程控增益放大器论文(AD603)

1、摘要本作品基于压控放大器设计， 由前级放大模块、增益控制模块、后级功率放 大模块、A/D(D/A)模块组成。采用STC89C52单片机作为微控制器，以可编程增 益放大器AD603为放大电路的核心，设计并制作了具有增益预置和程控等功能的 宽带直流放大器及所使用的直流电源。 由AD603级联组成增益放大器，实现增益 -2060dB范围内可按5dB步进调节或连续可调，且在09MHz通频带内增益起 伏在1dB以下；互补三极管射级跟随高功率输出在 50负载上最大输出电压有效 值Vo 2V,波形无明显失真；功放输出信号经有效值检波后， 通过10位A/D转换 芯片，将模拟电压的有效值转换成数字信号， 并送微

2、控制器实现增益预置与显示。作品通过实验完成，并制作成实物。设计采用压控增益器件AD603进行合理的级联和阻抗匹配，加入后级功率输出，并能进行预置和控制，稳定性好，可 控范围大。整个作品制作成本低、功耗小，除个别指标未能达到设计要求外，其 它全部达到设计要求。关键字 ：压控放大器 ； AD603 ；程控增益AbstractThis work is based on pressure controlled amplifiers, A former design amplifier module and gain control module, the power amplifier module,

3、 A/D (D/A) module, STC89c52 adopts single-chip microprocessor controller, with a programmable gain AD603 amplifier for amplifying circuit, the core of which is preset and gain the function such as programmed-control dc amplifier and use of broadband of dc power supply. By AD603 cascadecomposition ga

4、in amplifiers, realize gain - 20 60dB range according to 5dB step regulation or continuous adjustable, and in 0 9MHz bandpass within 1dB below; and gain in Complementary triode shot with high power output level 50 largest load voltage waveform 10V experiment.it Vo RMS, without apparent distortion, T

5、he power output signal detection, the RMS by 10 A/D conversion chip TLC1549, simulation of the RMS voltage conversion into digital signals, and realize gain preset with micro-controller.Through experiments, and complete works into real. Design using pressure control, reasonable AD603 device gain the

6、 impedance matching, and join the power output, and preset and control, good stability, controllable scope. The work of low cost, low consumption, in addition to the individual indexes to meet the design requirements, all other to meet the design requirements.Key words: Pressure controlled amplifier

7、s；AD603 ； program-controlled gain目录Abstract 11 绪论 21.1引言 31.2直流宽带放大器概述 41.3直流宽带放大器的应用 51.4设计要求 61.5完成设计的方法 72系统方案设计 .82.1直流宽带放大器基本原理92.2系统框图设计 102.3主要模块选择与论证112.3.1程控增益放大方案 .122.3.2功率放大.132.4理论分析与计算 .142.4.1带宽增益积 152.4.2通频带内增益起伏控制 .162.4.3线性相位 172.4.4抑制直流零点漂移 .182.4.5放大器稳定性193硬件电路设计.203.1前级放大电路.213.

8、2.程控增益放大电路.223.3 功率放大电路233.4 滤波电路244软件系统设计 .254.1 STC89C51RC/RD+ 系列 单片机简.264.2 stc89c52的定时/计数器编程的相关寄存器介绍 .274.2软件流程图 285 结论 296 参考文献 30第一章 绪论 1.1 引言随着微电子技术的发展， 人们迫切地要求能够远距离随时随地迅 速而准确地传送多媒体信息。 于是，无线通信技术得到了迅猛的发展， 技术也越来越成熟。 而宽带放大器是上述通信系统和其它电子系统必 不可少的一部分。 由此可知， 宽带放大器在通信系统中起到非常重要 的作用， 于是人们也对它的要求也越来越高。 直宽

9、带放大器在科研中 具有重要作用，宽带运算放大器广泛应用于 AD 转换器、 DA 转 换器、有源滤波器、波形发生器、视频放大器等电路。例如在通讯、 广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。因此直流宽带放大器应 用十分广泛，有非常好的市场前景。1.2 直流宽带放大器概述放大器能把输入信号的电压或功率放大的装置， 由电子管或晶体 管、电源变压器和其他电器元件组成。 放大器的原理是高频功率放大 器用于发射机的末级， 作用是将高频已调波信号进行功率放大， 以满 足发送功率的要求， 然后经过天线将其辐射到空间， 保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通 信。高频功率放大器是

