简易低频信号源的设计

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简易低频信号源设计毕业论文

简易低频信号源设计毕业论文

简易低频信号源设计毕业论文摘要信号发生器是一种经常使用的设备,由纯粹物理器件构成的传统的设计方法存在许多弊端,如体积较大、重量较沉、移动不方便、信号失真较大,无法满足用户对精度、便携性、稳定性等要求。

本课题设计一种基于单片机控制技术与数模转化技术的低频信号发生系统,涉及单片机最小系统、D/A转换电路、放大电路及电源电路等硬件模块,涉及主程序、三角波产生函数、方波产生函数、正弦波产生函数、键处理函数及显示函数等软件模块。

通过硬件电路和软件程序相结合,,输出自定义波形,波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变。

从调试结果看,该系统能控制产生方波、三角波、正弦波,频率范围1-1KHz、信号幅度0-5V,实现了设计任务规定的功能。

该低频信号发生器具有频率稳定、准确、波形质量好、操作方便、体积小、耗电少等特点, 满足了工业领域对信号源的要求。

关键词:低频信号, D/A转换,单片机ABSTRACTSignal generator is a kind of device that is used frequently,design method is constituted by a purely physical and traditional device that has many drawbacks, such as the larger weight than the sink, mobile inconvenient larger, the signal distortion, and can not meet the user on the accuracy, portable and stability requirements. This topic is to design a low-frequency signal generation system which based on the single-chip control technology and digital-to-analog conversion techniques, involving hardware module of the micro controller minimum system, D / A conversion circuit, amplifier circuit, and a power supply circuit, and relates to the main program, the triangle wave generating function, square wave generating function, sine wave generator function, a function of the key processing and display functions such as software modules. Combination of hardware circuitry and software program, the output of the custom waveform, frequency and amplitude of the waveform within a certain range can be arbitrarily changed. From the debug result, the system can be controlled to generate a square wave, triangle wave, sine wave, the frequency range 1-1KHz signal amplitude 0-5V, to achieve design mandate. The low frequency signal generator with a frequency stability, accurate, waveform quality, easy operation, small size, low power consumption and other features to meet the requirements of the industrial areas of the signal source.Key words: low-frequency signal, D/A converter, single-chip system目录1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2设计目的和意义 (1)1.3相关领域国内外技术的历史和发展 (1)1.4单片机在低频信号发生器中的应用 (3)2系统总体设计 (5)2.1 硬件系统方案 (5)2.2软件系统方案 (7)3硬件电路设计 (9)3.1 单片机最小系统 (9)3.2 D/A转换电路 (13)3.3按键和液晶显示 (15)3.4放大电路 (16)4 软件设计 (21)4.1 主程序 (21)4.2方波程序 (21)4.3三角波程序 (22)4.4锯齿波程序 (23)4.5正弦波程序 (24)4.6 按键处理程序 (24)5 调试结果与分析 (25)5.1 调试环境: (25)5.2 调试过程与结果 (27)6 结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附录 (37)1 绪论1.1课题背景随着电子测量及其他部门对各类信号发生器的广泛需求及电子技术的循环发展,促使了信号发生器的种类增多,性能提高并且开始向着自动化、智能化方向发展。

简易低频信号源的设计

简易低频信号源的设计

摘要函数信号发生源是一种能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波、正弦波的电路。

函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。

现在我们通过对函数信号发生源的原理以及构成,设计一个能输出三角波、正弦波、方波的简易发生器。

通过对电路的分析,参数的确定选择出一种最适合的方案。

在达到课题要求的前提下保证最经济、最方便、最优化的设计策。

它是一种为电子测量和计量工作提供符合严格技术要求的电信号设备,因此是电子测试系统的重要部件,是决定电子测试系统性能的关键设备。

它与示波器、电压表、频率计等仪器一样是最普通、最基本的,也是得到最广泛应用的电子仪器之一。

本设计要求输出信号的频率较低,因此使用了单片机作为控制器使用单片机作为控制器,用中断法完成波形频率,幅度数据的调节,再用D/A转换器输出规定的波形,三角波,正弦波,锯齿波信号。

