数字式波形发生器课程设计

南华大学电气工程学院
《电子技术课程设计》任务书
设计题目： 专 业：
数字式波形发生器 电子信息工程 唐磊 20084470114 2011 年 2 月 18 日 ~ 201 年 3 月 1 日 李月华 朱卫华
学生姓名: 学生姓名: 学 号:
起迄日期: 起迄日期 指导教师: 指导教师
教研室主任： 教研室主任：
2011 年 3 月 3 日

《电子技术课程设计》任务书 电子技术课程设计》
1．课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等） ．课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等） ：
1、 设计并制作频率可调且具有高稳定度的方波发生器； 2、 频率范围：0.01HZ～100KHZ，频率调节分度为 0.01HZ； 3、 频率温度度：10-6/天； 4、 具有输出频率设定与显示功能，显示位数为 9 位； 5、 输出波形的占空比应在 47%～53%之间； 6、 输出幅度为 0～12V，分级可调，且能显示幅度，幅度与频率显示交替进行； 7、 输出信号上升时间＜100ns，下降时间＜50ns； 8、 输出阻抗＜75Ω
2．对课程设计成果的要求〔包括图表（或实物）等硬件要求〕 ．对课程设计成果的要求〔包括图表（或实物）等硬件要求〕 ：
设计电路，安装调试或仿真，分析实验结果，并写出设计说明书,语言流畅简洁，文 字不得少于 3500 字。要求图纸布局合理，符合工程要求，使用 Protel 软件绘出原理图 （SCH）和印制电路板(PCB),器件的选择要有计算依据。
3．主要参考文献： ．主要参考文献：
[1] 康华光.电子技术基础数字部分（第五版）[M].北京：高等教育出版社，2006. [2]大学生电子设计联盟 https://www.360docs.net/doc/b63292766.html,
4．课程设计工作进度计划： ．课程设计工作进度计划：
序号 1 2 3 主指导教师 起 迄 日 期 2010.12.25-12.27 2010.12.28-12.31 2011.1.1-1.7 李月华 日期： 工 作 内 容
设计电路 安装调试 分析实验结果并写出设计说明书 2010 年 11 月 28 日

引言
波形函数发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系 统和教学实验等领域。本函数发生器采用 STC89C52 单片机作为控制核心，外围 采用数字/模拟转换电路（DAC0832） 、运放电路（TL082） 、按键和 LCD 显示电路 等。此电路设计清晰，出现故障容易查找错误，操作简单方便。 电路采用 STC89C52 单片机与一片 DAC0832 数模转换器组成低频信号发生器。 通过按键控制可分别控制选择输出的幅值和频率， 同时用 LCD1602 显示器显示幅 值和频率。所产生的波形幅值范围为 0 到 12V；本系统设计简单、性能优良，具 有一定的实用性。
一、 方案设计 1． 系统设计 ．
1.1 总体设计思路 根据题目要求，经过仔细考虑，充分考虑各种因素，制定整体设计方案：以 STC89C52 单片机为控制核心，P1 口接 DAC0832 信号输入并书面转换，程序控 制方波的产生，通过 P2 口接 3 个按键，控制幅值电压和频率，由按键选择波形 的复制电压和频率输出，由 TL082 运放实现 DAC0832 输出电流到电压的转换。 在 LCD1602 上实时显示频率和幅值。 1.2 总体框图
按键控制
单片机 DAC0832 转换 TL082 运放 电路 输出
1602 显示
二．硬件电路
本系统由单片机、波形转换（D/A）电路、显示接口电路、键盘接口电路等 部分组成。 总的硬件电路图为：