10、通信系统中发送装置的重要组件。 按其工作频 带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种， 窄 带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回 路，故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器； 宽带高频功率放大 器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路， 因此又称为非 调谐功率放大器。 高频功率放大器是一种能量转换器件， 它将电源供 给的直流能量转换成为高频交流输出在 “低频电子线路”课程中已 知，放大器可以按照电流导通角的不同，将其分为甲、乙、丙三类工 作状态。甲类放大器电流的流通角为 360适，用于小信号低功率放大。 乙类放大器电流的流通角约等于180；丙类放大器

11、电流的流通角则小于 180。乙类和丙类都适用于大功率工作丙类工作状态的输出功率 和效率是三种工作状态中最高者。高频功率放大器大多工作于丙类。 但丙类放大器的电流波形失真太大， 因而不能用于低频功率放大， 只 能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。 由于调谐回路具有滤 波能力，回路电流与电压仍然极近于正弦波形，失真很小。1.3 直流宽带放大器的应用 直流宽带能够放大直流信号或变化极其缓慢的交流信号， 它广泛 应用于自动控制仪表，医疗电子仪器，电子测量仪器等。目前在无线 通信、移动电话、卫星通信网、全球定位系统(GP、直播卫星接收(DBS)、 ITS 通信技术及毫米波自动防撞系统等领域有着广阔

12、的应用 前景，在光传输系统中，直流宽带放大器也同样占有重要地位。在无 线通信、电子战、电磁兼容测试和科学研究等领域，对射频和微波宽 带放大器有极大需求， 且这些领域对宽带放大器要求各不相同， 特别 是在通信系统和电子战系统的应用中， 对宽带低噪声和功率放大器的 性能指标有特殊要求。 在设计上传统窄带放大器的端口匹配， 一般是 按照低噪声或者共扼匹配来设计的， 以此获得低噪声放大器或者最大 的输出功率。但是，在宽带的条件下，输入输出阻抗变化是比较大 的，此时使用共扼匹配的概念是不合适的。这些电路要求运算放大器具有较高的频带宽度， 电压增值。为此， 以可变增益放大器 AD603 为核心，设计一种可

13、编程宽带运算放大器。该题涉及到不单单是动手能力， 更有严谨理论知识， 这类题目往 往不是单片机简单输入输出就能完成的，需要大量的演算，仿真，而 且测试步骤严谨。该电路增益调节范围为-670 dB，步进间距为6dB, AGC为60 dB, -3 dB通频带为40 Hz15MHz。矩阵键盘设置增益值、步进， 点阵液晶显示实时电压有效值，人机界面友好，操作简单方便。1.4 设计要求1.4.1 主要指标(1 ) 设计并制作一个宽带直流放大器及所用的直流稳压电源(2) 电压增益 AV 40dB，输入电压有效值 Vi 2V,输出信号波形无明显失真。(4) 3dB通频带05MHz ;在04MHz通频带内增益

14、起伏W 1dB。(5) 放大器的输入电阻50，负载电阻(502)。(6) 设计并制作满足放大器要求所用的直流稳压电源。1.4.2说明(1)宽带直流放大器幅频特性示意图如图1.1所示图1.1幅频特性示意图(2) 负载电阻应预留测试用检测口和明显标志，如不符合(502)的电阻值要求，则酌情扣除最大输出电压有效值项的所得分数。(3) 放大器要留有必要的测试点。建议的测试框图如图1.2所 示，可采用信号发生器与示波器/交、直流电压表组合的静态法或扫 频仪进行幅频特性测量。宽带“流放大器闷r示波器/交”航流*1tL扫频仪图1.2 幅频特性测试框图1.5完成设计的方法1.5.1搜集国内外对该课题所涉及的研