结合功能要求情况,使用80C51单片机作为控制器,用DAC0832作为D/A转换器。

功能按键使用单片机的5个端口。

能使输出频率有较好的稳定性,元器件比较常见,价格低廉,电路设计方便。

关键词:函数信号发生器控制器D/A转换器AbstractIn this paper the function signal occurrence machine is a kind of in common use signal source, extensively be apply in electronics electric circuit, automatic control and sciences to study etc. realm.It is a kind of to measure and calculate the equipments telecommunication that the work provides to meet the strict technique request for the electronics, so is the important parts of the electronics test system, is a key equipments that decides the electronics test system function.It with show a machine, electric voltage form, frequency to account etc. the instrument is similar is the most common and the most basic, also is to get one of the most extensively applied electronics instruments.This design requests to output the frequency of the signal lower, so used a machine to be a machine of the controller usage to be the controller, with the exportation that the interruption checks the watch method to complete a form data, then use the D/ A conversion the machine outputs a form signal.A signal is output by the port of a machine bine the function requests the circumstance, using a machine of 80 C51s to be the controller, being the conversion machine of D/ A with the DAC0832.The function key uses 3 ports of a machine.Can make the exportation frequency compared good of stability, a machine piece is more familiar, the price is cheap, the electric circuit design convenience.Keywords: Function Generato A machine of the controller D/ A conversion machine目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1 系统方案的设计和论证 (2)1.1 系统基本方案 (2)1.2 各模块方案选择与论证 (2)1.3 系统各模块的最终方案 (3)2 系统的硬件设计与实现 (4)2.1 AT89C52的功能介绍 (4)2.1.1 AT89C52引脚封装 (4)2.1.2 特殊功能寄存器 (5)2.1.3 MCS-51单片机的中断系统 (6)2.1.4 MCS-51单片机的定时系统 (6)2.2 主控电路系统图 (7)2.3 主要单元电路的设计 (8)2.3.1 波形产生电路的设计 (8)2.3.2 两级运算放大电路设计 (9)3、系统的软件设计 (10)3.1设计思路 (10)3.2初始化子程序流程图 (10)3.4波形数据产生子程序流程图 (11)结论 (12)致谢 (13)参考文献 (14)附录程序清单 (15)引言随着电子测量及其他部门对各类信号发生器的广泛需求及电子技术的迅速发展,促使信号发生器种类增多,性能提高。

简易信号源的设计

简易信号源的设计

简易信号源的设计和制作一、设计任务设计并制作一台简易实用的信号源,信号源能产生输出正弦波、三角波和脉冲三种波信号。

二、课程目的:1.培养学生查阅资料的能力。

2.培养学生工艺素质。

3.培养学生市场素质。

4.培养学生团队精神。

5.培养学生综合设计和实践能力。

三、课程设计要求:1.制作出能切实可行的实物信号源2.设计时间为一周3. 周五交作品与设计报告4. 可自选或自命题5. 注重结果同时更注重过程四、技术指标1. 正弦信号信号频率:20Hz~20kHz,分三档连续可调;600Ω负载下,输出正弦信号幅值0~±10Vl连续可调。

2. 脉冲波形信号频率:20Hz~20kHz,分三档连续可调;600Ω负载下,输出脉冲信号幅值0~±10V连续可调。

3.三角波信号信号频率:20Hz~20kHz,分三档连续可调;600Ω负载下,输出三角波信号峰-峰值0~20V连续可调。

4.信号发生电路工作电源:采用双电源供电方式,保证各种信号的技术参数要求,设计信号源工作所需直流电源。

提供电源电路的工作条件为:30V/50Hz交流电压。

五、设计原理1. 采用正弦振荡器电路产生正弦信号2. 由电压比较器将正弦信号变换产生脉冲信号3. 积分器对脉冲信号积分生成三角波信号六、设计方案论证设计制作一个能产生正弦波、脉冲波和三角波信号源。

要求信号频率在20Hz~20kHz 范围内能程控步进调整,脉冲波的占空比在2%~98%之间能程控步进可调,且性能良好,满足指标。

1.方案比较(1)正弦波的产生采用RC振荡电路,电路图如下所示:RC桥式振荡电路分析RC桥式振荡电路如下所示。

根据自激振荡的条件,φ=φa+Φf=2πn,其中RC串并联网络作为反馈电路,当f=fo时,φf=0°,所以放大器的相移应为φa=0°,即可用一个同相输入的运算放大器组成。

