基于st89c51单片机和DA的数控音频功率放大器设计.docx

1、基于st89c51单片机和DA的数控音频功率放大器设计 数控音频功率放大器一设计要求 （1）输入信号为30mv峰峰值的正弦波，频率范围 20HZ20KHZ，输入阻抗Ri 20K，前级程控放大器增益通过单片机键盘输入控制，增益可预置为 10db，20db，30db，40db。 （2）后级功率放大器输出功率3W（8负载）。 （3）液晶显示。二原理框图 三方案对比选择用DAC0832控制前级放大前级放大100倍后用单片机控制DAC0832进行衰减。 经对比选择用DAC0832控制前级放大比较简单，而且较精确。四电路图设计 五主要元件选择及参数设计（1） 运放LF353前级放大分别放大10倍，总共放大

2、100倍。LF353的工作电压是+15v，各引脚的接法见上图。将7号输出脚的信号作为DAC0832的输入。（2）功率放大器TDA2030 TDA2030的工作电压是+15v。它将输入的电流进行放大，然后驱动喇叭响。具体接法见上图。利用TDA2030进行功率放大。TDA2030具有体积小，输出功率大，失真小等特点。功率放大器内含多种保护电路，工作安全可靠性高，主要保护电路有：短路保护，热保护，地线偶然开路，电源极性反接，以及负载泄放电压反冲等。其中，热保护电路能够容易承受输出的过载，甚至是长时间的，或者环境温度超过时均起到保护作用。与普通电路相比较，散热片可以有更小的安全系数。结温超过时，也不会

3、对器件有所损害。(3)单片机STC89S52 STC89S52是比较常用的52系列单片机。它的工作电压是+5v。外围电路加上12M的晶振，使其正常工作。P2口控制DAC0832。通过对P2口赋值来改变输出增益的大小。(4)1602液晶 1602显示容量为16乘2个字符。工作电压为+5v。编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2Date I/O2VDD电源正极10D3Date I/O3VL液晶显示偏压信号11D4Date I/O4RS数据/命令选择端12D5Date I/O5R/W读写选择端13D6Date I/O6E使能端14D7Date I/O7D0Date I/O15BLA背光

4、源正极8D1Date I/O16BLK背光源负极（5）DAC0832DI0DI7：数据输入线，TLL电平。 ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效。 CS：片选信号输入线，低电平有效。 WR1：为输入寄存器的写选通信号。 XFER：数据传送控制信号输入线，低电平有效。 WR2：为DAC寄存器写选通输入线。 Iout1:电流输出线。当输入全为1时Iout1最大。 Iout2: 电流输出线。其值与Iout1之和为一常数。 Rfb:反馈信号输入线,芯片内部有反馈电阻. Vcc:电源输入线 (+5v+15v) Vref:基准电压输线(-10v+10v ) AGND:模拟地,摸拟信号和基准电源的

5、参考地 DGND:数字地,两种地线在基准电源处共地比较好.六软件编程按照电路图的设计焊接好硬件电路。就开始软件编程。程序主要分为两个部分，即液晶显示部分和控制DAC0832的部分。由于本设计采用的是用按键分别控制。可以在主函数中调用一个键盘扫描的函数，当相应的不同按键按下后控制液晶显示和单片机P2的输出，从而控制DAC0832的输出增益。源程序见附录。七调试部分本次实验的调试部分花了大量的时间。当程序写好编译通过后，下载到单片机中，调试硬件看有无显示和输出。调试主要分为3个部分。分别是液晶显示部分，前级放大部分，功放输出部分。首先是液晶部分，经过几次程序的修改，和对液晶部分电路的检测终于将液晶

6、部分调出有显示。然后检查前级放大部分。在输入端输入峰峰值为50mv的正弦波。用示波器检查运放的输出。最后一遍联合按键控制用示波器观察DAC0832输出部分的波形。结果显示良好。八实验心得体会与总结经过这次试验，我还是有一些收获的。首先感觉到我们所学知识的肤浅，既没学活也没学深。以后要想做好电信专业的工作，我们还有很长的路要走。我也认识到模拟电路是一门很值得研究而且可以大有作为的学科，要想成功做出一个模拟电路出来需要付出许多汗水，并不是能够将电路设计出来就算成功，由于模拟电路本身的特点，理论值和实际情况往往有着很大的区别，当我们设计出一个合理的电路并把它焊接出来后，心中小有成就感，然而在调试的过

7、程中却遭受了失败的一次次打击，我们甚至出现了上午把电路板调试好，下午输出信号完全混乱的情况，幸运的是我们任然坚持到最后并且品尝到了成功的喜悦。可以说完成理论设计只是完成了整个课题的很小一部分，调试过程占了很大的比重，在这个过程中通过与同学交流我们学到了很多，比如说电源要接去耦电容、液晶背光灯调节电阻的几种解法，单片机程序中几个函数的用法，电路虚焊的检验方法等等。通过这次实验，进一步验证了我的编程能力，使我看到了自己有许多需要提高和改进的地方，也增强了我学习本专业的兴趣和信心，可以说以后不管是读研还是找工作，我要想成为一名合格的电子工程师还有很长的路要走。附录一 实验电路图附录二 实验源程序#i

8、nclude#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_init();void write_comm(uchar);void write_data(uchar);void write_string(uchar,uchar,uchar *);void lcd_delay();void dela

9、y_ms(uint);void delay_ms(uint i) /延时i毫秒 uint j; while(i-) for(j=0;j=3) return; else switch(row) /这种结构保持以后升级到多行显示液晶 case 1:write_comm(0x80);break; case 2:write_comm(0x80+0x40);break; /重新调整数据地址指针 default:break; void lcd_delay() uchar i; for(i=0;i255;i+);void main() lcd_init(); /cntl1=1;cntl3=1; cntl2=

10、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); if(key4=0) delay_ms(15); if(key4=0) while(!key4); P2=0x51; write_string(2,0,30dB); if(key5=0) delay_ms(15); if(key5=0) while(!key5); P2=0xff; write_string(2,0,40dB); .