VCC+5V VCC+15V P2 R1 Res2 1K DS1 VCC+15V 1 2 Header 2
VCC-15V P4 1 2 Header 2 GND
P1 1 2 3 4 Header 4H
VCC+5V P3 1 2 Header 2
U1
1602
液液 电电
1602液液液液
GND VCC V0 RS RW E DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 BL1 BL2
VCC+5V
R2 1K Res2 R3 Res2 1K
S1 P2^7 SW-PB S2 P2^6 SW-PB S3 P2^5 SW-PB GND
VCC-15V
VCC+15V C4 Cap 104 GND
VCC-15V C2 Cap 104 GND
VCC+5V C1 Cap Pol2 22uF GND
VCC+5V VCC+5V R5 Res2 1K P2^0 P2^1 P2^2 P0^0 P0^1 P0^2 P0^3 P0^4 P0^5 P0^6 P0^7
R4 1K Res2
C3 Cap Pol2 22uF GND
C5 Cap Pol2 22uF GND
按按按按
电电电电
U2 VCC+5V P2^3 U3 S4 SW-PB DS2 LED0 VCC+5V P1^0 P1^1 P1^2 P1^3 P1^4 C7 P1^5 Cap Pol1 P1^6 22uF P1^7 R6 Res2 1K RES P3^0 P3^1 P3^2 P3^3 P3^4 P3^5 P3^6 P3^7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RES P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD XTAL2 XTAL2 GND STC89C52 Cap 33PF VCC P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 EA/VSS ALE EN P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 VCC+5V C6 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 P2^7 P2^6 P2^5 P2^4 P2^3 P2^2 P2^1 P2^0 GND Cap J1 0.1uf VCC+5V 9 P0^0 8 7 P0^1 P0^2 6 P0^3 5 4 P0^4 P0^5 3 P0^6 2 1 P0^7 RES9 9 10 GND GND P1^3 P1^2 P1^1 1 2 3 4 5 6 CS WR1 AGND DI3 DI2 DI1 DI0 VREF RFB DGND DAC0832 GND GND R8 Res2 15K VCC+15V R9 VCC-15V 15K VDD ILE WR2 XFER DI4 DI5 DI6 DI7 IOUT2 IOUT1 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 P1^4 P1^5 P1^6 P1^7 4 U4A 1 TL082 R7 Res2 8 7.5K 6 5 + 4 U4B TL082 7 8 OUT 3 2 + VCC-15V VCC+15V C10 Cap 104 GND
DAC0832转 转 电 电
P5 OUT 1 2 Header 2
P1^0 7 VCC+15V 8
C8 Cap 33PF 2 Y1
XTAL2 18 XTAL1 19 20 1 12M
C9
Res2
MCU主 按 电 电
1.
功能与基本原理 STC89C52 外接 12M 晶振作为时钟频率，并采用电源复位设计。产生方波
程序设计思路：根据定时器溢出的时间，将频率值换算为定时器溢出的次数，使 用变量暂存定时器溢出的次数，当达到规定的次数时，将输出管脚的状态进行改 变达到方波的产生。另外采用查询的方式实现案件的扫描和 LCD 液晶的显示， 中断服务程序实现方波的产生和连续按键的计时功能。
1.1
89C52 单片机简介
89C52的硬件结构： 256字节*8bit内部RAM； 2个16位定时/计数器 （T0、 ， T1） 具有四种工作方式；5个中断源和2级中断优先权；一个全双工的串行口，具有四 种工作方式；2个时钟引脚XTAL1、XTAL2外接晶体与片内的反相放大器构成了1 个震荡器，它为单片机提供了时钟控制信号；复位电路等。 1.2 时钟电路
本次设计采用的是内部时钟方式，即 C52 内部有一个用于构成震荡器的高增
益反相放大器，该高增益反相放大器的输入端为芯片引脚 XTAL1，输出端为引脚 XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体震荡器和微调电容，就构成一个稳定的自激震 荡器，图 3.2 是 C52 内部时钟方式的震荡器电路。

图 3.2 C51 内部时钟方式的震荡器电路 电路中电容 C1 和 C2 典型值通常选择为 30pF 左右，晶振的振荡频率的范围 通常是在 1.2MHz～12MHz 之间，晶振的频率越高，则系统的时钟频率也就越高， 单片机的运行速度也就越快。 1.3 复位电路 89C51 的复位是由外部的复位电路来实现的，复位结构如图 3.3 所示。
S4 SW-PB DS2 LED0 C7 Cap Pol1 22uF R6 Res2 1K VCC+5V
图 3.3 复位结构 复位引脚 RST 通过一个施密特触发器与复位电路相连， 施密特触发器用来控 制噪声，在每个机器周期的 S5P2，施密特触发器的输出电平由复位电路采样一 次，然后才能得到内部复位操作所需要的信号。 2 键盘接口电路 本设计中有三个按键，分别为总控制按键、频率转换按键、幅值转换按键。 其与单片机的连接如图所示。
VCC+5V R2 1K Res2 R3 Res2 R4 1K Res2 P2^5 SW-PB GND 1K P2^6 SW-PB S3 S1 P2^7 SW-PB S2
按按按按
3 显示电路 功能：驱动 LCD1602 液晶显示，扫描按钮

