第六组---信号波形合成实验电路设计

信号波形合成实验电路设计

指导老师：邵建设

队员及年级：方辉（08级），卫鹏（08级），谭诗梦（08级）

学校及院系：黄冈师范学院物理科学与技术学院

摘要：本设计通过产生不同频率和幅值的正弦信号，并将这些信号合成为近似的方波和三角波，构成了信号波形合成实验电路。本系统主要由8个部分构成：由MAX038构成的方波振荡电路；主要由集成计数器74LS90和作为D触发器的

CD4013构成的分频电路；使用OPA842构成的窄带通滤波电路；由双运放构成的移相电路；加法器合成电路；三角波合成电路；使用AD637构成的真有效值检测电路；单片机控制电路。在本设计中，方波振荡电路可产生不同频率的方波，经过分频电路和隔直电容以后成为双极性方波。再经过滤波和放大以后得到了所需的各次谐波，其经过移相电路之后初相位相同，即可通过加法器合成为近似的方波和三角波。各次谐波有效值可检测并由单片机控制对幅度进行显示。系统工作稳定，基本达到了题目的所有要求。

关键字：方波振荡电路；分频；移相；真有效值；信号合成。

一、方案设计与论证

1.1 方案设计

1.1.1 方波振荡电路设计方案

方案一：用555定时器构成的多谐振荡器产生单极性方波（脉冲）。可将电路设计为占空比为50%的单极性方波，该电路灵活方便，低功耗，输入阻抗高，输出驱动电流大。但其回差电压过大，产生波形的频率不够精确，易失真。故不采用此方案。

方案二：用信号源产生双极性方波。采用低温漂、低失真、高线性单片压控函数发生器集成电路MAX038设计，能精密地产生三角波、方波、正弦波信号；频率范围从0．1Hz～20MHz，最高可达40MHz；占空比调节范围宽，最大调节范围10％～90％，利用控制端FADJ、DADJ实现频率微调和占空比调节，互不影响；波形失真小，占空比调节时非线性度低于2％。从频率范围，频率精确度，对芯片及波形的控制性能，都能达到要求。故采用此方案。

1.1.2 分频电路设计方案

方案一：利用数字电路设计分频电路。通过计数器计数来实现，由待分频的时钟边沿触发集成计数器计数，当计数器到规定值时，输出时钟进行翻转，并给计数器一个复位信号，使得下一个时钟从零开始计数。以此循环下去。这种方法可以实现任意的整数分频电路。

方案二：使用编程方法实现分频电路。其原理与利用集成计数器相同，实现起来也十分简单，但分频得到的时钟可能会出现毛刺或不稳定的因素，适用于时钟要求不高的基本设计，且对于整数分频可以很容易地用计数器来实现，故不采用此方案。

1.1.3 滤波电路设计方案

由分频电路产生的单极性方波需要经过窄带通滤波电路形成正弦波。其带通的范围很窄，要与各次谐波的频率接近。

方案一：使用由LC 网络组成的无源高阶巴特沃斯滤波器。其通带内相应最为平坦，衰减特性和相位特性都很好，对器件的要求也不高。但其在低频范围内有体积重量大，价格昂贵和衰减大等缺点。

方案二：采用二阶有源带通滤波电路实现。其原理是将带通滤波器的技术指标分成低通滤波器和高通滤波器两个独立的技术指标，分别设计出低通和高通网络，再串联即得带通滤波电路。用集成运放和RC 网络组成的二阶有源滤波电路器的滤波效果更好，幅频相应更接近理想特性，此外，它还具有一定的增益。故选此方案。

1.1.4 移相电路设计方案

方案一：利用RC 移相电路。RC 移相电路主要是由电容的电流超前电压90度这一特性。RC 滞后移相电路是电阻在前面，电容在后面。输入信号从电阻进入，输出信号是从电容上输出，其与电容并联，电压相等，所以输出电路的电压也滞后电流。同理，RC 超前移相电路是电容器在前面，电阻在后面。可通过改变RC 的值来改变移相的度数，相移在0°—90°之间变化。使用RC 移相电路输出波形受输入波形的影响，移相操作不方便，移相角度随所接负载和时间等因素的影响而产生漂移等。

