基于STC89C51和DAC0832的低频信号源的设计_蒋珂
51单片机的简易低频信号源
简易低频信号源的设计摘要信号发生器亦称函数发生器，是一种能产生各种函数波形的仪器。
在现代电子学的各个领域，常常需要高精度和频率方便可调的信号发生器。
产生信号频率越高，波形种类越多，发生器的性能越好，但随之而来的是，器件成本和技术要求也会大大提高。
利用单片机通过程序设计方法来产生低频信号，其频率底线很低，具有线路相对简单、结构紧凑、体积小、价格低廉、频率稳定度高、抗干扰能力强、用途广泛等优点。
本次毕业设计设计完成了一个基于单片机控制的低频信号源。
系统主要由单片机控制电路、DA转换电路、键盘控制电路及显示电路构成。
A T89S51单片机用于完成对键盘输入信号的处理以及波形的数字信号的产生，数模转换器DAC0832用于将单片机输出的信号的数字量转换成模拟量，运算放大器LM324将DAC0832输出的电流转换成电压，七段数码管用于显示当前信号的周期，通过键盘按键改变输出的波形和频率，通过电位器调节波形的幅值。
这样便完成了低频信号源的设计，编写软件程序实现了方波、正弦波、锯齿波、三角波的发生和输出，实现了频率可调并显示，幅值可调，通过wave仿真器仿真和示波器显示得到了正确的波形输出。
关键词：低频信号源，单片机，D/A转换，键盘控制THE DESIGN OF SIMPLE LOW-FREQUENCY SIGNALSOURCEABSTRACTSignal generator, also known as a function generator, is a instrument that can produce a variety of function waveform . In all areas of modern electronics, high precision and frequency adjustable signal generator is always required. The higher signal frequency the generator generates,the more waveforms it produces, the better the performance of the generator,.but the accompanying device cost and technical requirements will greatly ing microcontroller programming method to generate low-frequency signals can get low frequency bottom line, with the line is relatively simple, compact structure, small size, low cost, high frequency stability, strong anti-interference ability and other advantages.The graduation project designed a microcontroller-based control, low-frequency signal source. The system mainly consists of single-chip control circuit, the DA conversion circuit, the keyboard control circuit and display circuit. AT89S51 microcontroller is used to complete the generation of digital signal and waveform . DAC0832 is used to convert the digital amount to analogical amount. LM324 is used to convert current to voltage.Segment digital tube is used to display the current signal frequency.We use the keyboard keys to change the output waveform and frequency, a potentiometer to adjust the amplitude of the waveform. Doing all the things above i complete the design of low-frequency signal source,.Then comleting the software programs to achieve a square wave, sine wave, sawtooth, triangle wave.Through wave simulation tools and oscilloscope ,the correct waveform is generated.Key words: low-frequency signal, source single-chip, D / A converter, keyboard control目录1. 绪论............................................................................................................... 错误!未定义书签。