由 LCD1602 液晶显示器和三个按钮组成。当第一个按键按下一次后，程序 开始扫描，再由第二个按键控制显示幅值，第三个按键控制显示频率。有单片机 的Ｐ０口和Ｐ２口将数字信号发送到 LCD1602。 LCD1602 是专门用于显示字母、 数字、符号等点阵式 LCD，它的外接电压也是 5V．扫描利用软件程序实现，其 与单片机的连接如图所示。
U1 1602
液液 电电
1602液液液液
GND VCC V0 RS RW E DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 BL1 BL2 VCC+5V R5 Res2 1K P2^0 P2^1 P2^2 P0^0 P0^1 P0^2 P0^3 P0^4 P0^5 P0^6 P0^7
P1 P4 1 2 Header 2 GND 1 2 3 4 Header 4H VCC+5V P3 1 2 Header 2 VCC-15V C2 Cap 104 GND VCC+5V C1 Cap Pol2 22uF GND C4 Cap 104 GND VCC+15V C5 Cap Pol2 22uF
VCC+5V
4 电源电路 单片机采用 5V 电源，DAC 基准电压为 15V，运放 TL082 采用正负 15V 供 电。因此都采用外接电源供电。其电路图如图。
VCC+5V VCC+15V P2 R1 Res2 1K DS1 VCC+15V VCC-15V 1 2 Header 2
VCC-15V
C3 Cap Pol2 22uF GND
GND
电电电电
5 波形转换（D/A）电路 波形转换（ ） 功能：将波形样值的编码转换成模拟值，完成波形输出。 由一片 0832 和 TL082 运放组成。 DAC0832 是具有 20 条引线的 CMOS 器件， 它内部具有两级数据寄存器，完成 8 为电流 D/A 转换，固不需要外加电路，输 出波形为正负电压，0832 是电流输出型，示波器上显示的波形，通常需要电压 信号，电流信号到电压信号的额转换可以由运算放大器 TL082 实现。 在 D/A 转换电路中，很重要的一个参数就是基准电压（参考电压） ，设计中 要求的最大幅值电压为 12V，系统可以选用正负 15V 作为运算放大器供电的电 源，同时用正 15V 作为 DAC0832 的基准电压。 单片机向 0832 发送数字编码，产生不同的输出。利用采样定理， 8 位 D/A

转换器对应-15V～15V 的电压输出，其输入数字量应为 00H～FFH。在-15V～15V 的电压范围内产生波形，方波一个周期分成两个点，一个时钟中断向 89C51 送一 个点， 经过 D/A 转换后输出就可以得到方波。 数字编码 0x7f，0x90，0xa1，0xb2， 0xc3， 0xd4， 0xe5 分别对应 D/A 输出的 0V，2V,4V,6V,8V,10V,12V。单片机的 晶振控制输出周期的速度，也就是控制输出的波形频率。这样输出的方波幅值和 频率都得到控制。 三、课设所需设备及芯片功能介绍
1. 所需设备
单片机最小开发系统，1602 液晶屏一块，DAC0832 一片，Tl082 集成运放一 片，PC 机一台，其他器件任选。
2. 芯片功能介绍
8 位 D/A 转换器 DAC0832 简介： DAC0832 当今世界在以电子信是 8 位分辨率的 D/A 转换集成芯片，与微处理 器完全兼容， 这个系列的芯片 以其价格低廉、 接口简单、 转换控制容易等优点， 在单片机应用系统中得到了广泛的应用。这类 D/A 转换器由 8 位输入锁存器，8 位 DAC 寄存器，8 位 DA 转换电路及转换控制电路构成。 1、DAC0832 的引脚及功能： DAC0832 芯片是一种具有两个输入数据寄存器的 8 位 DAC， 它能直接与 MCS51 单片机接口，其主要特性参数如下： ·分辨率为 8 位； ·电流稳定时间 1us; ·可单缓冲、双缓冲或直接数字输入； ·只需在满量程和下调整其线性度； ·单一电源供电（＋5V～＋15V）；

