单片机课程设计—波形发生器

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单片机课程设计报告———波形发生器

单片机课程设计报告———波形发生器

设计题目:波形发生器学生姓名:系别:专业:班级:学号:指导教师:2011年12月22日郑州轻工业学院课程设计任务书题目波形发生器专业、班级学号姓名薛茹主要内容:设计一个产生各种波形的波形发生器基本要求:利用单片机P1.0引脚输出频率范围1Hz – 1000Hz的正弦波、方波、三角波、梯形波、锯齿波,并用示波器观察。

目录一、设计目的及意义................................................................ - 3 -1.1设计目的 (3)1.2设计意义 (3)二、方案论证.......................................................................... - 3 -2.1设计要求 (3)2.2方案论证 (3)三、硬件电路设计 ................................................................... - 3 -3.1设计思路、元件选型 (3)3.2原理图 (3)3.3主要芯片介绍 (3)3.4硬件连线图 (3)四、软件设计.......................................................................... - 3 -4.1锯齿波的产生过程 (3)4.2梯形波的产生过程 (3)4.3三角波的产生过程 (3)4.4方波的产生过程 (3)4.5正弦波的产生过程 (3)五、调试与仿真 ...................................................................... - 3 -六、总结................................................................................. - 3 -七、参考文献: ...................................................................... - 3 -一、设计目的及意义1.1设计目的(1)利用所学单片机的理论知识进行软硬件整体设计,锻炼学生理论联系实际、提高我们的综合应用能力。

单片机课程设计——波形发生器

单片机课程设计——波形发生器

单片机课程设计报告烟台大学题目波形发生器专业机械设计制造及其自动化班级机101—4 学生同组人员学号指导老师:姜风国机电汽车工程学院2021年6 月6 日1目录一、设计目的 (1)二、设计的主要内容和要求 (1)1.1根本内容和要求 (1)三、整体设计思路 (1)3.1设计思路 (1)3.2元件选型 (2)3.3功能原理图 (2)四、方案论证 (2)五、硬件电路设计 (3)5.1 电路连线图 (3)5.2主要芯片介绍 (4)六、软件设计 (7)6.1正弦波的产生过程 (7)6.2锯齿波的产生过程 (7)6.3三角波的产生过程 (7)6.4通过开关实现波形切换和调频 (7)七、调试与仿真 (7)6.1正弦波的仿真结果 (7)6.2锯齿波的仿真结果 (8)6.3三角波的仿真结果 (8)八、总结 (9)九、参考文献 (9)附录 (10)附录一:硬件图 (10)附录二:流程图 (11)附录三:程序清单 (12)波形发生器一、设计目的〔1〕利用所学单片机机的理论知识进行软硬件整体设计,锻炼学生理论联系实际、提高我们的综合应用能力。

〔2〕我们这次的课程设计是以单片机为根底,设计并开发能输出多种波形〔正弦波、三角波、锯齿波等〕且频率、幅度可变的波形发生器。

〔3〕掌握各个接口芯片(如0832等)的功能特性及接口方法,并能运用其实现一个简单的单片机应用系统功能器件。

〔4〕在平时的学习中,我们所学的知识大都是课本上的,在机房的练习大家也都是分散的对各个章节的内容进行练习。

因此,缺乏一种系统的设计锻炼。

在课程所学结束以后,这样的课程设计十分有助于学生的知识系统的总结到一起。

〔5〕通过这几个波形进行组合形成了一个波形发生器,使得我对系统的整个框架的设计有了一个很好的锻炼。

这不仅有助于大家找到自己感兴趣的题目,更可以锻炼大家单片机知识的应用。

二、设计的主要内容和要求1.1根本内容和要求〔1〕设计一款能够产生3种波形的波形发生器;〔2〕设计波形选择按钮;〔3〕LED或LCD显示波形代号;〔4〕其他功能〔创新局部〕。

单片机波形发生器课程设计

单片机波形发生器课程设计

单片机波形发生器课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解单片机的基本原理,掌握单片机波形发生器的硬件组成及工作原理;2. 学会使用相关编程语言(如C语言)编写程序,实现对单片机波形发生器的控制;3. 掌握单片机波形发生器在不同波形(如正弦波、方波、三角波等)下的参数设置及其调整方法。