15、究资料， 掌握当前的研究发 展以及研究方向。1.5.2对目前已有的方案进行进一步的研究，了解已有的一些算法 的优点和不足，并对其提出改进或者提出新的方案。1.5.3对改进方案或提出的新方案进行仿真、 设计。论证方案的可 行性。第二章系统方案设计2.1直流宽带放大器基本原理该直流宽带放大器的基本工作原理是利用 STC89c52单片机作为 微控制器。放大电路由前级放大、程控放大和功率放大三部分组成。 通过有效值检波电路，将输出电压的有效值经过 AD转换电路，把输 出模拟电压有效值转换成数字信号， 送给微控制器处理并显示。单片 机通过键盘预置输出电压，把预置输出值同AD采集回来的输出电压 有效值相比

16、较。经微控制器数据处理后，通过DA输出的电压值调节 程控放大器的放大倍数，使输出值达到预设值。从而形成一个闭环控 制系统。输入信号经前级放大后经一个射随器进入可控增益放大，其放大 倍数由单片机通过D/A转换器调整AD603的控制电压Vg并根据公式：增益GAIN=40 xVg+20 (dB)来设定。而在 AGC模式下，此控制电压Vg是由AGC电路的反馈电压得到，不受单片机控制。经可 控增益放大后的信号最后进过功率放大得到需要的输出信号，前级和后级的增益搭配，都是经过精确的测量和计算的。 输出电压经有效值 检波得到峰值电压并反馈到单片机，经运算和线性补偿得到有效值， 同时由单片机推到数码管显示出来

17、。2.2系统框图设计根据题目要求，本系统设计主要包括以下几个部分：程控增益放大、直流稳压电源、功率放大、有效值检波、A/D输入、高速放大 隔离及微控制器等。系统构成如图2.1所示，其中难点是程控增益放大和功率放大级，下面对这两个部分的方案分别进行设计论证。键盘输入負/D输入Stc89c52S控制器1 1功率1液晶显乔D/A输出有敕值检波A前级隔离厳丈程控増吕腹大后级运簸護1天图2.1系统方框图犒入0输出2.3主要模块选择与论证2.3.1程控增益放大方案方案一：使用多个高速运放和模拟开关构成程控增益放大。通过控制模拟开关选择不同的反馈电阻实现可控增益。这种方案结构简 单，易实现，但由于模拟开关其

18、导通电阻很大，使得各通道信号容易 相互干扰，甚至影响通频带宽，同时若要实现增益连续可调，整体结 构复杂，调试麻烦。方案二：采用控制电压与增益成线性关系的可编程增益放大器 AD603 。通过单片机控制 D/A 输出高精度直流电压来控制 AD603 内 部的衰减网络，实现精度 0.5dB 增益可调。用少数外围器件级联两 片 AD603 可实现增益 -2060dB 连续可调，满足题目要求。综上所述：本设计采用方案二，用高精度10位DAC输出直流电 压控制 AD603 实现程控增益放大。2.3.2 功率放大为使在负载为50电阻上最大输出电压正弦波有效值 Vo10V, 且波形无明显失真，需进行功率放大输

19、出。方案一： 采用带宽增益积大的运算放大器制作多级放大电路。 以 OPA842和OP37为例，利用OPA842带宽增益积大的特点，使输入 的小信号充分放大，再用 OP37或其他高压运放放大至有效值10V。 这种方法采用电位器或者数字电位器连续调节放大倍数，设计简洁， 但是要实现数字控制的可控对数增益很不方便。方案二： 互补三极管射级跟随输出。 两只三极管轮流供电给负载 电流，工作效率高。输入信号通过耦合至三极管的基极，所以对交、 直流信号都可跟随。 但是跟随信号范围不宽， 在高频时幅度有些许衰 减。方案三：使用电流缓冲器 BUF634.其单位增益带宽可在 30M180M变化，最大输出电流为25

20、0mA.为了实现在50负载电阻上输出 信号波形无明显失真， 用两片 BUF634 并联提高驱动能力。 但是价格 昂贵，制作成本高。通过分别测试、比较上述三种方案：方案一调整增益不便，方案 二的增益达不到题目要求， 方案三能够很好的满足要求， 最终选择方 案三。2.4 理论分析与计算2.4.1 带宽增益积带宽增益积（GBP）为带宽与增益的乘积，描述的是某一种运放的 一个固有特性，是一个恒值。当增益提高时，相应的带宽变窄;同理增益降低时，相应带宽就变宽。AD603 主要有三种工作模式：当脚 5 和脚 7 短接时， AD603 的 增益为40Vg+10,这时的增益范围-10dB30dB,带宽为90M