又因为当f=fo时,F=1/3,所以放大电路的放大倍数A≥3。

基于单片机的简易低频信号发射源的设计

基于单片机的简易低频信号发射源的设计

分类号:学校代码:11460学号:南京晓庄学院本科毕业设计基于单片机的简易低频信号源的设计The Design of Simple Low-frequency Signal Source Basedon Simple Microcontroller摘要随着电子测量和其他产业的快速发展为多种信号发生器和电子技术的强烈需求,产生的信号发生器的范围增加,性能改进。

在教育和科研开发,生产工程的实践,如教学,工业过程控制,生物医学等领域,经常需要使用低频信号源。

信号发生器作为一种通用的电子设备,在生产,研究,监测和控制,通信等领域得到了广泛的应用。

本系统为简易低频信号源的设计,通过控制键、D/A转换及外围电路实现低频信号产生功能。

能输出三角波、正弦波、方波。

关键词:低频信号源,单片机,D/A转换AbstractWith the rapid development of electronic measurement and other industries for the strong demand for a variety of signal generators and electronic technology, resulting in increased range of the signal generator, the performance improved. In scientific research, production and engineering education practice, such as the field of teaching experiments, industrial process control, biomedical, etc. often need to use low-frequency signal generating source. Signal generator as a generic electronic equipment, in production, research, monitoring and control, communications and other fields have been widely used. The system is a simplified design of low-frequency signal source, through the control keys, D / A conversion circuit and the external low frequency signal generating function. This system can output a triangle wave, sine wave, square wave.Key words: low-frequency signal, source single-chip, D / A converter,目录1绪论 (1)课题研究的背景 (1)国内外波形发生器技术进展 (1)课题研究的目的及意义 (1)论文的主要研究内容 (2)2系统的硬件设计 (3)硬件结构框图与电路原理图 (3)系统的硬件模块设计 (3)2.2.1主控模块 (3)2.2.2 DA转换模块 (5)时钟电路 (7)复位电路 (7)按键控制模块 (7)电路原理图 (8)3系统的软件设计 (9)主流程图 (9)各功能模块子程序 (9)4 系统调试 (11)软件调试 (11)硬件调试 (12)结论 (15)参考文献 (16)致谢 (17)附录:原代码 (18)1绪论课题研究的背景波形发生器采用模拟电子电路,和模拟设备体积大,存在的价格,功耗等缺点,并产生更复杂的信号波形,电路结构非常复杂。

低频信号源的设计

低频信号源的设计

低频信号源的设计摘要:信号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。

目前使用的信号发生器大部分是函数信号发生器,且特殊波形发生器的价格昂贵。

本设计使用的是以AT89C51单片机为核心的器件,制作一种可产生三角波、方波、正弦波的信号发生器,波形的频率可用程序控制改变。

并可根据需要选择单极性输出或双极性输出,具有线路简单、结构紧凑等优点。

在本设计的基础上,加上按键控制和LED显示器,通过键盘控制波形频率的增减以及波形的选择,并在LED显示频率。

在单片机的输出端口接DAC0832进行D/A转换,再通过运放进行波形调整,最后输出波形。

关键词:信号发生器,单片机,波形调整The design of low-frequency signal sourceAbstract:Signal-generator is a kind of signal source in common use, broadly applied at the electronics electric circuit, auto control system and teaching experiment etc. Currently used mostly function signal generator signal generator, waveform generator and a special price of expensive . The design is based on AT89C51 single-chip microcomputer used as the core of the device, can generate the production of a triangular wave, square wave, sine wave signal generator, waveform control can be used to change the frequency.May need to select in accordance with unipolar or bipolar output of output, with simple lines, the advantages of compact structure.During the design basis, if the button control and LED display, the keyboard control throughchanges in wave frequency, as well as the choice of waveform and frequency in the LED display. In single-chip DAC0832 output port access to D/A converter, and then wave through the operational amplifier to adjust the final output waveform.Key words: signal generator, MCU , wave-form adjustmen1 绪论1.1 论文研究的背景和意义在科学研究、工程教育及生产实践中,如工业过程控制、教学实验、机械振动试验、动态分析、材料试验、生物医学等领域,常常需要用到低频信号发生器。