方案二：使用双运放做移相电路。此电路主要也运用了电容的电流超前电压90度这一特性。但其不是单纯的无源电路而是结合了集成运放的有源电路，其体积小、性能稳定，输入阻抗高，输出阻抗低，还兼有放大和缓冲的作用。故选此方案。

方案三：使用数字移相技术实现。主要分为两类：一类为是运用直接数字式频率合成技术DDS ；一类是利用单片机计数延时的方法实现；一类是先将模拟信号或移相角数字化，经移相后再还原成模拟信号。DDS 技术的实现电路较为复杂；以D ／A 转换方式实现的移相，虽然所用元件少，但输出信号的频率难以细调，特别是移相的最小单位太大，只适合于对频率要求不高，且移相角度固定的场合；以延时输出方波的方式实现的移相，输出信号的频率以参考信号的频率为准，而参考信号的频率则可以精确给定，可用于对频率要求高，且需无级移相的场合，但其硬件电路比较复杂。

1.2 理论分析

1.2.1 方波信号的合成与分解

由公式 )5sin 5

1

3sin 31(sin 4)(111 +++=t t t Ud t f ωωωπ可得，方波由一系

列正弦波合成。这一系列正弦波频率比为1:3:5:7:…，振幅比为?：

：：：7

1

51311，它们的初相位同相。此处我们设置基波的频率为10KHZ ，峰峰值为6V ，三次谐波的频率为30KHZ ，峰峰值为2V ，五次谐波的频率为50KHZ ，峰峰值为1.2V 。即

+??+??+??=）π（）π（）π（t t t t f 33310502sin 0.610302sin 10102sin 3)(，将基波、

三次谐波和五次谐波合成，就会形成近似于频率为10KHZ ，峰峰值为5V 的方波。如图：

图1-1 方波合成波形

1.2.2 三角波信号的合成与分解

由公式)7sin 71

5sin 513sin 31(sin U 8)(22222222 +-+-=t t t t d t f ωωωωπ可得，

三角波由一系列正弦波合成。基波和各阶谐波振幅比为222

7

1

:51:31:

1，振幅比为1:3:5:7:…，它们的初相位相同。此处我们将产生的原各次谐波经过相应的幅值和相位的改变，将基波的幅度放大为原来的1.5倍即4.5V ，将三次谐波的幅度缩小为原来的1/4即0.25V ，并将相位移动180°，将五次谐波的幅度缩小为原来的3/10即0.18V ，将各次谐波合成，即

+??+??-??=）π（）π（）π（t t t t f 33310502sin 8.1010302sin 4

110102sin 29)(，就会

形成近似于频率为11KHZ ，峰峰值为10V 的三角波。

二、系统实现

2.1 系统原理框图

+5V 300KHZ +2.5V 10KHZ

-5V -2.5V 移相 方波 电路 三角波

幅度相位改变 +5V 10KHZ

图2-1 系统原理框图 -5V

信号源

15分频

5分频 3分频 电容隔离

带通滤波，信号放

大

同相

加法器

2分频 2分频 2分频 单片机

显示

2.2 硬件设计

2.2.1 分频电路设计

根据题目要求，我们需要对输入信号进行6分频，10分频和30分频。我们采用先将300KHZ 的正弦信号进行3分频、5分频、15分频，再通过D 触发器二分频的方法，得到最终的50KHZ 、30KHZ 和10KHZ 的正弦波信号。

3分频电路原理图如图所示，该电路采用反馈清零的方法实现3分频。脉冲由CP0输入，CP1与Q0相连，选用Q0、Q1来做反馈端，通过74LS00中两与非门够造成的与门，接到R0A ，R0B 。当Q0、Q1同时为1时，R0A=R0B=1,74LS90清零。

图2-2 分频电路原理图

五分频的原理与三分频相同，也采用反馈清零法实现。脉冲由CP0输入，CP1与Q0相连，选用Q0、Q2来做反馈端，通过两与非门够造成的与门，接到R0A ，R0B 。当Q0、Q2同时为1时，R0A=R0B=1,74LS90清零。