21、hz。当脚 5和脚7断开时，其增益为40Vg+30,这时的增益范围为10dB50dB。 带宽为9Mhz;当5脚和7脚接上电阻，其增益与带宽范围将处于上述 两者之间。本设计采用脚 5 和脚 7 短接模式，两个 AD603 级联增益 范围为-2060dB，带宽约为80MHZ,带宽增益积超过1000MHZ,完全 满足题目设计要求。2.4.2 通频带内增益起伏控制根据带宽增益积的原理： 当频率变化时，增益也将发生起伏变化。 为实现09MHz通频带内增益起伏110V,且波形无明显失真，本设计选用互补三极管输出。为了提高功率放大电路的驱 动电路，选用高带宽D882,B772三极管。功率放大电路见图3.3

22、:R 1R 5-1 51 uFR101C 7C 91 00 0p F图3.3功率放大电路B448R 61 00R116 00Q3 B448Q1B664C 4).01 u 1 uFC 60.01 uFC 80.01 uFC 51 uF |(疔 Vou tR 75.1kR 2RE S11 00 uFC102pFC112pFQ2B664880J | -1 5V3.4.有效值检波电路在整个的系统中，有效值检波电路是连接硬件电路和软件电路的 桥梁。幅值的检测主要通过有效值检测芯片AD637实现，AD637是一款高精密度，宽带宽的RMS-To-DC转换芯片。AD637通过检测13 脚的输入信号得到其有效值

23、，再将其有效值通过AD转换芯片TLC1549,转换成数字信号，送给为控制器处理。电路图如下图3.4：111QF+VS图3.4有效值检波电路3.5. LCD液晶显示电路选用LCD1602液晶显示作为显示器件，电路简单，显示稳定可 靠。1602液晶模块内部的字符发生存储器 (CGROM)已经存储了 160 个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小 写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码。通过发送命令和发送所需要显示字符的代码，即可获得所需显示的字 符。1602液晶显示功能齐全，操作简单。LCD1602的主要功能A、 40通道点阵LCD驱动;B、可选择当作行驱

24、动或列驱动；C、输入/输 出信号 输出,能产生20X2个LCD驱动波形;输入，接受控制器送出的 串行数据和控制信号，偏压(V1 W6); D、通过单片机控制将所测的频 率信号读数显示出来。2 一avirH36直流稳压电源电路如图3.6所示：电路为自行设计的正负15V和正负5V的直流稳压电源电路图。分别采用 LM7815、LM7915、LM7805和LM7905构成，电路简单，工作可靠。唯一的缺点是效率较低。第四章软件系统设计STC89C51RC/RD+系列单片机简介STC89C51RC/RD+系列单片机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰/高速/低功耗的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，

25、12时钟/机器周期和6时钟/机器 周期可任意选择，最新的D版本内部集成MAX810 专用复位电路。特点：1. 增强型6时钟/机器周期，12时钟/机器周期8051 CPU2. 工作电压： 5.5V - 3.4V （5V 单片机） / 3.8V - 2.0V （ 3V 单片 机）3. 工作频率范围：0 -40 MHz，相当于普通8051的080MHz.实际工作频率可达 48MHz.4. 用户应用程序空间 4K / 8K / 13K / 16K / 20K / 32K / 64K字节5. 片上集成 1280 字节 / 512 字节 RAM6. 通用I/O 口（ 32/36 个），复位后为：P1/P2

26、/P3/P4 是准双向口 /弱上拉（普通8051 传统I/O 口）P0 口是开漏输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O 口 用时，需加上拉电阻。7 . I S P （在系统可编程） / I A P （在应用可编程），无需专用编 程器 / 仿真器可通过串口（ P3.0/P3.1 ）直接下载用户程序， 8K 程序3 秒即可完成一片8. EEPROM 功能9. 看门狗10 .内部集成M A X 8 1 0专用复位电路（D版本才有），外部晶体2 0 M 以下时，可省外部复位电路11. 共3 个16 位定时器/ 计数器，其中定时器 0 还可以当成 2 个8 位定时器使用12. 外部中断 4