简易低频信号源的设计

简易低频信号源的设计

天津理工大学中环信息学院电子系单片机课程设计报告题目:简易低频信号源的设计班级09信科2班指导教师设计成员电子系2012年6 月18 日一.课程设计意义二.课程设计任务书三、课程设计进度计划及检查情况记录表四、成绩评定与评语题目:低频信号发生器的实现主要有如下几种:一:利用单片机与精密函数发生器构成的程控信号发生器。

这种信号发生器能够克服常规信号发生器的缺陷,保证在某个信号的频带内正弦波的失真度小于0.5%。

它的输出信号频率调整和幅值调整都由单片机完成。

但是,由于数模转换器的非线性误差和函数发生器本身的非线性误差,这种信号发生器输出信号的频率与理论值会有一定的偏差。

二:利用DSP处理器,根据幅值,频率参数,计算产生高精度的信号所需数据表,经数模转换后输出,形成需要的信号波形。

这种信号发生器可实现程控调幅,调频。

但这种信号发生器输出频率不能连续可调,计算烦琐,控制也不便。

三:基于单片机,锁相环,可编程分频、相位累加、存储器波形存储以及D/A转换器等组成的数字式函数信号发生器。

输出的频率的大小由锁相环和可编程计数器来控制,最终由地址发生器对存储器中的波形数据硬件扫描,单片机提供要输出的波形数据给存储器。

这种方案电路简洁,不受单片机的时钟频率的限制,输出信号精度高,频率“连续”,稳定性好,可靠性高,功耗低,调频,调幅都很方便,而且可简化软件设计,实现模块化设计的要求。

四:考虑到输出信号的频率较低,使用单片机作为控制器使用单片机作为控制器,用中断查表法完成波形数据的输出,再用D/A转换器输出规定的波形信号。

方波信号直接由单片机的端口输出。

结合功能要求情况,使用80C51单片机作为控制器,用DAC0832作为D/A转换器。

功能按键使用单片机的3个端口。

能使输出频率有较好的稳定性,元器件比较常见,价格低廉,电路设计方便。

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。

低频信号发生器的设计与实现(包括三角波,方波,锯齿波等)

低频信号发生器的设计与实现(包括三角波,方波,锯齿波等)

低频信号发生器的设计与实现1.设计任务设计一个低频信号发生器可输出方波、矩形波、三角波、锯齿波、正玄波,1K~3KHZ,幅度30mV~1V 。

矩形波占空比可调,锯齿波上升沿、下降沿可调。

2.方案选择1.RC 文氏电桥振荡器产生正弦波经比较器产生方波和矩形波经积分器产生三角波和锯齿波。

特点:廉价,元器件较多,振荡频率不易调整,故障率高。

2.用比较器和积分器产生矩形波和三角波,用三角波——产生正弦波。

特点:廉价,元器件多,故障率高。

3.用石晶晶体构成正弦波发生器,用比较器积分器产生其他波。

特点:频率稳定度高,但频率不易调整。

4.用集成函数发生器特点: 故障率低,易调整,成本高。

3.方案确定虽然8038成本高,但可考虑到集成电路发展方向,尽可能选4方案4..参数设计1.V+,V-设计由8038说明书V+、V-在,选15~5±±V15±2.选取、B A R R 由说明书得、在1uA~1mA 之间A IB I =10V 5V<<10V\mA R V V uA A 1)(1<-<-++V R V 所以取=5.1KΩA R 3.C 的选取:,Vc 在、之间变化,)(31-+-=-V V V V B A A V B V ⎰=t C C dt I C V 01 a.充电时,,,则A C I I =3201==t I C V A C 充t I C t A==320 b.放电时,,。

A B C I I I -=2)2(320A B I I C t -=放211(320t A B A I I I C t T -+=+=放充 当输出方波时,,, 则,f=1/T ,放充t =t B A I I =)(340R A V V CR T -=+ 计算得PFC 31022⨯= 4.电位器(8脚)选取10kΩ,电阻(8脚)选取10kΩ。

