2 系统结构

本课题以单片机为核心控制器件，根据所设计的硬件电路，编写相应的软件，控制与单片机相连的各器件。系统结构如图2.1所示

图2.1 系统结构图

系统由信号输入电路、主控电路、D/A转换电路、信号放大电路、驱动电路、EEPROM及LED指示七部分构成。

输入电路主要控制相应的开关信息，将此信息读入单片机，开关包括六个，其中的两个是进入数据设置的开关K5以及K6，其余的四个K1-K4在数据设置及数据调整时都要用到，只是功能上有不同。

主控电路主要包括一片单片机芯片AT89C51，其需要对相应的开关信息进行处理，并根据开关信息判断是否进入数据设置功能，若进入数据设置，那么就要利用EEPROM进行数据的读取、修改及储存，另外，主控电路需要控制D/A转换电路及其开启与关闭。

D/A转换电路采用数模转换芯片DAC7611，主要进行数模转换，将单片机送入的数字信息进行转换变成模拟量，送至驱动电路，它由主控电路控制。

EEPROM的作用主要是在数据设置时，对设置的数据进行存储，采用看门狗芯片25045，它具有4K位的存储空间。另外，数据设置完毕之后，在数据调整时，需要从该芯片的存储单元里读出相应的数据进行调整。25045还起到监控主程序的作用，防止程序飞跑或进入非法死循环。

LED主要用到的是两个放光二极管，用以指示系统的工作状态，便于系统的数据设置。

信号放大电路主要起到滤波放大数模转换芯片输出的电压值的作用。

驱动电路模块的主要功能是，将滤波放大处理后的电压值经过处理用来驱动负载。

3  系统硬件设计

3.1  硬件设计的主要内容

如系统结构图2.1所示，系统由七个部分组成，分别是信号输入电路、主控电路、D/A转换电路、信号放大电路、驱动电路、EEPROM及LED指示。所以与单片机有关的外围设备包括输入开关电路、D/A转换芯片、存储芯片、看门狗芯片及信号放大电路和驱动电路。

硬件设计过程中，需要将系统的整体电路原理图绘制出来并将其转换为印制电路板图即PCB图，再跟据PCB图将器件焊接到印制板上，整个硬件就算制作完成了。所以，在此过程中要借助计算机应用相应的电路设计软件protel进行操作。

3.3 单片机应用系统中的抗干扰措施

3.2.1  干扰源概述

    所谓干扰, 一般是指有用信号以外的噪声, 在信号输入、 传输和输出过程中出现的一些有害的电气变化现象。这些变化迫使信号的传输值、指示值或输出值出现误差。    

    干扰对电路的影响, 轻则降低信号的质量, 影响系统的稳定性; 重则破坏电路的正常功能, 造成逻辑关系混乱,控制失灵。 

3.2.2  干扰对单片机应用系统的影响

    影响应用系统可靠、安全运行的主要因素来自于系统内部和外部的各种电磁干扰，以及系统结构设计、元器件安装、加工工艺和外部电磁环境条件等。这些因素对单片机系统造成的干扰后果主要表现在以下几个方面：

a）测量数据误差加大。

b）影响单片机RAM存储器和E2PROM等。

c）控制系统失灵。

d) 程序运行失常。

3.2.3  本系统中应用到的抗干扰技术