27、路,下降沿中断或低电平触发中断 ,Power Down 模式 可由外部中断低电平触发中断方式唤醒13. 通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART14. 工作温度范围：0 - 75 C / -40 - +85 C15. 封装： PDIP-40 , PLCC-44,PQFP-44匚：电區X： *4一 丄，2 IMaXSIOlr 1 HJ shk TSP”EP銘世卅宇EPROM !曲FT1心8031肚曲底丈耗*粗低怖CART J J 捐创AD一 胡牛E位 J JLf-.1-Pl井若端口:p* NO R3r Fparawsc .PO端口P4 k :匸二 A D J&迴扫档 距i耳出

28、电呛雋nt.用fff粉議壽4.1 stc89c52的定时/计数器编程的相关寄存器介绍4.1.1定时器/计数器方式控制寄存器TMOD定时器工作方式寄存器TMOD用于选择定时器的工作方式，它 的高4位控制定时器T1,低4位控制定时器T0。TMODD7D6D5D4D3D2D1D0GATEc/tM1M0GATEc/tM1M0T1T0其中：c/ t为功能选择位，当c/T=1时为计数方式；当c/T=0时为计数方式。M1M0 : T/C工作方式定义位，具体定义方式如下表:M1M0工作方式方式说明00013位定时/计数器01116位定时/计数器102可自动重装的8位定时/计数器113T0分为2个8位定时器，T

29、1无此方式4.1.2定时器控制寄存器TCONTCON控制寄存器各位的定义如下:TCOND7D6D5D4D3D2D1DOTF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0其中:TFO（TFI）:为T0 （T1）定时器溢出中断标志位。当 T0 （T1）计 数器溢出时，由硬件置位，并在允许中断的情况下，发出中断请求信 号。当CPU响应中断转向中断服务程序时，有硬件自动将该位清0.TR0（ TR1）:运行控制位。当TRO（TR1）=1时启动T0（T1）。该 位由软件进行设置。IE1 （IE0）:外部中断1（外部中断0）请求标志位。当外部中断到 来时，IE1（ IE0）由硬件置位。当响应中断转向外部服务程

30、序时由 硬件将IE1（ IE0）自动清0.IT1（IT0）:外部中断请求1（0）触发方式控制位。当选择电平触发 方式时，IT1（IT0）=0,此时INTx（x=1或0）为低电平有效；若选择 为边沿触发方式时，IT0（ IT1） =1，INTx则为负跳变有效。3.1.3中断允许控制寄存器IEIE控制寄存器各位的定义如下:IED7D6D5D4D3D2D1D0EAET2ESET1EX1ET0EX0EA:中断允许控制位ET2:定时器2中断允许控制位。ES:串行中断允许控制位EX1 (EX0):外部中断1 (外部中断0)中断允许控制位。ET1(ET0):定时器1 (定时器0)中断允许控制位4.2 软件流

31、程图ICCAVR: 自 ATMEL 公司的 AT90 系列单片机诞生以来有很 多第三方厂商为 AT90 系列开发了用于程序开发的 C 语言工具， ICCAVR 就是 ATMEL 公司推荐的第三方 C 编译器之一。ICCAVR 是一种符合 ANSI 标准的 C 语言来开发 MCU 程序 的一个工具，功能合适、使用方便、技术支持好，它主要有以下 几个特点：1.ICCAVR 是一个综合了编辑器和工程管理器的集成工作环 境( IDE)；2. 源文件全部被组织到工程之中，文件的编辑和工程的构筑 也在这个环境中完成，错误显示在状态窗口中，并且当你点击编译错误时，光标自动跳转 到错误的那一行；3. 工程管理

32、器还能直接生成可以直接使用的INTEL HEX 格式文件，该格式的文件可被大多数编程器所支持，用于下载到芯片中；4.ICCAVR 是一个 32 位的程序支持长文件名。Avr studio: avr studio 是atmel公司开发的集成开发环境，其中编译器为汇编器。支持调试，片上仿真，下载等功能。一般都是用c编译器开发程序，然后用avr studio来仿真和下载。系统软件基于STC单片机开发系统程序流程图如下图10所示:图4.1系统程序流程图总结本设计在发挥部分之外， 增加了语音自动播报增益， 频率等功能， 同时利用 ATMEGA16 的捕获功能实现了高精度频率测量，精度高达 几百 HZ.本