简易波形发生器的设计
XXXX学院课程设计报告课程名称：单片机课程设计院系：电气与信息工程学院专业班级：自动化09102班学生姓名： X X指导教师： X X X完成时间： 2012年6月10日报告成绩：简易波形发生器简易波形发生器是一种常用的信号源,它广泛地应用在电子技术实验、自动控制系统和其他科研领域。
本系统能够准确产生方波、正弦波、锯齿波及三角波。
基于数模转换芯片DAC0832技术的简易波形发生器由六个部分组成：MCU模块、波形发生模块、静态LED 数码管显示模块、键盘输入模块、在线下载模块以及电源模块。
MCU模块采用STC89C51RC 单片机进行数据处理，波形发生模块采用DAC0832及LM324进行波形发生及变换，静态LED数码管显示模块利用3位八段共阳极数码管及3个74LS164显示当前波形频率，键盘模块采取外部中断方式扫描键值，在线下载模块选用MAX232芯片进行单片机程序下载，电源模块使用三端稳压器为系统提供能源。
运用Altium Designer软件绘制了单元电路以及总体电路图，借助Proteus仿真软件对电路进行了虚拟实验，通过仿真分析，满足了课题性能指标的要求，成功地实现了简易波形发生器的设计。
关键词波形发生器；DAC0832；STC89C51RC；静态显示Simple waveform generator is a common source, it is widely used in the experiment of electronic technology, automatic control system and other scientific fields. The system can accurately produce a square wave, sine wave, sawtooth wave and triangle wave. Based on the digital-analog conversion chip DAC0832 simple waveform generator consists of six parts: MCU module, waveform generator module, static LED digital display module, keyboard input module, the download module and power supply. The MCU STC89C51RC microcontroller is for data processing. The waveform generation module which made of DAC0832 and LM324 is used to generate waveform and transform. The static LED digital display module uses three eight out common anode digital and three 74LS164 to show the current waveform frequency. The keyboard module to take external interrupt the scan key. Download module use a MAX232 chip microcontroller program download. The power supply uses three-terminal regulator to provide energy for the system. Altium Designer were used to draw a unit circuit as well as the overall circuit. With Proteus simulation software to conduct virtual experiments on the circuit, simulation analysis, to meet the requirements of the subject of performance indicators, the successful implementation of a simple waveform generator design.Keywords waveform generator ;DAC0832;STC89C51RC; static LED digital display目录摘要 (I)Abstract (II)第一章简易波形发生器的方案设计 (1)1.1简易波形发生器的方案分析与比较 (1)1.1.1 基于数模转换芯片DAC0832的简易波形发生器的设计 (1)1.1.2 基于MAX038函数发生器的简易波形发生器的设计 (1)1.1.3 基于DDS波形发生技术的简易波形发生器的设计 (2)1.2 简易波形发生器的总体结构说明 (2)第二章简易波形发生器的电路设计 (3)2.1 MCU模块 (3)2.1.1 STC89C51RC单片机 (3)2.1.2 复位电路 (5)2.1.3 时钟电路 (5)2.2 DAC0832模块 (5)2.2.1 DAC0832芯片基本介绍 (6)2.2.2 DAC0832波形发生电路 (7)2.3 静态LED数码管显示模块 (7)2.3.1 移位寄存器74LS164 (7)2.3.2 