技能目标:1. 能够独立完成单片机波形发生器的硬件连接与调试;2. 能够运用所学编程知识,编写出实现不同波形的程序,并成功运行在单片机上;3. 学会分析并解决在单片机波形发生器使用过程中遇到的问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣和热情,提高学生对单片机及其应用的重视程度;2. 培养学生的团队协作意识,学会在团队中发挥个人作用,共同完成项目任务;3. 培养学生勇于创新、敢于实践的精神,提高学生面对挫折和困难时的坚持与克服能力。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论教学,注重培养学生的实际操作能力。

学生特点:学生具备一定的电子基础和编程知识,对单片机有一定了解,但实践经验不足。

教学要求:教师应结合课程特点和学生实际情况,采用理论教学与实践操作相结合的方式进行教学,注重培养学生的动手能力和创新能力。

在教学过程中,分解课程目标为具体的学习成果,以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论部分:a. 单片机原理概述:讲解单片机的基本结构、工作原理及性能特点;b. 波形发生器原理:介绍波形发生器的功能、分类及其在电子技术中的应用;c. 编程语言基础:回顾C语言基础知识,重点讲解与单片机编程相关的语法和技巧。

2. 实践部分:a. 硬件连接与调试:指导学生完成单片机波形发生器的硬件连接,学习使用调试工具;b. 程序编写与烧录:教授学生编写控制单片机波形发生器的程序,并进行烧录;c. 波形参数调整:学习如何调整单片机波形发生器的参数,实现不同波形输出。

3. 教学大纲与进度安排:a. 第一周:单片机原理概述,波形发生器原理;b. 第二周:C语言回顾,编程语言基础;c. 第三周:硬件连接与调试;d. 第四周:程序编写与烧录;e. 第五周:波形参数调整,实践操作与总结。

单片机波形发生器课程设计报告

单片机波形发生器课程设计报告

单片机课程设计题目:波形发生器班级:机081 学号: 2姓名:机电汽车工程学院School of Mechanical&Electronicand Automobile Engineering第一章概述课程设计是为了提高学生的动手能力,实践能力,创新能力而开设的一门实践,它充分利用了学校实验室所能提供的各种仪器及器材,根据学生所掌握的知识,从实际情况出发而制定的实践项目。

课程设计是一项重要的实践性教育环节,是学生在完成本专业所有课程学习后必须接受的一项结合本专业方向的、系统的、综合的工程训练。

在教师指导下,运用工程的方法,通过一个较复杂课题的设计练习,可使学生通过综合的系统设计,熟悉设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体的设计方法,掌握必须提交的各项工程文件。

其基本目的是:培养理论联系实际的设计思想,训练综合运用电路设计和有关先修课程的理论,结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力,巩固,加深和扩展有关电子类方面的知识。

通过进行课程设计,提高了学生化知识为能力化能力为创新的素质,巩固了所学习的知识和技能。

本课程的主要任务是运用所学微控制器技术、微机原理等方面的知识,设计出一台以80C32MCU为核心的单片机数据采集、通讯或测控系统,完成信息的采集、处理、输出及人机接口电路等部分的软、硬件设计。

多功能波形发生器设计课题需要充分灵活运用编程语言所提供的各种指令语句,巧妙利用软硬件实现以上所要求的功能,在程序逻辑设计上也要求正确,合理的对项目进行分解分块,合理的逻辑设计可以起到事半功倍的效果,是整个项目当中最富有创新性和挑战性的部分。

第二章设计任务本次课程设计要求采用单片机和DAC设计波形发生器,具体要求如下:1 利用单片机和DAC0832产生锯齿波、三角波、正弦波等波形2 完成DAC与运放的连接,输出可供示波器显示。

3 用按键改变波型的种类,波形的幅值与频率。

第三章设计电路原理说明3.1 系统主体构造该系统功能主要由AT89C51单片机通过相应的软件编程实现程序逻辑功能并结合相关的周围硬件电路而实现。

单片机课程设计———波形发生器

单片机课程设计———波形发生器

课程设计任务书题目波形发生器专业、班级学号姓名主要内容:设计一个产生各种波形的波形发生器基本要求:利用单片机P1.0引脚输出频率范围1Hz – 1000Hz的正弦波、方波、三角波、梯形波、锯齿波,并用示波器观察。