·低功耗，200mW。 ，特将其应用特性总结如下： 为便于 DAC0832 的使用， ·DAC0832 是微处理器兼容型 D/A 转换器，可以充分利用微处理器的控制能力实 可以充分利用微处理器的控制能力实 现对 D/A 转换的控制。这种芯片有许多控制引脚 可以和微处理器控制线相连， 这种芯片有许多控制引脚，可以和微处理器控制线相连 接受微处理器的控制，如 ILE、/CS、/WR1、/WR2、/XFER 端。 如 ·有两级锁存控制功能， ，能够实现多通道 D/A 的同步转换输出。 ·DAC0832 内部无参考电压源 内部无参考电压源；须外接参考电压源。 ·DAC0832 为电流输入型 D/A 转换器，要获得模拟电压输出时，需要外加转换电 需要外加转换电 路。 DAC0832 的引脚图及逻辑结构如下图 的引脚图及逻辑结构如下图：
图1
DAC0832 结构框图及引脚排列
DAC0832 各引脚的功能如下 各引脚的功能如下：

DI0～DI7： 数据输入线 数据输入线。 ILE ： 数据允许锁存信号 数据允许锁存信号，高电平有效； /CS： 输入寄存器选择信号 输入寄存器选择信号，低电平有效。/WR1 为输入寄存器的写选通信号 为输入寄存器的写选通信号。 输入寄存器的锁存信号/LE1 由 ILE 、 /LE1 /CS、 /WR1 的逻辑组合产生。 ILE 为高电平、 当 /CS 为低电平、/WR1 输入负脉冲时 输入负脉冲时，在/LE1 产生正脉冲；/LE1 为高电平 为高电平，输入 锁存器的状态随数据输入线的状态变化，/LE1 的负跳变将数据线上的信息锁入 锁存器的状态随数据输入线的状态变化 输入寄存器。 /XFER: 数据传送信号， ，低电平有效。/WR2 为 DAC 寄存器的写选通信号 寄存器的写选通信号。DAC 寄 存器的锁存信号/LE2,由 由/XEFR、/WR2 的逻辑组合产生。当/XFER 为低电平 为低电平，/WR2 输入负脉冲，则在/LE2 产生正脉冲 产生正脉冲；/LE2 为高电平是时，DAC 寄存器的输出和 输入寄存器的状态一致， ，/LE2 负跳变，输入寄存器的内容打入 DAC 寄存器。 VREF ： 基准电源输入引脚 。 Rfb ： 反馈信号输入引脚 反馈信号输入引脚，反馈电阻在芯片内部。 IOUT1、IOUT2 ： 电流输出引脚 电流输出引脚。电流 IOUT1、IOUT2 的和为常数，IOUT1、IOUT2 随 DAC 寄存 器的内容线性变化。 VCC： 电源输入引脚。 AGND： 模拟信号地 DGND： 数字地。
2、DAC0832 三种数据输入方式 三种数据输入方式： （1）双缓冲方式：即数据经过双重缓冲后再送入 D／A 转换电路，执行两次写操作才 即数据经过双重缓冲后再送入 执行两次写操作才 能完成一次 D／A 转换。这种方式可在 D／A 转换的同时，进行下一个数据的输入 这种方式可在 进行下一个数据的输入，可提高 转换速率。更为重要的是，这种方式特别适用于要求同时输出多个模拟量的场合。此时，要 这种方式特别适用于要求同时输出多个模拟量的场合 用多片 DAC0832 组成模拟输出系统 组成模拟输出系统，每片对应一个模拟量。 （2）单缓冲方式：不需要多个模拟量同时输出时 不需要多个模拟量同时输出时，可采用此种方式。 。此时两个寄存器 之一处于直通状态，输入数据只经过一级缓冲送入 D／A 转换电路。这种方式只需执行一次 输入数据只经过一级缓冲送入 这种方式只需执行一次 写操作，即可完成 D／A 转换 转换。