十五分频的电路也采用反馈清零法实现，但由于74LS90的最大计数长度为10，所以要采用两片74LS90级联的方式。低位采用五进制计数，高位采用二进制计数。低位脉冲由CP0输入，CP1与Q0相连，选用Q0、Q2来做反馈端，通过两与非门够造成的与门，接到相连的低位R0B 和高位R0A 。Q3作为低位的输出，接到高位的CP0，高位的CP1与Q0相连，Q0通过两与非门够造成的与门，接到相连的低位R0A 和高位R0B 。只有当R0A ，R0B 同时为1,74LS90清零。

利用芯片CD4013构成D 触发器，对经过3分频、5分频、15分频的信号进行2分频。由D 触发器构成的二分频电路，能够在分频的同时对波形整形。电路如图所示，将引脚R 、S 都接地，并让Q 接到D 上。当CL 有脉冲上升动作时，满足Q=D 。

2.2.2 滤波电路设计

采用无限增益多路负反馈有源二阶带通滤波器电路，其上限截止频率和下限截止频率可以非常近，具有很强的频率选择性。设计中心频率在各次谐波的频率范围左右。在分频电路与滤波电路之间要加上一个100uF 的隔直电容，使输出的单极性方波变成双极性的。设定截止频率后，通过计算可确定接入第一级OPA842反向输出端的R 和C 的值，由C1,R1,R2构成高通网络，由C2和R3构成低通电路。由OPA842构成的第二级电路实现对输出的正弦信号幅值改变的功能，其放大倍数可调。

12

J1INPUT1

R 0A

2

R 0B

3

S 9A

6

S 9B

7

CP11

CP0

14

Q 0

12

Q 1

9

Q 2

8

Q 3

11

VCC

5

GND

10

U1

7490

3分频

1

1

12

1O U T

3

2

4

25

2O U T

6

G N D

7

3O U T 8

3

9

3

10

4O U T 11

4

12

4

13

V C C

14

U4

7400

+5

+5

L1

L2L1

L2

L3

L4

B1

B1

B2

OUT1

2.2.2 移相电路设计

移相电路的仿真图如下，利用电容的电流超前电压90度这一特性，由C1和R1组成超前移相电路，由R4和C2构成滞后移相电路。通过调节R1的大小可改变所移相位的大小。输入信号和第一级OP37的输出分别通过R2和R5接到第二级的反相输入端，再通过负反馈电阻R3构成加法电路，可调节电路的放大倍

数。

图 2-3 移相电路的仿真图

2.2.4 加法器设计

3个输入信号同时加到THS4001同相端，其输入输出电压关系为：

）

）（R

f

i R R R R R i R R R R R i R R R R R o R 1V 2//132//1V 3//123//1V 3//213//2(V 321+?++?++?+=，此处我们取R1=R2=R3=R=10K Ω，Rf=2R=20K Ω,则关系式可表示为Vo=Vi1+Vi2+Vi3,即将3个输入信号进行了合成。 2.2.5 方波振荡电路设计

MAX038的A0,A1引脚用于对产生波形的选择。此处，A0,A1都接低电平，即产生方波。通过改变DADJ 引脚上的电压可控制波形的占空比。MAX038的输出频率fo 由IIN 引脚的输入电流、FADJ 端电压和主振荡器COSC 的外接电容器C ，三者共同确定。引脚REF 输出2.5V 的基准电压，通过调整电位器的阻值控制IIN 引脚上的电流，在10—400uA 这个范围变化时．电路可以获得最佳的工作性能。SYNC 是TTI ／CMOS 兼容的同步输出端，可由DGND 至DV+间的电压作为基准。可以用一个外部信号来同步内部的振荡器。将SYNC 的输出作为反相器74LS14的输入，起整形作用。PDO 和PDI 分别为相位检波器输出端和相位检波器基准时钟输入端，此处不用则接地。