静态显示电路 (8)2.4 键盘输入模块 (8)2.5 在线下载模块 (9)2.6 电源模块 (9)2.7 总体电路说明 (9)第三章简易波形发生器的程序设计 (10)3.1系统接口定义 (10)3.2 主程序 (10)3.3 外部总中断1中断服务程序 (11)第四章简易波形发生器仿真分析 (13)4.1初始界面 (13)4.2 波形发生仿真 (13)4.2.1 正弦波的仿真分析 (13)4.2.2 锯齿波发生仿真分析 (14)4.2.3 三角波发生仿真分析 (15)4.2.4 方波发生仿真分析 (17)总结 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录1：简易波形发生器原理图 (22)附录2：简易波形发生器Protues仿真图 (23)附录3：简易波形发生器元器件明细表 (24)附录4：简易波形发生器源程序 (25)第一章 简易波形发生器的方案设计简易波形发生器是一种常用的信号源,它广泛地应用在电子技术实验、自动控制系统和其他科研领域。
信号源的设计和制作
南京信息工程大学第三届电子设计大赛设计报告设计题目：信号源的设计和制作（B题）院系专业：设计成员:2013年3月25日——2013年4月6日摘要本系统以STC89C52单片机为控制核心设计并制作一个正弦波信号源。
本实验分为三大模块，分别是键盘扫描并控制液晶显示模块，正弦波产生及频率步进模块，幅值步进可调模块。
正弦波产生部分采用DDS芯片AD9850,实现了10Hz-1MHz的正弦波输出。
幅值步进模块采用可变增益放大器AD603，由数模转换器DAC0832控制放大倍数。
幅值、频率由按键输入并由单片机控制在液晶上显示,最后加上THS3091功放电路以驱动50欧负载。
本系统工作可靠稳定，较好地完成了基本部分和发挥部分的要求。
关键词: DDS D/A 程控放大器步进AbstractThis system with STC89C52 single-chip microcomputer as the control core is the design and construction of a sine wave signal source. This experiment was divided into three modules, respectively is liquid crystal display module, keyboard scanning and control frequency sine wave generation and stepper module, adjustable amplitude stepper module. Sine wave generating part adopts DDS chip AD9850, implements sine wave output of 10 hz to 1 MHZ. Amplitude stepper module adopts the variable gain amplifier AD603, controlled by a digital to analog converter DAC0832 magnification. By the pressed key input amplitude, frequency and controlled by the microcontroller on the LCD display. Finally add THS3091 power amplifier circuit to drive the euro 50 load.This system work stable and reliable, better to complete the basic part and play a part of the requirements.Keyword: DDS D/A Programmable amplifier Step目录一、系统方案比较与论证.......................................................... 错误！未定义书签。
信号发生器实验报告
信号发⽣器实验报告信号发⽣器F组组长：***组员：***、*** 2013年8⽉12⽇星期⼀1系统⽅案 (4)1.1系统⽅案论证与选择 (4)1.2⽅案描述 (4)2理论分析与计算 (5)3电路与程序设计 (6)3.1电路的设计 (6)3.1.1 ICL8038模块电路 (6)3.1.2 放⼤电路 (6)3.2程序的设计 (7)4测试⽅案与测试结果 (9)4.1测试仪器与结果 (9)4.2调试出现的问题及解决⽅案 (9)5 ⼩结 (10)本系统设计的是信号发⽣器，是以 ICL8038和 STC89C51为核⼼设计的数控及扫频函数信号发⽣器。
ICL8038作为函数信号源结合外围电路产⽣占空⽐和频率可调的正弦波、⽅波、三⾓波；该函数信号发⽣器的频率可调范围1~100kHz，波形稳定，⽆明显失真。
单⽚机控制LCD12864液晶显⽰频率、频段和波形名称。
关键字：信号发⽣器ICL8038、 STC89C51、波形、LCD12864信号发⽣器实验报告1系统⽅案1.1系统⽅案论证与选择⽅案⼀：由单⽚机内部产⽣波形，经DAC0832输出，然后再经过uA741放⼤信号后，最后经过CD4046和CD4518组成的锁相环放⼤频率输出波形，可是输出的波形频率太低，达不到设计要求。