（3） 直通方式： 此时两个寄存器均处于直通状态， 因此要将
、
、
和
端都接数字地，ILE 接高电平，使 LE1、LE2 均为高电平，致使两个锁存寄存器同时处于放 行直通状态，数据直接送入 D／A 转换电路进行 D／A 转换。这种方式可用于一些不采用微 机的控制系统中或其他不须 0832 缓冲数据的情况。
四. 程序编写
#include #include #include"LCD_1602_H.h" #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define DAdata P1 uchar code a[6][7]={"1000.00", "0100.00", "0010.00", "0001.00", "0000.10", "0000.05" };
//频率显示
uchar code Squaretab[7][2]={
//输出的幅度数组 {0x7f,0x7f}, //0V {0x90,0x6e}, //正负 2V {0xa1,0x5d}, //正负 4V {0xb2,0x4c}, //正负 6V {0xc3,0x3b}, //正负 8V {0xd4,0x2a}, //正负 10V {0xe5,0x19}};//正负 12V
uchar code disp1[]={"Voltage: 000V "}; uchar code disp2[]={"Frq:0000000.00Hz"}; uint i,num,k,freq=0; uchar count,s; uchar keytemp=0,keytemp2=0; sbit DA=P2^3; sbit WR1=P2^4; sbit key1=P2^5; sbit key2=P2^6; sbit key3=P2^7;

void delay(uint z) { uint i,j; for(i=z;i>0;i--) for(j=110;j>0;j--); } void T0_time()interrupt 1 { TH0=(65536-1000)/256; TL0=(65536-1000)%256; num++;
//定时器装初值
精确到 1mS
} void key1_ctr_frq() // 调频控制按键 { if(key1==0) { TR0=0; _nop_(); if(key1==0) { keytemp++; while(!key1) { TR0=1; if(keytemp==1) //通过按键按下的次数控制频率 { freq=1; //选择频率 1KHz } //while if(keytemp==2) //选择频率 100Hz { freq=10; } if(keytemp==3) //选择频率 10Hz { freq=100; } if(keytemp==4) //选择频率 1HZ { freq=1000; } if(keytemp==5) //选择频率 0.1Hz {

freq=10000; } if(keytemp==6) //选择频率 0.05HZ { freq=20000; } if(keytemp>=6)keytemp=1; write_1602_com(0xc0+7); for(k=0;k<7;k++) { write_1602_data(a[keytemp][k]); delay(2); } //FOR } } } } void key2_ctr_vol() //调幅控制按键 { //控制幅值分别为 0V、2V、4V、6V、8V、10V、 12V uchar shi,ge,vol; if(key2==0) //功能按键 { TR0=0; _nop_();//精确延时 1uS if(key2==0) { keytemp2++; while(!key2) { TR0=1; vol=keytemp2*2; shi=vol/10; ge=vol%10; write_1602_com(0x80+12); write_1602_data(0x30+shi); write_1602_data(0x30+ge);
if(keytemp2>=7) { keytemp2=0; } }

} } } void key3_ctr() //总控制按键 { if(key3==0) //功能按键 { TR0=0; _nop_();//精确延时 1uS if(key3==0) { delay(2); while(!key3) { s++; // if(s==2)DA=1; if(s>=2)s=1; } } } } void init() { TMOD=0X01; //设定定时器 0 为工作方式 1 TH0=(65536-1000)/256; //进行 1ms 的精确定时 TL0=(65536-1000)%256; //定时器装初值 EA=1; //开总中断 ET0=1; //开定时器 0 中断 TR0=1; init_1602(); } void main() { DAdata=0x00; DA=0; WR1=0; init(); display_1602(0x80, disp1); _nop_(); display_1602(0x80+0x40,disp2); _nop_();

while(1) { key3_ctr(); // if(count==2)count=0; if(s==1) //总控制按键 { key1_ctr_frq(); key2_ctr_vol(); _nop_(); if(num==freq) //选频 { num=0; count++; if(count==2)count=0; switch(keytemp2) { case 0: DAdata=Squaretab[0][count];break; case 1: DAdata=Squaretab[1][count];break; case 2: DAdata=Squaretab[2][count];break; case 3: DAdata=Squaretab[3][count];break; case 4: DAdata=Squaretab[4][count];break; case 5: DAdata=Squaretab[5][count];break; case 6: DAdata=Squaretab[6][count];break; } // end SWITCH }//end if }// end if }// end while } //end main ／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／／ 液晶 1602 的初始化程序 #ifndef LCD_1602_H #define LCD_1602_H #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar com_1602,date_1602; sbit lcd_1602_rs=P2^0; sbit lcd_1602_rw=P2^1; sbit lcd_1602_en=P2^2; sbit lcd_busy=P0^7; void delay_1602(uint x) { uint i,j; for(i=x;i>0;i--)
//延时子函数