2.2.6 三角波信号合成电路设计

由三角波的分解公式 ++-=）（）（）（t t t t f 1115sin .603.03sin 4

1

sin 323)(ωωω，

即 +??+??-??=）π（）π（）π（t t t t f 33310502sin 8.1010302sin 4

110102sin 29)(可得，将原各次谐波进行幅值和相位的改变，即将基波的幅度放大为原来的1.5倍即4.5V ，通过反向比例放大器将三次谐波的幅度缩小为原来的1/4即0.25V ，并将相位移动180°，通过两个同向比例放大器将五次谐波的幅度缩小为原来的3/10即0.18V ，再合成则形成近似于频率为10KHZ ，峰峰值为11V 的三角波。 2.2.7 真有效值检测电路

对于交流电压信号，如果将其直接送单片机A/D 进行处理，会增大系统误差。

初始化：端口，显示，3路A/D 转换 调用数据

处理函数

调用LCD 显示函数 A/D 转换 为把系统误差控制在题目要求的范围内，需要对信号进行检测有效值的处理。AD637是宽带交直流转换电路，对于1V 的输入信号，它的3dB 带宽为8MHz ，可以测出任意波形交变信号的有效值，其原理图如下：

图 2-4 真有效值检测电路原理图

2.3 软件设计

2.3.1 软件总体说明

将经过AD637构成的真有效值检测电路输出的信号经单片机的A/D 转换后，再经过计算，将有效值换算为幅度，送给LCD 显示，通过手动切换来对各个正弦信号的幅度进行测量和显示。430F149单片机的内部A/D 转换为12位，其分辨率为1/1024，参考电压选用2.5V ，则一个字的测量误差为0.24%，小于题目所要求的5%,可达到要求。 2.3.2 软件流程图

开始

图 2-5 软件流程图

三、系统测试与误差分析

3.1 测试仪器

①数字示波器（TDS2012B)

②数字万用表（DT9205)

3.2 测试方案及结果

3.2.1 方波合成电路结果

用示波器分别观察用于合成方波的各次谐波的波形，再分别观察通过加法器合成的波形，数据如下：

f（理论）f（实际）Vp-p(理论) Vp-p(实际) 数据

谐波

基波10KHZ 10.68KHZ 6V 6.00V

三次谐波30KHZ 30.12 2V 2.02V

五次谐波50KHZ 50.51KHZ 1.2V 1.17V

图3-1 基波与三次谐波：图3-2 基波与五次谐波：

图3-3 合成图

3.2.2 三角波合成电路结果

图3-4

3.3 测试结果分析

如实验结果所示,基波、三次谐波和五次谐波的波形都满足要求，合成得到的波形是频率大约为10KHZ，峰峰值大约为5V的近似方波。而三角波的合成波形也是频率约为10KHZ，峰峰值约为10V的近似三角波。其合成图与理论图相符，可以满足题目的要求。

四、总结

本系统实现了题目基本部分以及发挥部分的要求。经测试，方波振荡电路可产生不同频率、占空比为50%的方波，这里我们设定为300KHZ，经过30分频、10分频和6分频之后得到10KHZ、30KHZ和50KHZ的单极性方波，通过滤波和放大电路，经调试可得到10KHZ，峰峰值为6V的基波；30KHZ，峰峰值为2V的三次谐波；50KHZ，峰峰值为1.2V的五次谐波。再经过移相电路，可使各次谐波的初相位相同，经过加法器合成之后即可合成近似方波。同理，根据三角波的合成原理，对原各次谐波进行幅值和相位的改变，再进行合成即可合成近似三角波。而单片机主要控制显示信号真有效值测量的结果。在测试的过程中，需要多次调整滤波电路的中心频率以及各部分电路的放大倍数才能输出符合标准的正弦信号，避免了波形失真的问题。本设计很好的体现了信号的合成与分解，满足了题目的要求。