⽅案⼆：采⽤单⽚机对信号发⽣器MAX038芯⽚进⾏程序控制的函数发⽣器，该发⽣器有正弦波、三⾓波和⽅波信号三种波形，输出信号频率在0.1Hz~100MHz 范围内。
MAX038为核⼼构成硬件电路能⾃动地反馈控制输出频率，通过按键选择波形，调节频率，可是MAX038芯⽚价格太⾼，过于昂贵。
⽅案三：利⽤芯⽚ICL8038产⽣正弦波、⽅波和三⾓波三种波形，根据电阻和电容的不同可以调节波形的频率和占空⽐，产⽣的波形频率⾜够⼤，能达到设计要求，⽽且ICL8038价格⽐较便宜，设计起来成本较低。
综上所述，所以选择第三个⽅案来设计信号发⽣器。
1.2⽅案描述本次设计⽅案是由ICL8038芯⽚和外围电路产⽣三种波形，由公式：，改变电阻和电容的⼤⼩可以改变波形的频率，有开关控制频段和波形并给单⽚机⼀个信号，由单⽚机识别并在LCD液晶屏上显⽰，电路的系统法案框图为下图1所⽰：图1 总系统框图2理论分析与计算如图2，占空⽐和频率调节电路：图2 占空⽐和频率调节电路所有波形的对称性都可以通过调节外部定时电阻来调节。
基于STC89C51单片机的红外遥控智能家居系统设计
基于STC89C51单片机的红外遥控智能家居系统设计1. 本文概述阐述问题：我会指出当前智能家居系统中存在的问题，以及为什么需要基于STC89C51单片机的解决方案。
提出解决方案：接着，我会概述STC89C51单片机在智能家居系统中的作用以及红外遥控技术的优势。
文章结构：我会简要介绍文章的结构，说明接下来的章节将如何展开。
随着科技的不断进步，智能家居系统逐渐成为现代家庭生活的一部分，它们通过提高居住环境的舒适性、安全性和便利性，极大地提升了人们的生活质量。
现有的智能家居系统在集成性、成本效益和用户交互体验方面仍存在不足。
为了解决这些问题，本文提出了一种基于STC89C51单片机的红外遥控智能家居系统设计方案。
STC89C51单片机以其较低的成本、丰富的功能和良好的稳定性，成为实现智能家居控制的理想选择。
结合红外遥控技术，该系统不仅能够实现远程控制家电设备，还能通过简单的编程实现个性化的家居自动化场景，从而为用户提供更加灵活和智能的居住体验。
本文将首先介绍智能家居系统的基本概念和发展趋势，然后详细阐述STC89C51单片机的工作原理及其在智能家居系统中的应用。
接着，本文将描述红外遥控技术的原理，并展示如何将其与STC89C51单片机结合，实现对家居设备的智能控制。
本文将通过一个实际的系统设计案例，展示该设计方案的可行性和实用性。
2. 相关技术综述单片机技术：介绍STC89C51单片机的基本特性，包括其处理能力、内存、IO端口等，并说明其在智能家居系统中的应用优势。
红外通信技术：概述红外通信的基本原理，包括信号的调制、传输和解码过程，以及红外技术在遥控设备中的优势。
智能家居系统架构：描述智能家居系统的一般架构，包括控制中心、通信协议、传感器和执行器等组成部分。
现有智能家居解决方案：简要回顾市场上已有的智能家居解决方案，分析它们的特点和局限性。
设计挑战与创新点：讨论在设计基于STC89C51单片机的红外遥控智能家居系统时面临的技术挑战，以及本设计相对于现有技术的创新之处。
基于AT89S51单片机的低频信号设计及仿真研究
基于AT89S51单片机的低频信号设计及仿真研究高毅【摘要】In this paper,to design a simple signal generator using AT89S51 SCM,through the DAC0832 conversion and restore the waveform signal,get the corresponding square wave,sawtooth wave,triangle wave and sine wave signal.Based on the circuit design,this paper also proposed free transform,phase and frequency adjustable technology design for the four kinds of waveforms,and has carried on the simulation debugging.%文中采用AT89S51单片机来设计简易的信号发生器,通过DAC0832转换并还原了波形信号,得到了相应的方波、锯齿波、三角波和正弦波等波形信号.在电路设计的基础上,本文还对上述4种波形进行了波形自由转换、相位和频率自由调节等技术设计,并对其进行了仿真调试.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2013(021)014【总页数】3页(P159-161)【关键词】低频信号;AT89S51;DAC0832;Protues【作者】高毅【作者单位】贵阳学院贵州贵阳550005【正文语种】中文【中图分类】TP23传统的低频信号源或发生装置，因其大部分采用模拟电路设计的原因，一般具有价格昂贵、输出性能欠佳且不便于调节等问题，工程应用价值较低。
为避免传统低频信号源或发生装置的上述技术缺点，降低技术开发成本和提高技术开发效率，文中利用AT89S51可以在线编写程序的特点，结合了DAC接口技术，设计了波形、频率、相位均调节方便并可产生方波、三角波、锯齿波、正弦波四种波形的技术方案。
低频信号发生器设计论文
基于单片机的低频信号发生器设计论文要摘单片机为核心设计了一个低频函数信号发生器。
本文以STC89C52可输出正弦波、方波、信号发生器通过硬件电路和软件程序相结合,波形和三角波、三角波、梯形波，波形的频率在一定范围内可改变.硬件电路和软件频率的改变通过软件控制。