目录一、设计目的及意义 ........................................................................... - 3 -1.1设计目的 (3)1.2设计意义 (3)二、方案论证 ....................................................................................... - 3 -2.1设计要求 (3)2.2方案论证 (4)三、硬件电路设计 ............................................................................... - 4 -3.1设计思路、元件选型 (4)3.2原理图 (5)3.3主要芯片介绍 (5)3.4硬件连线图 (8)四、软件设计 ....................................................................................... - 9 -4.1锯齿波的产生过程 (10)4.2梯形波的产生过程 (11)4.3三角波的产生过程 (13)4.4方波的产生过程 (14)4.5正弦波的产生过程 (15)五、调试与仿真 ................................................................................. - 16 -六、总结.............................................................................................. - 19 -七、参考文献: ................................................................................. - 19 -一、设计目的及意义1.1设计目的(1)利用所学单片机的理论知识进行软硬件整体设计,锻炼学生理论联系实际、提高我们的综合应用能力。

波形发生器单片机课程设计

波形发生器单片机课程设计

波形发生器单片机课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解波形发生器的基本原理,掌握单片机在波形发生器中的应用;2. 学会使用编程软件进行单片机程序设计,实现常见波形的生成;3. 了解波形发生器的性能指标,如频率、幅度、相位等,并能进行简单计算。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识,设计并实现波形发生器单片机程序的能力;2. 提高学生动手实践能力,能够独立完成波形发生器的硬件连接与调试;3. 培养学生团队协作能力,通过小组合作完成课程设计。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机及电子技术的兴趣,激发学生的学习热情;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的真实性,遵循实验操作规范;3. 培养学生的创新意识,鼓励学生勇于尝试,不断优化波形发生器设计。

分析课程性质、学生特点和教学要求:1. 课程性质:本课程属于电子技术领域,涉及单片机原理、编程及硬件设计;2. 学生特点:学生已具备一定的电子技术基础,熟悉单片机的基本操作,具有一定的编程能力;3. 教学要求:注重理论与实践相结合,强调动手实践,培养学生解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 波形发生器原理:介绍波形发生器的功能、分类及其在电子技术中的应用,重点讲解单片机波形发生器的原理及组成。

教材章节:《单片机原理与应用》第四章第三节2. 单片机程序设计:讲解如何使用编程软件(如Keil)进行单片机程序设计,实现常见波形(如正弦波、方波、三角波等)的生成。

教材章节:《单片机原理与应用》第五章3. 硬件设计与连接:介绍波形发生器硬件电路的设计方法,包括单片机、晶振、滤波器等元件的选型与连接。

教材章节:《电子电路设计》第二章4. 波形发生器性能指标:讲解波形发生器的主要性能指标,如频率、幅度、相位等,并进行简单计算。

教材章节:《电子测量与仪器》第三章5. 实践操作与调试:指导学生进行波形发生器硬件连接、程序下载和调试,确保波形发生器正常工作。

教材章节:《单片机原理与应用》第六章6. 课程设计:要求学生以小组为单位,设计并实现一个具有特定功能的波形发生器,完成课程设计报告。

课程设计--单片机波形发生器

课程设计课程单片机课程设计题目波形发生器设计院系电气信息工程学院测控系专业班级学生姓名学生学号指导教师2011年4月6日任务书课程单片机课程设计题目波形发生器设计专业测控技术与仪器姓名学号一、任务设计制作一个波形发生器,该波形发生器能产生正弦波、方波、三角波和锯齿波信号可以在以上基础上任意发挥。

二、设计要求[1] 设计制作一个波形发生器,该波形发生器能产生正弦波、方波、三角波等。

[2] 通过对AT89S51单片机的编程,了解不同波形的产生原理和设计方案,画出硬件电路图,编程完成软件部分,最后调试观察产生不同类型的波形信号。

[3] 写出详细的设计报告。

[4] 附有电路原理图及程序流程图,以及程序清单。

三、参考资料[1] 杜华.任意波形发生器及应用[J].国外电子测量技术,2005.1:38~40.[2] 程全.基于AT89C52实现的多种波形发生器的设计[J].2005.22(5):57~58.[3] 胡鸿豪,李世红.基于单片机和DDS的信号发生器设[J].设计参考,2006(12)[4] 徐建军.MCS-51系列单片机应用及接口技术[M ].人民邮电出版社, 2003.[5] 高峰.单片机应用系统设计及实用设计[J].北京:机械工业出版社,2004年:96-100完成期限2011.3.28至2011.4.8指导教师专业负责人2011年3月28 日目录第1章绪论 (3)1.1 波形发生器的概述 (3)1.2 本设计任务 (3)第2章总体方案论证与设计 (4)2.1 总体方案选择与论证 (4)2.2 系统设计基本原理图与分析 (5)第3章系统硬件电路的设计 (6)3.1 单片机最小系统的设计 (6)3.2资源分配 (6)3.3各模块电路的设计 (7)3.4按键和波形指示灯电路 (8)3.5电流电压转换电路 (9)第4章系统的软件设计 (10)4.1主程序模块 (10)4.2锯齿波程序模块 (11)4.3三角波程序模块 (11)第5章系统调试与测试结果分析 (13)5.1软件仿真 (13)5.2仿真结论分析 (14)5.3硬件测试结果分析 (14)结论 (15)参考文献 (16)附录1 程序 (17)附录2 整体电路原理图 (25)附录3 仿真效果图 (26)第1章绪论波形发生器也称函数发生器,作为实验信号源,是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。