附录：

1.分频电路原理图：

12J1INP UT 112J2INP UT 212J3INP UT 3

R 0A

2R 0B

3S 9A

6S 9B 7C P1

1

C P0

14

Q 012Q 1

9Q 28

Q 3

11

V CC

5

G ND

10

U 1

7490

R 0A 2R 0B 3S 9A 6S 9B 7C P1

1C P0

14

Q 012Q 19Q 28Q 311

V CC

5G ND

10U 2

7490

R 0A 2

R 0B 3S 9A 6

S 9B 7C P1

1C P0

14Q 012Q 19Q 28Q 311V CC

5G ND

10U 3

7490

3分频

5分频

15分频

1

1

12

1O U T

3

2

4

252O U T

6

G N D 7

3O U T 8

3

9

3

10

4O U T 11

4

12

4

13

V C C

14

U 47400

1

112

1O U T

3

2

4

25

2O U T

6

G N D 73O U T 839

3

104O U T 114

12

413

V C C 14

U 5

7400

+5

+5

+5

+5

+5

L1

L2

L3

L4R 0A 2

R 0B 3S 9A 6

S 9B 7

C P1

1C P0

14Q 0

12Q 19

Q 28Q 311

V CC

5G ND

10U 6

7490

+5

L5

L6

L 7

L1L2

L3

L4

L5

L6

L7B 1

B 1

B 2

B 2

B 3

B 3

B 4

B 4

O UT 1

O UT 2

O UT 3

Q 1

1Q 12

C P 13

R 14

D 1

5S 1

6

V S S

7

S 2

8

D 2

9

R 2

10

C P 2

11

Q 2

12

Q 2

13V D D 14

U 7

C D4013

Q 11

Q 1

2

C P 13

R 1

4

D 1

5

S 1

6

V S S

7

S 2

8

D 2

9

R 2

10

C P 2

11

Q 2

12

Q 2

13V D D 14U 8

C D4013

O UT 1O UT 2

O UT 3+5+51

2J4C ON 2

1

2J5C ON 2

1

2J6C ON 2

2.滤波电路图原理图：

N C 1

in -2

in +3-VS 4

N C

5

o u tp u t

6+V S 7N C 8Q 2O PA 820

C 7

33n f

C 8

33n f

R 5

7

R 6

318.3k

R 42.2k

-5V

+5V

C 9104

C 1010u f

C 1210u f

C 11104

N C 1

in -2

in +3-VS 4

N C

5

o u tp u t

6+V S 7N C 8Q 3O PA 820

C 13

33n f

C 14

33n f

R 8

7

R 9

318.3k

R 72.2k

in 3

-5V

+5V

C 15104

C 1610u f

C 1810u f

C 17104

N C 1

in -2

in +3-VS 4

N C

5

o u tp u t

6+V S 7N C 8Q 1O PA 820

C 1

100n f

C 2

100n f

R 2

7

R 3

318.3k

R 12k

in 1+5V

C 3104

C 410u f

C 610u f

C 5104

1

2J11

2J21

2J3in 1

in 2

12

J412

J512

J612

J7

12

J8

-5V -5V

+5V N C 1

V -2V +3-VS 4

N C

5

V o u t 6+V S

7N C

8O PA 820

J9O PA 820

N C 1V -2V +3-VS 4

N C

5

V o u t 6+V S

7N C

8O PA 820

J10

O PA 820

N C 1V -2V +3-VS 4

N C

5

V o u t 6+V S

7N C

8O PA 820

J11O PA 820

R 101.2k

R 111.2k

R 121.2k

R 131.2k

R 151.2k

R 141.2k

R 1610k R 1710k

R 1810k

+5

-5

+5

-5

-5

+5

g n d

g n d

g n d

C 111

100u F C 212

100u F C 213

100u F

3.移相电路原理图：

N C 1

in -2

in +3-VS 4

N C

5

o u tp u t

6+V S 7N C 8Q 2O PA 820

C 7

1n f

C 8

1n f

R 5

88.5

R 6

318.3k

R 4159.15k

in 2

-5V +5V

C 9104

C 1010u f

C 1210u f

C 11104

N C 1

in -2

in +3-VS 4

N C

5

o u tp u t

6+V S 7N C 8Q 3O PA 820

C 131n f

C 14

1n f

R 8

31.8

R 9

318.3k