介绍了波形的生成原理、该信号发1440HZ的波形。
部分的设计原理。
本系统可以产生最高频率生器具有体积小、价格低、性能稳定、功能齐全的优点。
;D /A单片机转换; 关键词:低频信号发生器;Abstracta of microcontroller as the core design This paper takes STC89C52 frequency function generator.The signal generator through a combination of hardware circuit and software program.Can output sine wave, square of frequency triangle wave, trapezoidal wave,The wave, triangle wave, and 。
The waveform certain waveform can be changed in a rangethe frequency are changed by software control,This paper introduces design of software part generating principle, hardware circuit and of principlewaveforms,This system can produce the maximum frequency of 1440HZ waveform,The signal generator has the advantages of small volume, low price, stable performance, complete functions.microcomputer low-frequency Keywords: chipsignalgeneratorD /A conversion一、设计选题及任务设计题目：基于单片机的信号发生器的设计与实现．任务与要求：设计一个由单片机控制的信号发生器。
DAC0832简介及参考电路解析
MOV A， #00H
；取下限值
MOV DPTR，#7FFFH
；指向0832口地址
MM： MOVX @DPTR，A ；输出
INC A
；延时
NOP
NOP
NOP
SJMP MM
；反复
执行上述程序就可得到如图9.5所示的锯齿波。
V FFH
00H
t
T
图9.5 D/A 转换产生的锯齿波
几点说明： (1)程序每循环一次，A加1，因此实际上锯齿波的上升边是由 256个小阶梯构成的，但由于阶梯很小，所以宏观上看就如图 中所画的先行增长锯齿波。
A
；已到峰值，则取后沿
@DPTR , A ；输出
；延时
SS3
；未到谷值，则继续
SS2
；已到谷值，则反复
9.1.4 双缓冲方式的接口与应用
在多路D/A转换的情况下，若要求同步转换输出，必 须采用双缓冲方式。DAC0832采用双缓冲方式时，数字量 的输入锁存和D/A转换输出是分两步进行的。
第一， CPU分时向各路D/A转换器输入要转换的数字 量并锁存在各自的输入寄存器中。
-
WR1
Iout2
+
Vx
WR2
CS
XFER DAC0832
DI7 DI0+
Vy
WR2
图9.6 8031与DAC0832双缓冲方式接口电路
实现两路同步输出的程序如下：
MOV DPTR，#0DFFFH；送0832（1）输入锁存器地址
MOV A，#data1
；data1送0832（1）输入锁存器
表9-1 通道选择表
C B A 被选择的通道
000
IN0
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结构框图如图 1 所示。
产生具有一定频率、相位、幅度、精度的正弦波、三角波、脉冲信
号，再通过运放进行波形调整，最后输出波形接在示波器上显示。
1.2.1 主程序设计。主程序的任务是设置定时器的工作模
式、初值预置、开中断和打开定时器进行上电初始化，并在程序
运行中不断查询按键情况，执行相应功能。单片机内部能产生
路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。通过变压器转换
[3] 陈明英.8051 单片机课程设计实训教材[M].北京：清华大学出版
到+15V ～ 15V 之间，再通过桥式整流输出直流电压，之后接上 社，2002.
２９４ 滤波电容滤除掉不需要的杂波，通过 7812，7912，7805 三个稳压
作者简介：蒋 珂（1977—），女，江苏省常州刘国钧高等职业技术学校，中教一级，研究方向：电子通信技术。
片机。 1.1.2 数模转换模块。DAC0832 跟单片机的连接方式采用
单级缓存的方式，连接方式如图 2 所示。当数据赋给外部数据
次循环。程序流程图如图 3 所示。 1.2.2 中断设计。T0 中断开始后 T1 中断关闭，定时器关闭，
重新计入初值，定时器打开，直接输出方波信号。判断功能标志
存储的地址时，单片机传输过来的数字量经过 DAC0832 的数模 位，当功能标志位为高电平时单片机将按次序将波形数据表中
通过外围按键的调整得到了完好的正弦波、三角波和方波。 【参考文献】
[1] 戴梅鄂，史嘉权.微型计算机技术及应用[M].北京：清华大学出版 社，2002.
[2] 万福君，潘松峰.单片机微机原理系统设计与应用[M].合肥：中国
十 九 期
1.1.5 电源模块。直流稳压电源又称直流稳压器。在电子电 科学技术大学出版社，2001.