for(j=110;j>0;j--); } void write_1602_com(uchar com_1602) { lcd_busy=0; lcd_1602_rs=0; //选择写命令模式 P0=com_1602; delay_1602(5); //稍做延时以待数据稳定 lcd_1602_en=1; //使能端给一高脉冲，因为初始化函数中已经将 lcden 置为 0 delay_1602(5); //稍做延时 lcd_1602_en=0; //将使能端置 0 ，以完成高脉冲 } void write_1602_data(uchar date_1602) { lcd_busy=0; lcd_1602_rs=1; P0=date_1602; delay_1602(5); lcd_1602_en=1; delay_1602(5); lcd_1602_en=0; } void display_1602(uchar addr,uchar *temp) { uchar i; write_1602_com(addr); delay_1602(5); for(i=0;i<16;i++) { write_1602_data(temp[i]); delay_1602(5) ; } } void init_1602(void) { lcd_1602_rs=0; //清除读操作 lcd_1602_rw=0; //初始化写操作 lcd_1602_en=1; delay_1602(10); write_1602_com(0x01); delay_1602(10); write_1602_com(0x02);//光标归位,此处不设置可能出现错误 write_1602_com(0x38); //设置 16X2 显示，5X7 点阵，8 位数据接口

write_1602_com(0x0c); write_1602_com(0x06); }
//设置开显示，且显示光标并闪烁 //写一字符后光标自动加一
五、系统调试与测试结果 1. 硬件调试
整个硬件调试过程基本顺利， 由于采用了分单元模块制作， 各单元电路工作稳定， 给调试工作带来很大的方便。 1.1 放大模块部分在实物模拟时，出现发送信号不稳定、跳变的问题。经过仔细 检查电路线路路径和连线问题，最终发现 PCB 板子上某些连线存在断路的问题， 于是用焊锡焊好，从而得以解决。 由于某些元器件参数的问题， 在频率要求上没有达到预期效果， 1.2 调试过程中， 频率最低未能达到 0.01H，最高也不能达到 100KHZ。 各单元调试通过以后，进行整机调试，调试结果显示，整个系统能够正常工作。
2. 软件调试
由于对 51 系列单片机编程不是很熟悉， 在软件的仿真调试过程中请同学帮了忙， 在同学的帮助和指导下，调试也顺利完成。
调试结果 3. 调试结果
3.1 液晶显示结果图

3.2 方波波形图
3.3 三角波波形
3.4 正弦波波形
3.5 实验结果与实际要求对比 3.5.1 经液晶显示可得频率范围为 0.05Hz~1KHz,频率调节分度为 0.01HZ， 最大频 率和最小频率都没有达到老师的要求，经分析原因是元器件参数的选择原因，焊 接电路板时由于找不到 7.5K 的电阻，就用了 8K 的电阻代替了。所以最大频率 和最小频率都没有达到老师的要求。