单片机课设,波形发生器实验报告

单片机课程设计波形发生器实验报告姓名:*** 07291198电气0706指导老师:***摘要:波形发生器是一种常用的信号源,广泛的应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。

本次课程设计基于89S51单片机构成的,利用PWM波技术制作可产生方波、三角波、梯形波、锯齿波、正弦波等多种波形。

设计要求:基于89S52单片机,利用单片机产生PWM波产生要求波形。

要求波形发生器能够产生4种以上波形,如方波、三角波、梯形波、锯齿波、正弦波方波。

能够调整输出波形的频率、幅值、水平分量。

一,技术基础利用PWM技术设计波形发生器脉宽调制(PWM:(Pulse Width Modulation)是利用Array微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

简而言之,PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。

PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的,无需进行数模转换。

让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。

噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时,也才能对数字信号产生影响。

下面就PWM技术实现波形发生器的原理方法进行简单阐述。

采样控制理论中有一个重要结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同.PWM控制技术就是以该结论为理论基础,对半导体开关器件的导通和关断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形.按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,既可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。

二,系统原理框图三,硬件电路图四,程序流程图1软件部分由以下几个部分构成:系统主程序流程图波形子程序流程图五,参数调整程序的编程思路:a 频率的调节应用PWM技术时,要调节输出波形的频率,只需要在生成前一个具体模拟信号的电平和生成下一个之间加上一个给定的延时,这样输出波形的频率就会发生变化。

单片机课程设计报告书波形发生器范文

目录1、课程设计目的 (1)2、课程设计题目和实现目标 (1)3、设计方案 (1)4、Proteus仿真原理图 (1)5、程序流程图 (1)6、程序代码 (1)7、调试总结 (1)8、设计心得体会 (1)9、参考文献 (1)1、课程设计目的《单片机原理及应用》课程设计是与《单片机原理及应用》课程相配套的实践教学环节。

《单片机原理及应用》是一门实践性很强的专业基础课,通过课程设计,达到进一步理解单片机的硬件、软件和综合应用方面的知识,培养实践能力和综合应用能力,开拓学习积极性、主动性,学会灵活运用已经学过的知识,并能不断接受新的知识。

培养大胆发明创造的设计理念,为今后就业打下良好的基础。

通过课程设计,掌握以下知识和技能:1.单片机应用系统的总体方案的设计;2.单片机应用系统的硬件设计;3.单片机应用系统的软件程序设计;4.单片机开发系统的应用和调试能力2、课程设计题目和实现目标本次课程设计的题目是;制作一个波形发生器,产生单极性、幅度可调、周期可调的方波、锯齿波、三角波、正弦波信号,不同波形用不同符号显示在一个LED上,用一个LCD显示幅值和频率。

本次课程设计的目标:设计一个波形发生器,带有四个按钮,分别是波形选择、增加频率、减少频率、调节幅度,并带有一个LCD和一个LED,LED用来显示波形的符号LCD 用来显示频率、幅值。

波形符号用1表示正弦波,2表示三角波,3表示方波,4表示锯齿波。

频率的调节幅度是10HZ,幅值调节幅度分别是0.2V,0.02V,0.3V,0.4V。

3、设计方案本次设计采用AT89C51及其外围扩展系统和PCF8591,软件方面主要是应用C语言设计程序。

系统以AT89C51为核心,配置相应的外设及接口电路,用Keil C及Proteus 等软件开发,用C语言编程,组成一个多功能信号发生器。

用户通过按键选择输出实验室中经常使用到的几种基本波形:方波、锯齿波、正弦波和三角波。

方波由AT89C51单片机将最大值和最小值输出给D/A进行转换,并由用户通过键盘选择波形周期。

单片机简易波形发生器课程设计

单片机简易波形发生器课程设计一、引言波形发生器是电子工程中常用的实验设备,用于产生各种类型的电信号波形。

在电子技术教学中,波形发生器是学习和理解信号波形特性的重要工具之一。

本篇文章将介绍一个基于单片机的简易波形发生器的课程设计。

二、设计目标本课程设计的目标是利用单片机设计并实现一个简易的波形发生器。

通过该波形发生器,学生可以学习和掌握以下知识点:1. 单片机的基本原理和应用;2. 数字信号处理的基本概念和方法;3. 波形的产生和调节;4. 信号波形的观测和分析;5. 电子电路的设计和调试。