5.RL=100kΩ5.测试结果1.可产生正弦波、矩形波、三角波三种波形,占空比、频率可调2.信号发生器频率调节范围1K~2900HZ ,但没达到3000HZ.3幅度可调范围10mV~10V 不失真。

小型化低成本频率源设计

小型化低成本频率源设计

小型化低成本频率源设计李宝新(中国电子科技集团公司第二十研究所,西安 710068)摘 要:本文采用集成式锁相环(Phase-Locked Loop,PLL)ADF5355实现一款超宽带、小尺寸、低成本的频率源,锁相环利用单片机C8051F340控制。

首先锁相环芯片ADF5355可以实现54 MHz~13600 MHz的频率输出,可以满足较大频率范围固定点频源的要求;另外,选择的锁相环芯片ADF5355和单片机C8051F340,再加一个稳压器芯片就可以实现低成本频率源的设计;通过合理的空间布局,可以实现小尺寸频率源的设计,具有较大的工程应用价值。

关键词:锁相环;单片机;稳压器中图分类号:TN74 文献标识码:A 文章编号:1674-7976-(2020)-06-438-04 Design Miniaturized and Low Cost Fixed Frequency SourceLI BaoxinAbstract:This paper design a fixed frequency source with the phase-locked loop chip ADF5355. Controlled by MCU C8051F340, the source realized the goal of miniaturized, low cost and ultra wideband. First, the phase-locked loop chip ADF5355 can realize frequency range from 54 MHz to 13600 MHz, so it can fulfill the request of the frequency range of the fixed frequency source. In addition, this source is formed by the PLL chip ADF5355, MCU C8051F340 and a LDO (Low dropout regulator) chip. Through reasonable PCB design, the size of this source is 30mm×30mm, with great practical value in engineering.Key words:PLL; MCU; LDO0 引言频率源是雷达、通信等系统实现高性能指标的关键技术之一,很多现代电子系统的功能实现都直接与频率源的性能有关,因此频率源被誉为无线电系统的心脏,其性能的优劣直接影响到整机的性能。

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湖南人文科技学院课程设计报告课程名称:单片机原理及应用课程设计设计题目:简易低频信号源的设计系别:通信与控制工程系专业:电子信息工程班级:2005级电信本1班学生姓名: 魏庆学号: 05409327起止日期:2008年6月16日~ 2008年6月27日指导教师:陈新方智文教研室主任:谢四莲摘要函数信号发生器是一种能能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。

函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。

现在我们通过对函数信号发生器的原理以及构成设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易发生器。

我们通过对电路的分析,参数的确定选择出一种最适合本课题的方案。

在达到课题要求的前提下保证最经济、最方便、最优化的设计策略。

按照设计的方案选择具体的原件,焊接出具体的实物图,并在实验室对焊接好的实物图进行调试,观察效果并与课题要求的性能指标作对比。

最后分析出现误差的原因以及影响因素。

关键字:方案确定、参数计算、调试、误差分析。

目录设计要求 (1)1 方案论证与对比 (1)1.1方案1 (1)1.2方案2 (1)1.3两种方案对比 (2)2 系统分块模块结构 (2)2.1 控制部分 (2)2.2数/模转换部分 (3)2.3系统硬件电路 (4)3 系统的软件设计 (4)3.1设计思路 (4)3.2初始化子程序流程图 (4)3.3键位扫描子程序流程图 (5)3.4波形数据产生子程序流程图 (5)4 最小系统制作与测试 (6)4.1调试及性能分析 (6)4.2试验板调试步骤 (7)4.3 开机调试与步骤: (7)5 程序编译与下载 (7)6 心得体会 (8)7 致谢 (9)8. 元器件及仪器设备明细表 (9)参考文献 (11)附录 1 原理图 (12)附录 2 PCB图 (12)附录 3 程序清单 (12)简易低频信号源的设计设计要求1、根据技术指标要求及实验室条件自选方案设计出原理电路图,分析工作原理,计算元件参数;2、列出所有元、器件清单报实验室备件;3、安装调试所设计的电路,使之达到设计要求;4、记录实验结果。

