基于51單片機(jī)和DA的數(shù)控音頻功率放大器論文

1、 武漢紡織大學(xué) 課程設(shè)計(jì)報(bào)告學(xué)院：電子信息工程學(xué)院 班級(jí)：電信XX姓名：XXXX 學(xué)號(hào)：XXXX指導(dǎo)老師：XXX 數(shù)控音頻功率放大器一設(shè)計(jì)要求 （1）輸入信號(hào)為30mv峰峰值的正弦波，頻率范圍 20HZ20KHZ，輸入阻抗Ri 20K，前級(jí)程控放大器增益通過單片機(jī)鍵盤輸入控制，增益可預(yù)置為 10db，20db，30db，40db。 （2）后級(jí)功率放大器輸出功率3W（8負(fù)載）。 （3）液晶顯示。二原理框圖 單片機(jī)液晶鍵盤前級(jí)程控放大Vi功率放大器三方案對(duì)比選擇（1）選用繼電器控制前級(jí)放大用繼電器控制電阻的選擇進(jìn)而控制放大倍數(shù)。 （2）模擬開關(guān)控制前級(jí)放大 用模擬開光的斷和同來控制放大倍數(shù)。（3）

2、用DAC0832控制前級(jí)放大前級(jí)放大100倍后用單片機(jī)控制DAC0832進(jìn)行衰減。 經(jīng)對(duì)比選擇用DAC0832控制前級(jí)放大比較簡單，而且較精確。四電路圖設(shè)計(jì) 五主要元件選擇及參數(shù)設(shè)計(jì)（1） 運(yùn)放LF353前級(jí)放大分別放大10倍，總共放大100倍。LF353的工作電壓是+15v，各引腳的接法見上圖。將7號(hào)輸出腳的信號(hào)作為DAC0832的輸入。（2）功率放大器TDA2030 TDA2030的工作電壓是+15v。它將輸入的電流進(jìn)行放大，然后驅(qū)動(dòng)喇叭響。具體接法見上圖。利用TDA2030進(jìn)行功率放大。TDA2030具有體積小，輸出功率大，失真小等特點(diǎn)。功率放大器內(nèi)含多種保護(hù)電路，工作安全可靠性高，主要

3、保護(hù)電路有：短路保護(hù)，熱保護(hù)，地線偶然開路，電源極性反接，以及負(fù)載泄放電壓反沖等。其中，熱保護(hù)電路能夠容易承受輸出的過載，甚至是長時(shí)間的，或者環(huán)境溫度超過時(shí)均起到保護(hù)作用。與普通電路相比較，散熱片可以有更小的安全系數(shù)。結(jié)溫超過時(shí)，也不會(huì)對(duì)器件有所損害。(3)單片機(jī)STC89S52 STC89S52是比較常用的52系列單片機(jī)。它的工作電壓是+5v。外圍電路加上12M的晶振，使其正常工作。P2口控制DAC0832。通過對(duì)P2口賦值來改變輸出增益的大小。(4)1602液晶 1602顯示容量為16乘2個(gè)字符。工作電壓為+5v。編號(hào)符號(hào)引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1VSS電源地9D2Date I/O2VDD

4、電源正極10D3Date I/O3VL液晶顯示偏壓信號(hào)11D4Date I/O4RS數(shù)據(jù)/命令選擇端12D5Date I/O5R/W讀寫選擇端13D6Date I/O6E使能端14D7Date I/O7D0Date I/O15BLA背光源正極8D1Date I/O16BLK背光源負(fù)極（5）DAC0832DI0DI7：數(shù)據(jù)輸入線，TLL電平。 ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號(hào)輸入線，高電平有效。 CS：片選信號(hào)輸入線，低電平有效。 WR1：為輸入寄存器的寫選通信號(hào)。 XFER：數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)輸入線，低電平有效。 WR2：為DAC寄存器寫選通輸入線。 Iout1:電流輸出線。當(dāng)輸入全為1時(shí)Iout1

5、最大。 Iout2: 電流輸出線。其值與Iout1之和為一常數(shù)。 Rfb:反饋信號(hào)輸入線,芯片內(nèi)部有反饋電阻. Vcc:電源輸入線 (+5v+15v) Vref:基準(zhǔn)電壓輸線(-10v+10v ) AGND:模擬地,摸擬信號(hào)和基準(zhǔn)電源的參考地 DGND:數(shù)字地,兩種地線在基準(zhǔn)電源處共地比較好.六軟件編程按照電路圖的設(shè)計(jì)焊接好硬件電路。就開始軟件編程。程序主要分為兩個(gè)部分，即液晶顯示部分和控制DAC0832的部分。由于本設(shè)計(jì)采用的是用按鍵分別控制?？梢栽谥骱瘮?shù)中調(diào)用一個(gè)鍵盤掃描的函數(shù)，當(dāng)相應(yīng)的不同按鍵按下后控制液晶顯示和單片機(jī)P2的輸出，從而控制DAC0832的輸出增益。源程序見附錄。七調(diào)試部分