三、设计内容1. 系统框图设计根据设计目标,首先需要设计波形发生器的系统框图。

系统框图包括单片机、外部时钟源、数模转换器、数字信号处理模块、输出缓冲器等。

其中,单片机作为控制核心,通过外部时钟源提供时钟信号,控制数模转换器按照预设的波形参数生成模拟信号,然后经过数字信号处理模块和输出缓冲器输出到外部设备。

2. 单片机程序设计根据系统框图,需要编写单片机的程序实现波形的生成和控制。

程序设计主要包括以下几个步骤:(1)初始化:设置单片机的工作模式和各个引脚的功能;(2)波形参数设置:根据用户输入或预设的参数,设置波形的类型、频率、幅度等;(3)波形生成:利用单片机的定时器,按照设定的频率和幅度,产生相应的数字信号;(4)波形输出:将数字信号经过数模转换器和输出缓冲器转化为模拟信号,输出到外部设备。

3. 外部电路设计为了保证波形发生器的稳定性和信号质量,还需要设计一些外部电路。

例如,时钟源的选择和连接,数模转换器的选型和电路连接,输出缓冲器的电路设计等。

四、实验步骤1. 准备实验所需材料和设备,包括单片机开发板、外部时钟源、数模转换器、电阻、电容等元件;2. 根据设计框图,连接各个模块和电路,注意接线的正确性和稳定性;3. 编写单片机程序,根据要求设置波形参数和生成算法;4. 将程序烧录到单片机中,并连接外部设备;5. 调试和测试,观察波形输出是否符合预期,调整参数进行波形的变换和调节;6. 完成实验报告,总结实验结果和心得体会。

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郑州轻工业学院计算机与通信工程学院单片机与接口技术课程设计总结报告设计题目:波形发生器课程设计任务书题目波形发生器专业电子信息工程学号姓名2012年12月22日郑州轻工业学院目录一、设计目的及意义 ........................................................................... - 3 -1.1设计目的 (3)1.2设计意义 (3)二、方案论证 ....................................................................................... - 3 -2.1设计要求 (3)2.2方案论证 (4)三、硬件电路设计 ............................................................................... - 4 -3.1设计思路、元件选型 (4)3.2原理图 (5)3.3主要芯片介绍 (5)3.4硬件连线图 (8)四、软件设计 ....................................................................................... - 9 -4.1锯齿波的产生过程 (10)4.2梯形波的产生过程 (11)4.3三角波的产生过程 (13)4.4方波的产生过程 (14)4.5正弦波的产生过程 (15)五、调试与仿真 ................................................................................. - 16 -六、总结.............................................................................................. - 19 -七、参考文献: ................................................................................. - 19 -一、设计目的及意义1.1设计目的(1)利用所学单片机的理论知识进行软硬件整体设计,锻炼学生理论联系实际、提高我们的综合应用能力。

(2)我们这次的课程设计是以单片机为基础,设计并开发能输出多种波形(正弦波、三角波、锯齿波、方波、梯形波等)且频率、幅度可变的函数发生器。

(3)掌握各个接口芯片(如0832等)的功能特性及接口方法,并能运用其实现一个简单的微机应用系统功能器件。

(4)在平时的学习中,我们所学的知识大都是课本上的,在机房的练习大家也都是分散的对各个章节的内容进行练习。

因此,缺乏一种系统的设计锻炼。

在课程所学结束以后,这样的课程设计十分有助于学生的知识系统的总结到一起。

(5)通过这几个波形进行组合形成了一个函数发生器,使得我对系统的整个框架的设计有了一个很好的锻炼。

这不仅有助于大家找到自己感兴趣的题目,更可以锻炼大家微机知识的应用。

1.2设计意义波形发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。

在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时,都学要有信号源,由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上,用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应,以分析确定它们的性能参数。

