变化的,且在温度和电源电压变化时 有很高的稳定性,增益变化的范围 40dB,增益控制转换比例 25mV/dB,响应速度为 40dB,变化范围所需时间小于 1μs。 固定增益放大器的增益 GF 通过 VOUT 与 FDBK 端的连接形式确定，当 VOUT 与 FDBK 端短路连接时，GF=31.07dB；当 VOUT 与 FDBK 之间开路时，GF=51.07dB； 在 VOUT 与 FDBK 之间外接一个电阻 REXT，可将 GF 设置为 31.07-51.07dB 之间的 任意值。值得注意的是，在该模式下其增益精度有所降低，当外接电阻为 2k 欧 左右时， 增益误差最大。 若在 FDBK 与 COMM 端连接一个电阻， 可获得稍高的增益， 最大增益约 60dB。我们采用在 VOUT 与 FDBK 之间外接一个电阻的方案，那其电 压差与增益的关系式即为 ： Gain 40VG 20
13. LCD 液晶显示模块
采用 128X64 汉字图形点阵液晶，该点阵液晶内部设计有 2MB 的中文字型 CGROM 和 64X256 点阵的 GDRAM 绘图区域；同时，该模块还提供有４组可编程控 制的 16X16 16X16 点阵造字空间；除此之外，为了适应多种微处理器和单片机接 口的需要，该模块还提供了 4 位并行、8 位并行、2 线串行以及 3 线串行等多种 接口方式。利用上述功能可方便地实现汉字、ASCII 码、点阵图形、自造字体的 同屏显示，所有这些功能（包括显示 RAM、字符产生器以及液晶驱动电路和控制 器）都包含在集成电路芯片里，能够简单、有效地显示汉字和图形。
6. A/D 转换模块（TLC2543）
采用的是 TLC2543——使用开关电容逐次逼近技术完成 12 位快速 A/D 转换。 一个电位器调节 TLC2543 基准电压输出。TLC2543 与外围电路的连线简单，有 3 个控制输入端，为/CS，输入/输出时钟以及串行数据输入端。片内的 14 通道多 路器可以选择 11 个输入中任何一个或 3 个内部自测电压中的一个。12 位数据线 分时使用，内部带有精准参考电源。 由 DATASHEET 可知，TLC2543 的输出可由公式计算得出，其公式表达为：
a 整流和滤波电路：整流作用是将交流电压 U2 变换成脉动电压 U3。滤波电 路一般由电容组成，其作用是脉动电压 U3 中的大部分纹波加以滤除，以得到较 平滑的直流电压 U4。 b 稳压电路：由于得到的输出电压 U4 受负载、输入电 压 和 温度的影响 不稳定，为了得到更为稳定电压添加了稳压电路，从而得到稳定的电压 U0 ±5V 电源采用 LM7805 和 LM7905 三端固定式集成稳压器，在稳压器的输 入/输出端与地之间连接一个大容量的滤波电容；靠近稳压器的输入引脚端加小 容量的高频电容，以抑制该器件自激；输出引脚端连接高频电容，以减少高频噪 声。 图为±12V～±15V 可调电源电路 输出电压公式： LM317：Uo＝1.25×（1+R2/R1） LM337：Uo＝－1.25×（1+R2/R1）
`
11. STC5410 模块
STC12C5410AD单片机是宏晶科技生产的单时钟/ 机器周期(1T)的单片机， 是高速 / 低功耗/ 超强抗干扰的新一代8051 单片机， 指令代码完全兼容传统8051,但速 度快8-12 倍，内部集成MAX810 专用复位电路。4 路PWM,8 路高速10 位A/D 转 换,针对电机控制，强干扰场合。
14. 模拟乘法器模块
模拟乘法器是对两个模拟信号（电压或电流）实现相乘功能的的有源非线性 器件。 主要功能是实现两个互不相关信号相乘，即输出信号与两输入信号相乘积 成正比。它有两个输入端口，即 X 和 Y 输入端口。 乘法器两个输入信号的极性不同，其输出信号的极性也不同。如果用 XY 坐标平 面表示，则乘法器有四个可能的工作区，即四个工作象限,如图 2-19。
（STC5410 也可以根据外部晶振的不同， 也可以输出 1/4 晶振的频率。 AT89S52 也可如此,但是其频率比不上 5410。 ） 12. AT89C2051 模块
主要以 AT89C2051 芯片为单位，AT89C2051 芯片是一块可编程的单片机系列，它 外围没有 P3.6 口，但是内部却存在，可以用程序 JB P3.6 或 JNB P3.6 来判断那 个端口的当前情况。 注意点主要是电源和地不要接反， 复位端口是以低电平复位， 高电平芯片初始化；电源端口要加退耦电容。另加一个电源灯，看是否通电和通 电是否正常。最后引出需要的各拐角端口。
图 2-19
工作象限ຫໍສະໝຸດ Baidu
若输入信号为 X ,Y
,则输出信号 VO 为：
VO K VX VY （2-4） 式中： k 为乘法器的增益系数或标尺因子，单位为 V .若信号 VX 、VY 均限定 为某一极性的电压时才能正常工作，该乘法器称为单象限乘法器；若信号 VX 、 VY 中一个能适应正、负两种极性电压，而另一个只能适应单极性电压，则为二 象限乘法器；若两个输入信号能适应四种极性组合，称为四象限乘法器。
DOUT VIN * 4095 VREF VREF
公式（1）
VIN 表示输入的电压值，DOUT 表示 A/D 转换之后输出的数值。VREF 为参考正
电压，通常为 VCC ； VREF 为参考负电压，通常为 GND。其基准为 VREF 、 VREF 两 者之间的差，一般为 5V。