1 方案论证与对比1.1方案1用差分放大电路实现三角波到正弦波以及集成运放组成的电路实现函数发生器。

用二极管折线近似电路实现三角波——正弦波的变换。

二极管折线近似电路根据二极管折线近似电路实现三角波——正弦波的变换的原理图,可得其输入、输出特性曲线如入。

频率调节部分设计时,可先按三个频率段给定三个电容值:1000pF、0.01Μf、0.1μF 然后再计算R的大小。

手控与压控部分线路要求更换方便。

为满足对方波前后沿时间的要求,以及正弦波最高工作频率(10kHz)的要求,在积分器、比较器、正弦波转换器和输出级中应选用Sr值较大的运放(如LF353)。

为保证正弦波有较小的失真度,应正确计算二极管网络的电阻参数,并注意调节输出三角波的幅度和对称度。

输入波形中不能含有直流成分。

1.2方案2使用单片机作为控制器,用中断查表法完成波形数据的输出,再用D/A转换器输出规定的波形信号。

方波信号直接由单片机的端口输出。

结合功能要求情况,决定使用AT89C52单片机作为控制器,用DAC0832作为D/A转换器。

功能按键使用单片机的3个端口。

实现系统的结构框图如图所示。

图1 简易低频信号源系统结构图1.3两种方案对比综合分析以上两个方案的优缺点,方案一的程序设计比方案二的容易实现,但是硬件耗材太多,成本高。

方案二的程序设计比方案一的设计要复杂,硬件简单,成本低,考虑到手中的硬件所限,该课程设计采用方案二。

2 系统分块模块结构2.1 控制部分AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。

AT89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,AT89C52可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。

其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。

图2 AT89C52引脚图2.2数/模转换部分DAC0832是COMS工艺制造的8位数/模(D/A)转化器,属于8位电流输出型D/A 转化器,转化时间为1μs,片内带输入数字锁存器,其引脚排列和内部组成如图3所示。

DAC0832与单片机接成数据直接写入方式,当单片机把一个数据直接写入DAC寄存器时,DAC0832的输出模拟电压信号随之对应变压。

利用D/A转化器可以产生各种波形,如方波,三角波,锯齿波等以及他们组合产生的符合波形和不规则波形。

这些复合波形利用标准的测试设备是很难产生的。

图3 DAC0832引脚排列和内部组成原理图2.3系统硬件电路图4 简易低频信号源电路原理图如图所示AT89C52的P3.0、P3.1、P3.2三个端口分别接控制键,P3.7端口为方波输出端口,P1.0~P1.7为8个输出端口,其XTAL2和XTAL1接晶振端产生波形数据。

DAC0832芯片CS、WRI、AGND三个端口接地;D7~D0八个端口分别接AT89C52的八个输出端口;内部反馈电阻接线端、ILE端口分别接上工作电源;DAC电流输出1端口接一个稳流二极管;参考电压端口为波形输出端口;其余端口分别接地。

3 系统的软件设计3.1设计思路以单片机作为控制器,用中断查表法完成波形数据的输出,控制键控制单片机往DAC0832送波形数据实现数模转换,再用D/A转换器输出规定的波形信号。