信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。

它可以产生多种波形信号,如正弦波,三角波,方波等,因而广泛用于通信、雷达、导航、宇航等领域。

二、方案论证2.1设计要求使用计算机和数模转换器构成信号发生器,可以产生方波、三角波、锯齿波和正弦波等多种波形,波形的周期、频率可调。

要求完成计算机和DAC的选型,了解不同波形的产生原理和设计方案,画出硬件电路图,并编程完成软件部分,最后调试观察产生不同类型的波形信号。

(1)课程设计论文内容要正确,概念要清楚;(2)完成任务书所规定的内容;(3)附有电路原理图及程序流程图,以及程序清单;(4)文字要通顺,书写要工整,设计图纸必须符合规范。

2.2方案论证信号发生器的实现方法通常有以下几种:方案一:用分立元件组成的函数发生器:通常是单函数发生器且频率不高,其工作不很稳定,不易调试。

方案二:可以由晶体管、运放IC等通用器件制作,更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。

早期的函数信号发生器IC,如L8038、BA205、XR2207/2209等,它们的功能较少,精度不高,频率上限只有300kHz,无法产生更高频率的信号,调节方式也不够灵活,频率和占空比不能独立调节,二者互相影响。

方案三:利用专用直接数字合成DDS芯片的函数发生器:能产生任意波形并达到很高的频率。

但成本较高。

方案四:采用AT89C51单片机和DAC0832芯片,直接连接键盘和显示。

该种方案主要对AT89C51单片机的各个I/O口充分利用. P1口是连接键盘以及接显示电路,P2口连接DAC0832输出波形.这样总体来说,能对单片机各个接口都利用上,而不在多用其它芯片,从而减小了系统的成本.也对按照系统便携式低频信号发生器的要求所完成.占用空间小,使用芯片少,低功耗。

综合考虑,方案四各项性能和指标都优于其他几种方案,能使输出频率有较好的稳定性,充分体现了模块化设计的要求,而且这些芯片及器件均为通用器件,在市场上较常见,价格也低廉,样品制作成功的可能性比较大,所以本设计采用方案四。

三、硬件电路设计3.1设计思路、元件选型设计思路:(一)、课设需要各个波形的基本输出。

如输出锯齿波、三角波、方波、正弦波。

这些波形的实现的具体步骤:锯齿波实现很简单,只需要一开始定义一个初值,然后不断的加1,当溢出后又重初值开始加起,就这样循环下去。

三角波的实验过程是先加后减,实现方法是先是从00H开始加1直到溢出后就执行减1操作,就这样不断调用这个循环。

方波的实现方法是连续输出一个数,到某个时候就改变一下值,可以把值定义为正极性的,也可以是负极性。

正弦波的实现是非常麻烦的。

它的实现过程是通过定义一些数据,然后执行时直接输出定义的数据就可以了。

(二)、通过P1口和开关K0-K4相连接来控制各个波形的输出。

能根据k0-k5键状态进行波形切换,当某一按键按下时,输出相对应的波形。

元件选型:单片机AT89C51系统,DAC0832一片,PC机一台,运算放大器3.2原理图3.3主要芯片介绍(1)、DAC0832芯片介绍:0832采用双缓冲接口方式,其传送控制端接地,输入所存允许断ILE与+5V 电源相连,利用一个地址码进行二次输出操作,完成数据的传送和激动转换,第一次操作室P2.6为高电平,将P0口数据线上的数据锁存于DAC0832的输入寄存器中。

第二次操作是写控制信号由效,传送控制端为低电平,将输入寄存器中的内容锁存入0832的DAC寄存器中,D/A转换器便开始对锁存于DAC寄存器的8位数据进行转换,约经过1/2时钟周期后,在输出端(IOUT2、IOUT1)建立稳定的电流输出。

运放的作用是将0832输出的模拟电流信号转换为电压波形。

DAC0832为一个8位D/A转换器,单电源供电,在+5~+15V范围内均可正常工作。

基准电压的范围为±10V,电流建立时间为1μs,CMOS工艺,低功耗20mW。

DAC0832的内部结构框图如下图所示。

图2-2 DAC0832工作原理图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:基准电压输入线 (-10v~+10v)AGND:模拟地,摸拟信号和基准电源的参考地.DGND:数字地,两种地线在基准电源处共地比较好(2)单片机AT89C51介绍:AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。

AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。

该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。

AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

外形及引脚排列如下图所示:图2 AT89C51引脚图AT89C51管脚说明:VCC:供电电压。

GND:接地。

P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。

当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。

在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。

P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。

在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。

P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。

并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL 门电流。

当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。

作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。

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