1 系统硬件结构

本系统包括四个模块：单片机、数控电位器、液晶显示模块和多输出压控振荡器。控制器采用ATMEL公司的AT89C2051,它是一种低功耗,高性能,片内含2kB EEPROM和128 RAM的8位CMOS微控制器,与MCS-51单片机兼容。

1.1 9312模块功能及特点

Xicor X9312为8脚双列直插式封装形式（见图2）,是固态非易失性电位器,是理想的数字控制的微调电阻器。X9312是一个包含有99个电阻单元的电阻阵列。在每个单元之间和二个端点都有可以被滑动单元访问的抽头点。滑动单元的位置由 、 和 三个输入端控制。滑动端的位置可以被储存在一个非易失性存储器中,因而在下一次上电工作时可能被重新调用。

X9312芯片具有以下特点：

●片内含一个七位计数器和一个七位非易失性存储器：

●具有存储和唤醒控制电路;

●一个一百选一解码器,它有100个滑动抽头点,滑动端的位置取决于三线接口,类似于TTL升/降计数器;

●99个电阻单元,有温度补偿,±20%端点到端点阻值范围,0V至+15V电压范围;

●低功耗CMOS,VCC为3V至5V,工作电流最大3mA,等待电流最大1mA。

X9312引脚说明如下表所示：

X9312方式选择：

1.2 液晶显示模块简介

SMS0408液晶显示模块包括电源正极、电源地、串行移位脉冲和串行数据输入四个接口。数据位为0时显示开,为1时显示关。含有DISI-DIS5共5个RAM,串行送数时,先送DISI的最低位,最后送DIS5的最高位。每显示一屏共发40个脉冲。

SMS0408地址对照表：

2 系统软件设计

本系统软件采用MCS-51汇编语言直接编制,

因而具有程序简洁,占用存贮空间小,控制及时等优点。系统程序都固化在AT89C2051片内的EEPROM中。系统软件主要由主程序、中断服务子程序、延时子程序和BCD转换子程序组成,还有几个主要的功能模块,显示模块。系统开机后,首先执行初始化,使所有的X9312输出为零;开外部中断;计算频率数,即1秒内的脉冲数;执行显示模块功能;延时2秒后对显示器刷新。系统软件框图如图3所示。软件的重要部分就是计算频率数,BCD码变换,对SMS0408的串行送数及刷新,以及中断服务子程序中的键号判断和相应功能模块的执行。部分程序如下：

INI1：CLR P3.0 ;XP9312-1初始化

NOP

CLR P1.6

….

SETB P1.4 ;存X9312-1初值

NOP

SETB P3.0

….

3 实验体会

XP9312在具体应用中要求注意输入的工作电压,强度超出其极限参数可能导致器件的永久性损坏。VH和VL的上下门限值也应注意。在编制软件时还要充分考虑X9312的各输入信号和输出信号的工作时序,使它正确存储数据,获得理想的实验结果。

4 结束语

两片X9312可以达到10000（100×100）级调节,完全能够解决实验中的细微调节问题。实验中得到的信号线性度好,频率范围宽,漂移小,可以广泛应用到生产和实验中。比如在变频器的应用中,直流电源逆变为交流电源,当这个交流电源正好为50Hz时会受到现场工频信号的干扰。这时使用数控电位器和单片机进行智能化微调。使逆变出的交流信号频率在47.5Hz-52.5Hz之间而不是正好为50Hz,就可以克服现场工频电源信号的干扰。