3.5.2 具有输出频率设定与显示功能，显示位数为 9 位；输出波形的占空比应在 47%～53%之间；输出幅度为 0～12V，分级可调，且能显示幅度，幅度与频率显 示交替进行；这三点要求均基本达到。 3.3.3 由示波器观察到的方波图形可得的方波稳定准确度高，失真少，只是有一 些杂波干扰。 3.5.4 频率温度度：10-6/天；输出信号上升时间＜100ns，下降时间＜50ns；输 出阻抗＜75Ω。这三个要求由于验证不方便，所以没有检测。 3.6 3.6 设计和调试遇到的主要问题 3.6.1 设计时的主要问题是软件方案上，涉及到 51 单片机编程，由于没有学单 片机，对单片机不熟悉，所以编程时很迷茫，这一大模块是在同学的帮助下得以 顺利完成的。 3.6.2 第一次观察波形时，达到的波形很不稳定，而且不像方波，仔细检查线路 才发现 PCB 板上某些地方由于洗板子时不小心断路了，用焊锡焊接好后，得到了 精确度比较高的方波。
六、实验心得
两周的专业综合设计结束了， 本次课程设计题目是数字式波形发生器的设计， 虽然设计的时间不是很长，但在这短短的两周时间里确实使我学到了很多东西， 在李老师的细心教导和同学的帮助下，我初步学会了使用单片机进行编程，也知 道了一个单片机的工作过程，与此同时，还在对一些硬件的使用上，电路板的设 计上有了很大的进步，对今后的学习有很大的帮助。 设计刚开始时，我通过老师和同学给的教学讲义，学习了本次使用单片机 系统的基本工作原理，了解它的强大功能，用了两天的时间学习初步了解了用 C 语言对单片机进行编程以及进一步复习了数模转换的工作原理， 在老师的指导和 同学的指点下，很顺利的完成了这个步骤。 其次，我们要进行的就是编写其它部分的程序，主要是按照设计的任务书 来做，根据自己设计的实验步骤，一点点去实现各部分的功能。在这个过程中， 学到了很多我已前没有用到过的新知识， 真正的了解了一个单片机的基本工作原 理，在了解了之后，设计程序才得心应手，在这个过程当中，遇到了很多问题， 经过老师的耐心教导，最终把程序都给实现了。 在此次综合设计的整个过程中，学习了使用 Protel DXP 软件绘制原理图和 进行了单片机编程，同时还学习了单片机的一系列内容，包括：复位电路、时钟 电路、数码管与单片机的接口、汇编指令系统。对于一些器件的工作原理也有了 进一步的了解，如：LED 显示器等。而且软件程序和硬件电路的结合，更加深刻 体会了单片机系统的妙处。 在本次设计中，让我学到了很多的知识也懂得了很多的道理，不管做什么 工作前期准备工作是必不可少的，也要发挥自己的想象力。 两周的短暂设计时间不能使我们了解更多的硬件知识，不能使我们得到太 多的经验，但它却让我知道在学习中要刻苦，在工作中要认真。虽然在硬件的很 多知识上知道的还很少，并且编写的程序实在是有一点点的乱，但是有了这次经

验，下次在编写程序的过程中一定会注意这些问题 下次在编写程序的过程中一定会注意这些问题。通过这次综合 综合设计，锻炼了 我的动手实践能力，加强了我对 加强了我对单片机各个功能的了解，深刻地理解了 keil 编 深刻地理解了 译器的优越性，也提高了 也提高了单片机的编程能力，为今后从事电子线路设计 为今后从事电子线路设计，从事单 片机开发等硬件领域的工作打下一定的基础。 片机开发等硬件领域的工作打下一定的基础 最后，对我的指导老师 对我的指导老师李老师表示最衷心的感谢，谢谢她在做课程设计前给 谢谢她在做课程设计前给 了我们一次实验的机会，才使这次课程设计完成得更加顺利成功过，同时，对给 ，才使这次课程设计完成得更加顺利成功过 予我的帮助的同学和朋友 的同学和朋友表示感谢。
七、参考文献
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八、附录
附录一： 附录一：课程设计原理图

附录二： 附录二：课程设计 PCB 图
附录三： 附录三：元件清单 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1K 电阻··························· 个 · ························· · ·6 22uF 电解电容························ 个 · · ····················· · ·4 104 瓷片电容························ 个 · ······················· · ·3 33pF···························· 个 · ····· ····················· · ·2 0.1uF···························· 个 · ····· ····················· · ·1 15K 电阻·························· 个 ·························· ·2 7.5K 电阻·························· 个 · ························ · ·1 12Mhz 晶振························· 个 · ······················· · ·1 轻触开关·························· 个 · ························· · ·3 89C52 单片机芯片······················ · ···················· · ·一片 DAC0832 数模转换芯片··················· 片 数模转换芯片· ·················· · ·1 TL082 运放芯片······················· 片 · ····················· · ·1 发光二极管 ························ 个 ························ ·2 上拉电阻·························· 个 ························· ·1 1602 液晶显示························ 个 · ······················ · ·1 双面板··························· · ························· · ·一块 排针··························· · ·························· · ·若干