波形转换键，扫描子程序的任务是检查按键是否按下，若有则执 形用了 256 个采样点合成，波形不是
行相应功能，按键接在单片机控制器的 P3 口，接好外部电源，对 很光滑，如果增加采样点，则输出的
单片机端口控制使输出波形。
频率会更低。在设计中根据应用特点选择了合适的采样点数，
二 ○ 一 一 年 第
1.1.4 放大电路模块。OP07 是高精度运算放大器具有极低 的输入失调电压，极低的失调电压温漂，非常低的输入噪声电压 幅度及长期稳定等特点。OP07 为四运放集成电路，采用 14 脚 双列直插塑料封装。内部有四个运算放大器，有相位补偿电路。
具有一定频率、幅度、精度的正弦波信号，通过 D/A 数模转换把
数字信号转化成模拟信号，通过运算放大器 OP07 将其波形放 1.1 硬件总体设计。本系统由单片机控制、波形转换（D/A） 大，按下按钮调节波形和频率，幅值电压和波形通过示波器得到
电路和电源三部分构成。
更好的显示。
1.1.1 单片机最小系统模块。设计采用控制芯片为 40 脚的
程序的任务是检查 3 个按键是否按
下，若有则执行相应功能，查键开始，
如果有键按下，则执行查键功能，根
据按键实现定时器的加减 1，选择输
出不同波形，如果没有键按下，则直
接查表结束，输出波形不变。
2、结论
简易低频信号源因为输出的频
1.1.3 按键模块。设计中用到两个按键分别是频率转换键和 率不是很高，所以在设计时每周期波
华 基于 STC89C51 和 DAC0832 的低频信号源的设计
章
ห้องสมุดไป่ตู้
蒋珂
（常州刘国钧高等职业技术学校，江苏 常州 213000 ）
Magnificent Writing
［摘 要］ 本文介绍的是一种基于单片机的低频信号源设计，主要采用 ＳＴＣ８９Ｃ５１ 单片机和数模转换器件 ＤＡＣ０８３２ 来实现，其信号幅度和频率都可以按要求控制。文中简要介绍了 ＤＡＣ０８３２ 数模转换器的结构原理和 ＳＴＣ８９Ｃ５１ 使用方法 的基础原理，以及产生波形的设计电路。各种各样的信号是通信领域的重要组成部分，其中正弦波、三角波和方波等是 较为常见的信号。本次关于产生不同低频信号的信号源的设计方案，不仅在理论和实践上都能满足实验的要求，而且具 有很好的实用性。该信号源的特点是：体积小、价格低廉、功耗低、性能稳定、实现方便、功能齐全。
定的波形符号。方波信号直接由单片机的端口输出。结合功能 电源向整个电路板提供 12 伏电压，STC89C51 单片机构成发生
要求，决定使用 STC89C51 单片机作为控制器，用 DAC0832 作 器，可产生三角波、方波、正弦波等多种波形，波形的频率可用程
为 D/A 转换器，功能按键使用单片机的两个端口。实现系统的 序控制改变。在单片机的输出端口接 DAC0832 进行 D/A 转换，
当单片机识别到内部信号的时候，按下按钮，单片机执行处
STC89C51 单片机，STC89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可 理程序，通过示波器显示波形，如果没有按下按钮就直接显示波
擦除只读存储器的低电压，高性能 CMOS8 位微处理器，俗称单 行。把单片机内产生的数字信号送入数模转换后形成波形，依
［关键词］ 信号源；单片机；数／模转换器；放大器
1、系统总体设计
管输出+12V，—12V，+5V。
由于输出信号的频率较低，因此考虑使用单片机作为控制
1.2 系统软件设计。系统程序总体设计是由主程序、初始化
器，用中断查表法完成波形数据的输出，再用 D/A 转换器输出规 子程序、键扫描子程序、波形数据产生子程序四部分构成，先由
转换，转换成模拟电流量，而本设计的要求是输出模拟电压量控 制稳压源的各项操作，为此，本设计在电流输出端接入运放 OP07，把电流量转换成电压量。
的波形数据一一送入 DAC0832 输出正弦波信号，当低电平有效 时直接输出三角波信号，DAC0832 再根据输入的数据大小输出 对应的电压。
1.2.3 按键扫描程序。键扫描子