方波信号直接由单片机的端口输出。

整个程序可分成初始化子程序,键位扫描子程序,波形数据产生子程序三大部分。

3.2初始化子程序流程图初始化子程序的主要工作是设置定时器的工作模式、初值预置、开中断和打开定时器等。

在这里定时器T1工作与16位定时模式,单片机按定时时间重复地把波形数据送到DAC0832的寄存器。

其流程图如图5所示图5 初始化子程序流程图3.3键位扫描子程序流程图键位扫描子程序的任务是检查3个按键是否有按键下,若有键按下,则执行相应的功能。

在这里,3个按键分别用于频率增加、频率减小和正弦波与三角波的选择功能。

其流程图如图6所示图6 键位扫描子程序流程图3.4波形数据产生子程序流程图波形数据产生的子程序是定时器T1的中断程序。

当定时器溢出时,发生一次中断。

当发生中断时,单片机将按波形数据表中的波形数据一一送入DAC0832,DAC0832再根据输入的数据大小输出对应的电压。

流程图如图7所示。

图7 波形数据产生子程序流程图4 最小系统制作与测试4.1调试及性能分析硬件电路的调试比较简单,只要元件安装无误,一般能一次成功软件的调试主要是各自程序的调试。

对于中频率的增减按键由于计数器为16位定时器最大值为65535,所以在加减时用255作为加减数。

这样频率的调整变化比价快些,但在接近最高频率时变化太快。

如果加减时用1作为加减数,那么在频率的高端变化平稳而在频率低端则变化太慢。

调试时可根据应用特点选择加减数的大小。

输出频率指标实际测试如下:(1)正弦波(三角波)输出频率为0.01~83Hz,幅值为1.0~1.5V。

(2)方波输出频率为1.3~10.6kHz,幅值为5V。

简易低频信号源的输出的频率不是很高,在设计时每周期波形采用了256个采样点,波形不是很光滑。

如果增加采样点,则输出的频率会更低。

在设计中要根据应用特点选择合理的采样点数。

4.2试验板调试步骤1.接通电源,分别检查芯片插座的电源是否正常(5V);2.装上P1 口电源跳线帽,用导线将40 脚插座的1~8 脚分别接地,检查8 个LED 是否都能亮,否则进行线路检查;3.装上继电器跳线帽,用导线将40 脚插座中左边从下数第5 脚接地看继电器是否动作;4.完成以上三项检查正常后,装好复位跳线帽,安装主芯片运行检验程序检查键盘、显示器、小喇叭、继电器以及中断工作是否正常,否则进行线路检查;以上各项检查都正常侧为合格产品。

4.3 开机调试与步骤:1. 分别将复位1、P1 口电源和继电器跳线帽装好;2. 接上电源(插入式和接线式电源座任接一个),若只用主板器件,可接7V~8V 的电源;3. 按下电源开关,电源指示灯亮,表示电源正常;4. 测量单片机各芯片插座的电源(机芯片插座20 与40 脚之间、RS23215 和16 脚之间、24C02 为4 脚与8 脚之间),5V 左右为正常;5. 断电后装上芯片,运行程序;6. 若要应用红外接收器,还应将INT0 的跳线帽装好。

5 程序编译与下载首先将程序用Keil C编译写好的程序,编译生产.HEX文件,然后将程序下载线与PC 机接好,运行STC就可直接下载目标程序。

运行STC-ISP-V3.5 出现如下图所示的界面。

然后、在Open File 中找到刚刚生产的那个HEX文件,在单击下面的Downloda下载,同时要使电源断开一下后通电,出现下载成功即可。

如图8。

图8 下载示意图6 心得体会开始的时候由于没有经验,不知如何下手,所以就去图书管找了一些书看,尽管有许多的设计方案,可是总感觉自己还是有许多的东西弄不太清楚,于是就请教同学。

他常做一些设计,有一些经验。

经过他的解释分析各方案之后,决定用查表的方法来做。

这样可以降低一些硬件设计的难度,初次设计应切合自己的水平。

用8031需要扩展ROM,这样还要进行存储器扩展。

而且现在8031实际中已经基本上不再使用,实际用的AT89C2051芯片有ROM,这样把经过采样得到的数值制成表,利用查表来做就简单了。

我认为程序应该不大,片内ROM应该够用的。

用LED显示频率和幅值,现有集成的接口驱动芯片,波形可通过示波器进行显示,单片机接上D/A转换芯片即可,这样硬件很快就搭好了。

我以为这些做好了,构思也有了,写程序应该是相对容易的。

谁知道,写起程序来,才想到功能键要有扫描程序才行呀,我真的感到很难。

那时真的有点想放弃?于是就去请教了老师,老师帮忙分析了一下,自己又查阅了一些资料,终于明白了扫描程序怎么写。

于是在自己的努力下,程序很快就写好了。

这次是我的第一个设计器件,尽管经历了不少的艰辛,但给我积累了一点设计的经验,最后也有点小小的成就感。

后面的路还很长,我还的努力!7 致谢本次课程设计主要由我们二人共同完成,其间老师也同样是付出了大量的时间和精力来帮助我们。

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