R 7159.15k

-5V

+5V

C 15104

C 1610u f

C 1810u f

C 17104

N C 1

in -2

in +3-VS 4

N C

5

o u tp u t

6+V S 7N C 8Q 1O PA 820

C 1

1n f

C 2

1n f

R 2

800.6

R 3

318.3k

R 1132.63k

in 1+5V

C 3104

C 410u f

C 610u f

C 5104

1

2J1

12J21

2J3in 1in 3

12

J4

12

J5

12

J6

12

J712

J8

-5V -5V

+5V

N C 1

V -2V +3-VS 4

N C

5

V o u t 6+V S

7

N C

8O PA 820

J9O PA 820

N C 1V -2V +3-VS 4

N C

5

V o u t 6+V S

7

N C

8O PA 820

J10

O PA 820

N C 1V -2V +3-VS 4

N C

5

V o u t 6+V S

7

N C

8O PA 820

J11O PA 820

R 101k

R 111.2k

R 121k

R 131.2k

R 151.2k

R 141k

R 165k R 175k

R 185k

+5

-5

+5

-5

-5

+5

g n d

g n d

g n d

4.三角波合成电路原理图：

12J1C ON 2

12J2C ON 2

12J3C ON 2

12J4C ON 212J5C ON 2

12J6C ON 2

R 10R ES2R 13R ES2R 5R ES2

R 7R ES2R 8R ES2

R 9

R ES2

R 11

R ES2

R 4R ES2

R 6

R ES211v i-2v cc-4

v i+388v cc+

7o u t 655

u 2

o p 37

11v i-2v cc-4

v i+388v cc+7o u t 65

5

u 3

o p 37

11v i-2v cc-4

v i+388v cc+7o u t 65

5

u 4

o p 0711

3

3

W

2

R 1PO T2R 2

PO T2R 3PO T2

11v i-2v cc-4

v i+388v cc+7o u t 65

5

u 1

o p 37

-VC C

V CC

123

J7C ON 3V CC

-VC C

V I1

V I2

V I3

V O3

V O2

V O1

C 1

104

C 2

0.1u

C 3o.1u C 4104

5.信号源原理图：

V REF 1G ND 2A 03A 14C OS C 5G ND 6D AD J 7FA D J 8G ND 9LIN 10

G ND 11

PD 012PD 113SY N C 14D GN D 15D V+16V +17G ND 18O UT 19V -20

U 1MA X038

R 1120k

C 3680

+5

-5

C 41n F

R 212K

C 11U F C 21U F

123

N 1+5

-5

12

N 2C 5

104C 7

C AP +

C 6

10UF

+

C 8

10UF

1A 11Y 22A 32Y 43A 53Y 6G ND

7

4Y

8

4A 95Y 105A 116Y 126A 13V CC 14U 2

74L S 14

+5

12

N 3

6.加法器原理图：

7.程序

#include "msp430x14x.h"

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

#define ulong unsigned long

//共阳数码管编码表

uchar Bit[8]={12,13,11,0,10,0,0,12}; //数码管各位显示的数字

uint ADCBuf[20]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};//保存采集到的数据ulong Sum=0;//20个数据的和

ulong VBuf=0;//电压扩大10000000的值

uchar Count=0;

#define RS_HIGH P4OUT|=BIT0 //指令数据选择信号

#define RS_LOW P4OUT&=~BIT0

#define RW_HIGH P4OUT|=BIT1 //读写信号

#define RW_LOW P4OUT&=~BIT1

#define E_HIGH P4OUT|=BIT2 //使能信号

#define E_LOW P4OUT&=~BIT2

#define BUSY_OUT P2DIR|=BIT7

#define BUSY_IN P2DIR&=~BIT7

#define BUSY_DATA P2IN&BIT7

uchar Data1[16]={"0123456789.:Vp"};

//时钟初始化函数

void InitClock(void){

BCSCTL1=RSEL2+RSEL1+RSEL0;//XT2开启 LFXT1工作在低频模式 ACLK不分频最高的标称频率

DCOCTL=DCO2+DCO1+DCO0;//DCO为最高频率

do{

IFG1&=~OFIFG;//清除振荡器失效标志

for(uint i=255;i>0;i--);