33、系统采用可编程增益放大器AD603 ,实现了增益连续可调，在0-9Mhz带宽范围内增益起伏w 1dB同时，输出电压在一定范 围内，波形无明显失真。自制的基于 DC/DC 的直流稳压电源具有很 高的效率。本系统从方案设计，理论计算，实际制作，软硬件调试等 方面进行了紧张而又认真仔细的工作， 实现了宽带直流放大系统。 在 理论设计计算方面， 我们充分运用了我们所掌握的知识， 力争做到更 好。但在实际制作过程中，经常会卡在一些小问题上，说明了我们还 是缺少实际的工程经验， 导致加工工艺和板子的可靠性方面做得不是 很好。通过此次毕业设计，我们组的两个成员都获益匪浅，尤其对电 子设计的整个制作流程和设计

34、过程中遇到的问题有了深入的体会。 如 果在设计与制作中利用数模隔离、电源隔离、滤波和去耦等技术,不 但能有效减少噪声和干扰的影响 ,同时还能提高系统的稳定性。在每个模块都能正常工作的情况下， 整机连调的时候会出现 “共 地”问题，导致整机会有一个 50HZ 的工频干扰。改进措施是系统地 线不能出现环路， 所有地线最好一点接地， 包括单片机的数字地和模 拟地。在方案实施过程中，由于时间比较紧，来不及制版，而实验板 的结构受限， 导致频率过高的时候会引入干扰。 如果能在精确调整之 后，将整体电路利用PCB开出电路板，减少连线引起的干扰，一定可 以提高精度和性能。参考文献1】 张毅坤、陈善久、裘雪红

35、编著 . 单片微型计算机原理及应用 . 西安电子科 技大学出版社 , 1997 年2】 孟立凡、蓝金辉主编 . 传感器原理及应用 电子工业出版社 , 2007 年3】 阎石 数字电子技术基础 高等教育出版社， 1998 年4】 华成英、童诗白 模拟电子技术基础 高等教育出版社 2001 年5】 黄智伟 编著 . 全国大学生电子设计竞赛电路设计，北京航空航天大学出 版社， 2006【6】 戴仙金主编.51单片机及其C语言程序开发实例，清华大学出版社，2008【7】 谭浩强 C程序设计.北京：清华大学出版社，1999.128】 戴伏生 . 基础电子电路设计与实践 . 国防工业出版社 ,2002 年

36、9】 王煜东 . 传感器应用技术 M 西安: 西安电子科技大学出版社 ,2006.0610】 李广弟等 . 单片机基础 M. 北京 :北京航空航天大学出版社 ,2001.7.11】 全国大学生电子设计组委会 J. 全国电子设计大赛获奖作品汇编 . 北京: 北京理工大学出版社 ,2004.12】 卿太全 . 传感器应用电路集萃 M. 北京 : 中国电力出版社 .2008.04【13】 孙立志.PWM与数字化电动机控制技术应用M北京：中国电力出版社,2008.0114】 Wayne Labs. Level measurement： Pressure methods DominateJ .I&CS,

37、 1990, (2) ：37-38 .15 】 V. E. Sakharov S. A. Kuznetsov B. D. Zaitsev I. E. Kuznetsova and S.G. Joshi. Liquid level sensor using ultrasonic Lamb waves .UltrasonicsM, 2003, 41 (4) ：319-322 .16 】 Stc89c52 单片机官方数据手册附录A电路图+JV CT|l+ 5VCL0P04gy匚調馭19図0603 1JVoihiFr”V104 -5VL04 104104I 1 104匸0中ZCl于4?kraH04汩I

