单片机原理及应用课程设计报告模板.doc

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1、..《单片机原理及应用》课程设计题目：专业：班级：姓名：学号：指导老师：目录概述21.系统方案21.1信号发生部分3word教育资料..1.2显示部分32.系统设计42.1总体设计思路42.2总体框图43.硬件电路53.1单片机电路53.1.1功能与基本原理53.1.2资源分配63.2波形转换(D/A)电路63.3显示接口电路73.4键盘接口电路83.5电源电路94.软件设计及流程94.1主程序流程图104.2幅值频率设定子程序流程图114.3显示子程序流程图124.4中断子程序流程图135.设计的改进146.结束语15参考文献16附录17附录

2、1元件清单17附录2电路原理图18附录3程序清单19word教育资料..概述波形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（uA741）、按键和LCD显示电路等。电路采用STC89C52单片机和一片DAC0832数模转换器组成数字式低频信号发生器。函数信号发生器，它具有价格低、性能高和在低频围稳定性好、操作方便、体积小、耗电少等特点。由于采用了uA741运算放大器和滤波电路，使其电路更加具有较高的稳定性能

3、，性能比高。此电路清晰，出现故障容易查找错误，操作简单、方便。通过按键控制可产生方波、三角波、正弦波，同时用LCD1602显示幅值和频率。所产生的波形VP-P围为0~5V，。本系统设计简单、性能优良，具有一定的实用性。1.系统方案题目对于功能的要求：利用D/A转换器，系统能输出三角波、梯形波、锯齿波信号，使用键盘或电位器来调整输出频率，并能在显示器显示设定值。使用按键切换上述三种输出波形。word教育资料..对于硬件要求：使用D/A、LED显示器、按键或电位器等。LED显示器、按键数目尽量少，但要说明显示方式和操作步骤。根据要求对下面方案进行论

4、证。1.1信号发生部分采用单片机和数模/转换DAC0832实现波形的产生。波形的产生是通过STC89C52执行方波波形发生程序，向D/A转换器的输入端按一定的规律发生数据，从而在D/A转换电路的输出端得到相应的电压波形。在89C52的P1口接8个按扭,通过软件编程来选择各种波形、幅值电压和频率，每种波形对应一个按钮。此方案的优点是电路原理比较简单，实现起来比较容易。此方案地实现题目要求，三种波形的产生可由程序控制，并通过按键选择波形输出，在示波器上显示波形。波形的周期与频率步进也可以用程序改变。在本设计的基础上，加上LCD显示器，则可通过按钮设

5、定所需要的波形频率，并在LCD上显示频率、幅值电压。输出波形稳定，精度高，滤波好，抗干扰效果好，连接简单，性价比高。1.2显示部分LCD液晶显示，LCD液晶不但能显示字符和数字，而且显示效果较好，容易编程实现。word教育资料..2.系统设计2.1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，制定了整体设计方案：以STC89C52单片机为控制核心，P0口接DAC0832信号输入并数模转换，程序控制产生三种波形，通过P1口接8个按键，控制频率、幅值和占空比，由按键选择三种波形的输出。由uA741运放实现DAC0832输出电流到电压的转

6、换，。在LCD1602上实时显示频率与幅值，波形在示波器上显示。2.2总体框图本系统总体框图如图2.1所示。图2.1系统框图word教育资料..3.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构成。3.1单片机电路3.1.1功能与基本原理功能：形成扫描码，键值识别、键处理、参数设置；形成显示段码；产生定时中断；形成波形的数字编码，并输出到D/A接口电路和显示驱动电路。AT89S51外接12M晶振作为时钟频率，并采用电源复位设计。复位电路采用上电复位，它的工作原理是，通电时，电容两端相当于短路，于是RST引脚上

7、为高电平，然后电源通过对电容充电。RST端电压慢慢下降，降到一定程序，即为低电平，单片机开始工作。产生方波程序思路：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（T1_over_num）。使用变量（T1_cnt）暂存定时器T1的溢出次数，当达到规定的次数（T1_over_num）时，将输出管脚的状态取反达到方波的产生。另外，采用查询的方式实现按键的扫描和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。word教育资料..3.1.2资源分配软、硬件设计是设计中不可缺少的，为了满足功能和指标的要求，资源分配为：单片机用12

8、M晶振，P0口与DAC0832相连；P1口接六个按键，实现频率、幅度、占空比的调节，以及波形选择；P2口接LCD1602液晶显示器，实时显示频率与幅值