}while(IFG1&OFIFG);//判断XT2是否起振

BCSCTL2=SELM1+SELS;//MCLK SMCLK时钟源为TX2CLK不分频}

//端口初始化函数

void InitPort(void){

P2SEL=0x00;//P2口所有引脚设置为一般的IO口

P4SEL=0x00;//P4口所有引脚设置为一般的IO口

P2DIR=0xFF;//P2口所有引脚设置为输出方向

P4DIR=0xFF;//P4口所有引脚设置为输出方向

P2OUT=0x00;//P2口先输出低电平

P4OUT=0xFF;//P4口先输出高电平

}

//延时子程序

DelayMS(uint ms){

uint i;

while(ms--){

for(i=0; i<800;i++);

}

}

// 测试LCD忙碌状态

void LcdBusy(){

RS_LOW;

RW_HIGH;

E_HIGH;

_NOP();_NOP();

BUSY_IN;

while(BUSY_DATA);

BUSY_OUT;

E_LOW;

}

//写入指令到LCD

WriteCommand(uchar Command){

LcdBusy();

RS_LOW;

RW_LOW;

E_HIGH;

_NOP();_NOP();

P2OUT=Command;

_NOP();_NOP();

E_LOW;

}

//写入字符数据到LCD

WriteData(uchar Data){

LcdBusy();

RS_HIGH;

RW_LOW;

E_HIGH;

_NOP();_NOP();

P2OUT=Data;

_NOP();_NOP();

E_LOW;

}

//LCD初始化设定

LcdInit(){

WriteCommand(0x38);//8位数据端口,2行显示,5*7点阵

DelayMS(5);

WriteCommand(0x0c);//开启显示, 无光标

DelayMS(5);

WriteCommand(0x06);//AC递增, 画面不动

DelayMS(5);

WriteCommand(0x01);//清屏

DelayMS(5);

}

//ms级延时子程序

void DelayMs(uint ms){

while(ms--){

for(uint i=0;i<800;i++);

}

}

//ADC12初始化

void InitADC12(void){

P6SEL=0x01;//P6.0为模拟输入

ADC12CTL0&=~ENC;//ENC设置为0从而修改ADC12寄存器

ADC12MCTL0=INCH_0+SREF_2+EOS;//参考电压为VeREF+和AVss 输入通道A0

ADC12CTL1=CSTARTADD_0+SHP+CONSEQ_2+ADC12SSEL_0+ADC12DIV_0;//起始地址ADCMEM0,采样脉冲由采样定时器产生,单通道多次转换,内部时钟源不分频

ADC12CTL0=MSC+ADC12ON;//采样信号由SHI仅首次触发,打开ADC12模块

}

//计算电压值

void GetV(void){

for(uchar i=0;i<20;i++) Sum+=ADCBuf[i];

VBuf=Sum/20.0*((2.5*10000000)/4095.0)*1.414;//计算电压并扩大10000000倍 2.5为外部参考电压可用R4调节

Sum=0;

//计算数码管各位要显示的数值

Bit[3]=VBuf/10000000;

Bit[5]=VBuf%10000000/1000000;

Bit[6]=VBuf%1000000/100000;

/* Bit[3]=VBuf%100000/10000;

Bit[4]=VBuf%10000/1000;

Bit[5]=VBuf%1000/100;

Bit[6]=VBuf%100/10;

Bit[7]=VBuf%10;*/

}

//定时器A初始化

void InitTimerA(void){

TACTL=TASSEL1+ID1+ID0+MC0+TACLR;//选择1/8SMCLK 增计数清除TAR CCTL0=CCIE;//CCR0中断允许比较模式

CCR0=20000;//时间间隔20ms

}

//定时器A中断

#pragma vector=TIMERA0_VECTOR

__interrupt void TimerAINT(void){

ADC12CTL0&=~ENC;

ADCBuf[Count]=ADC12MEM0;

Count++;

if(Count==20){

GetV();

Count=0;

}

ADC12CTL0|=ENC+ADC12SC;//使能ADC转换

}

void main(){

WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//关闭看门狗

InitClock();

InitPort();

InitTimerA();

LcdInit();//Lcd初始化

InitADC12();

_EINT();//打开中断

while(1){

WriteCommand(0x80);//定位在第一行第一个位置

for(uchar i=0;i<8;i++) WriteData(Data1[Bit[i]]);

}

}