38、钧7為14-TuFJT4UCJ 40 3图A3:程控放大电路JP1R21M+VSR425V11 23456789 1C 11 121314AD63747uF50KR31K-VS图A4:检波电路gli图A5:液晶显示电路L&DLPIODE+ CIG200iiFDIODEKODE图A6:电源电路*参考文献1 】 张毅坤、陈善久、裘雪红编著 . 单片微型计算机原理 及应用 . 西安电子科技大学出版社 , 1997 年2 】 孟立凡、蓝金辉主编 . 传感器原理及应用 电子工业出 版社, 2007 年3 】 阎石 数字电子技术基础 高等教育出版社， 1998 年4 】 华成英、童诗白 模拟电子技术基础

39、高等教育出版社 2001 年5】 黄智伟 编著 . 全国大学生电子设计竞赛电路设计， 北京航空航天大学出版社， 20066】 戴仙金 主编 . 51 单片机及其 C 语言程序开发实例， 清华大学出版社， 20087】 谭浩强 C 程序设计.北京：清华大学出版社，1999.128 】 戴伏生 .基础电子电路设计与实践国防工业出版社 ,2002 年9】王煜东 .传感器应用技术 M 西安 :西安电子科技大学出版社 ,2006.0610 】 李广弟等 .单片机基础 M. 北京 :北京航空航天大学 出版社 ,2001.7.【11】 全国大学生电子设计组委会 J.全国电子设计大赛获 奖作品汇编 . 北京

40、:北京理工大学出版社 ,2004.12】 卿太全 . 传感器应用电路集萃 M. 北京:中国电力出 版社.2008.0413】 孙立志 .PWM 与数字化电动机控制技术应用 M 北 京:中国电力出版社 ,2008.0114 】 Wayne Labs. Level measurement: Pressure methods DominateJ .I&CS, 1990, (2) :37-38 .15 】 V. E. Sakharov S. A. Kuznetsov B. D. Zaitsev I. E. Kuznetsova and S. G. Joshi. Liquid level sensor

41、using ultrasonic Lamb waves .UltrasonicsM, 2003, 41 (4) :319-322 .附录 B 程序代码#include #include #define uchar unsigned char#define uint unsigned int uchar code set=set: 00.00 V;uchar code get=get: 00.00 V;uint result; /采集电压值sbit cs二 P3八7; /AD 数据端sbit dat=P3A6;sbit clk=P3A5;uint da;/输出电压值sbit CLK =P2A0;

42、/DAs 数据端sbit CS= P2A1;sbit DIN =P2A2;sbit LCD_RS = P2八7;/液晶控制端sbit LCD_RW = P2A6;sbit LCD_EN = P25;sbit add=P0A0;/数据加sbit del=P0A2;/数据减uint value;/设定值void delay1(int ms)uchar y ;while(ms-)for(y = 0 ; y250 ; y+)_nop_() ;_nop_() ;_nop_() ;_nop_() ;void delay(uint k)/延时子程序 uchar i,j;for(i=0;ik;i+);for(

43、j=0;j110;j+);void delayNOP() /us 延时_nop_() ;_nop_() ;_nop_() ;_nop_() ;/*/* 检查 LCD 忙状态*/*lcd_busy 为 1 时，忙，等待。 lcd-busy 为 0 时,*/*/ bit lcd_busy()bit result ;LCD_RS = 0 ;LCD_RW = 1 ;LCD_EN = 1 ; delayNOP() ;result = (bit)(P0&0x80) ;LCD_EN = 0 ;return(result) ;/* 写指令数据到 LCD*/*RS=L , RW=L , E二高脉冲，D0-D7二

44、指令码 *void lcd_wcmd(uchar cmd)while(lcd_busy() ;LCD_RS = 0 ;LCD_RW = 0 ;LCD_EN = 0 ; _nop_() ;_nop_() ;P0 = cmd ; delayNOP() ;LCD_EN = 1 ; delayNOP() ;LCD_EN = 0 ; */* 写显示数据到 LCD*/*/*RS=H , RW=L , E二高脉冲，D0-D7二数据。*void lcd_wdat(uchar dat) while(lcd_busy() ;LCD_RS = 1 ; LCD_RW = 0 ;LCD_EN = 0 ;P0 = dat ; delayNOP() ;LCD_EN = 1 ; delayNOP() ;LCD_EN = 0 ;/* LCD 初始化设定*void lcd_init()delay1(15) ; lcd_wcmd(0x01) ;/清除 LCD 的显示内容lcd_wcm