6、本次實(shí)驗(yàn)的調(diào)試部分花了大量的時(shí)間。當(dāng)程序?qū)懞镁幾g通過后，下載到單片機(jī)中，調(diào)試硬件看有無顯示和輸出。調(diào)試主要分為3個(gè)部分。分別是液晶顯示部分，前級(jí)放大部分，功放輸出部分。首先是液晶部分，經(jīng)過幾次程序的修改，和對(duì)液晶部分電路的檢測(cè)終于將液晶部分調(diào)出有顯示。然后檢查前級(jí)放大部分。在輸入端輸入峰峰值為50mv的正弦波。用示波器檢查運(yùn)放的輸出。最后一遍聯(lián)合按鍵控制用示波器觀察DAC0832輸出部分的波形。結(jié)果顯示良好。八實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)與總結(jié)經(jīng)過這次試驗(yàn)，我還是有一些收獲的。首先感覺到我們所學(xué)知識(shí)的膚淺，既沒學(xué)活也沒學(xué)深。以后要想做好電信專業(yè)的工作，我們還有很長的路要走。我也認(rèn)識(shí)到模擬電路是一門很值得研究而

7、且可以大有作為的學(xué)科，要想成功做出一個(gè)模擬電路出來需要付出許多汗水，并不是能夠?qū)㈦娐吩O(shè)計(jì)出來就算成功，由于模擬電路本身的特點(diǎn)，理論值和實(shí)際情況往往有著很大的區(qū)別，當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)出一個(gè)合理的電路并把它焊接出來后，心中小有成就感，然而在調(diào)試的過程中卻遭受了失敗的一次次打擊，我們甚至出現(xiàn)了上午把電路板調(diào)試好，下午輸出信號(hào)完全混亂的情況，幸運(yùn)的是我們?nèi)稳粓?jiān)持到最后并且品嘗到了成功的喜悅?？梢哉f完成理論設(shè)計(jì)只是完成了整個(gè)課題的很小一部分，調(diào)試過程占了很大的比重，在這個(gè)過程中通過與同學(xué)交流我們學(xué)到了很多，比如說電源要接去耦電容、液晶背光燈調(diào)節(jié)電阻的幾種解法，單片機(jī)程序中幾個(gè)函數(shù)的用法，電路虛焊的檢驗(yàn)方法等等。

8、通過這次實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了我的編程能力，使我看到了自己有許多需要提高和改進(jìn)的地方，也增強(qiáng)了我學(xué)習(xí)本專業(yè)的興趣和信心，可以說以后不管是讀研還是找工作，我要想成為一名合格的電子工程師還有很長的路要走。附錄一 實(shí)驗(yàn)電路圖附錄二 實(shí)驗(yàn)源程序#include#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit E=P12;sbit RS=P10;sbit RW=P11;sbit key1=P13;sbit key2=P14;sbit key3=P15;sbit key4=P16;sbit key5=P17; void lcd_

9、init();void write_comm(uchar);void write_data(uchar);void write_string(uchar,uchar,uchar *);void lcd_delay();void delay_ms(uint);void delay_ms(uint i) /延時(shí)i毫秒uint j;while(i-)for(j=0;j=3) return; else switch(row) /這種結(jié)構(gòu)保持以后升級(jí)到多行顯示液晶 case 1:write_comm(0x80);break; case 2:write_comm(0x80+0x40);break; /重新

10、調(diào)整數(shù)據(jù)地址指針 default:break; void lcd_delay()uchar i; for(i=0;i255;i+);void main()lcd_init();/cntl1=1;cntl3=1; cntl2=0;cntl4=0;cntl5=1;cntl6=0;write_string(1,0,Gain:);while(1)if(key1=0) delay_ms(15); if(key1=0) while(!key1); P2=0x02;write_string(2,0,0dB); if(key2=0) delay_ms(15); if(key2=0) while(!key2); P2=0x08;write_string(2,0,10dB); if(key3=0) delay_ms(15); if(key3=0) while(!key3); P2=0x1A;write_string(2,0,20dB); i