单片机按键波形转换

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1、1课设题目：波形发生器设计——按键控制波形2内容摘要：近年来，波形发生器在各种领域中得到越来越广泛的应用。本系统主要通过研究51单片机的功能，外加D/A转换器等其它器件，进行硬件设计和软件编程，完成锯齿波、梯形波、三角波、方波和正弦波共五种波形的形成。波形频率的变化由程序来控制，即通过改变定时器的初值来改变输出波形相邻两点的时间间隔，从而实现波形频率的改变。3设计任务和要求：3.1课程设计任务：利用DAC0832产生三角波，锯齿波和方波。在矩形按键中任选三个按键作为按键“1”，“2”，“3”。按“1”键产生三角波；按“2”键产生锯齿波；按“3”键产生方波。波形频率为100Hz。用示波器观

2、察输出。3.2课程设计基本要求：课题分析，查阅资料，方案论证，方案实现，系统联调，撰写实验设计报告成果要求：（1）系统方案（2）硬件电路原理图（3）软件源程序（4）设计说明书（课程设计报告）4设计方案4.1总体设计思路本次设计采用AT89C51及其外围扩展系统，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及C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。可采用单

3、片机程序产生以上3种波形，并通过一片Ｄ／Ａ转换器输出。另外可采用一片Ｄ／Ａ转换器来控制前一片Ｄ／A转换器的参考电压，从而可以改变输出波形幅值。通过外接键盘来设定波形的类型、幅值和频率。4-1总体方案结构图实验程序参考实验设计书（xl2000实验指导手册）中的实验6（端口按键判断技术（按键显示数字））和实验12（DA转换dac0832的原理与应用）的相应程序，再根据我们小组的课设实际要求，适当改变其程序，改写出适合我们小组的程序。我们小组利用端口按键判断技术（按键显示数字）中的按键设计。端口按键判断部份由8个轻触按键组成，一端接地，一端由JP48引出，当按下按键时，相应端口为低电平。我们需

4、要这个键盘去对应相应的波形，通过按键盘上的K01,，K02，K03三个按键，实现相应的波形输出。然后我们应用实验12：DA转换DAC0832的原理与应用来实现波形的变换。锯齿波我们在实验课上就已经实现了，而三角波我们在考试的时候也实现了，剩下的矩形波比较简单，根据书本上的程序就可以得出相应的结果。4.2设计方法——硬件设计51单片机的最小系统由振荡电路、电源电路、复位电路、EA及应用程序组成。它有三种联接方式。一种是两级缓冲器型，即输入数据经过两级缓冲器型，即输入数据经过两级缓冲器后，送入D/A转换电路。第二种是单级缓冲型，输入数据经输入寄存器直接送入DAC寄存器，然后送D/A转换电路。

5、第三种是两个缓冲器直通，输入数据直接送D/A转换电路进行转换。本电路仿真图如下：DAC0832的引脚及功能：DAC0832是双列直插式8位D/A转换器，完成数字量输入到模拟量输出的转换。图3-2DAC0832引脚图DAC0832结构：D0～D7：8位的数据输入端，D7为最高位，TTL电平，有效时间应大于90ns（否则锁存器的数据会出错）；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（选通数据锁存器），低电平有效；WR1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ms）有效。由ILE、CS、WR1的逻辑组合产生LE1，当LE1为高电平时，数据锁存器状态随输入数

6、据线变换，LE1的负跳变时将输入数据锁存；XFER：数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲（脉宽应大于500ms）有效。WR2：DAC寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ms）有效。由WR1、XFER的逻辑组合产生LE2，当LE2为高电平时，DAC寄存器的输出随寄存器的输入而变化，LE2的负跳变时将数据锁存器的内容打入DAC寄存器并开始D/A转换；IOUT1：模拟电流输出端1，当DAC寄存器中数据全为1时，输出电流最大，当DAC寄存器中数据全为0时，输出电流为0；IOUT2：模拟电流输出端2，IOUT2与IOUT1的和为一个常数；Rfb：反馈信号输入线，改变Rfb端外接电阻值可

7、调整转换满量程精度；Vcc：电源输入端，范围为(+5~+15)V；VREF：基准电压输入线，范围为(-10～+10)V；AGND：模拟信号地；DGND：数字信号地。4.3设计方法——软件设计系统软件由主程序和产生波形的子程序组成，软件设计主要是产生各种波形的子程序的编程。通过编程可得到各种波形。频率的改变可采用插入延时子程序的方法来实现。实验流程图：4-2实验流程图本电路仿真图如下：图4-3电路仿真图图4-4三角波仿真图图4-5锯齿