波形发生器_课程设计说明书

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1、课程设计说明书课程设计名称：专业课程设计课程设计题目：波形发生器学院名称：信息工程学院专业课程设计任务书2012－2013学年第2学期　分散1周第17周－19周集中题目波形发生器内容及要求：（1）.能产生正弦波、方波、三角波；（2）.输出波形的范围：100HZ～1KHZ；（3）.输出波形的幅度范围：0～5VPP且可调；进度安排：（1）第16周—17周根据指导老师布置的题目，查资料，设计方案，画出电路图。（2）第17周电子时钟显示与校时设计：软件编程（在试验箱上实现）（3）第18周完成焊接与程序调试。（4）第19周周二检查验收。（5）第19周周五交

2、报告。学生姓名：齐丕君指导时间第17周到第19周指导地点：E楼505室任务下达2013年6月17日任务完成2013年7月5日考核方式1.评阅□　2.答辩□3.实际操作□　4.其它□指导教师孙成立系（部）主任王忠华摘要本设计是基于AT89C51单片机的数字式低频信号发生器。采用AT89C51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（LM324）、按键等。通过按键控制可产生方波、三角波、正弦波等。其设计简单、性能优好，可用于多种需要低频信号的场所，具有一定的实用性。各种各样的信号是通信领域的重要组成部分，其中正弦波、

3、三角波和方波等是较为常见的信号。在科学研究及教学实验中常常需要这几种信号的发生装置。为了实验、研究方便，研制一种灵活适用、功能齐全、使用方便的信号源是十分必要的。本设计是利用AT89C51单片机和数模转换器件DAC0832产生所需不同信号的低频信号源，其信号幅度和频率都是可以按要求控制的。设计简要介绍了DAC0832数模转换器的结构原理和使用方法，AT89C51的基础理论，以及与设计电路有关的各种芯片。设计中着重介绍了如何利用单片机控制D/A转换器产生上述信号的硬件电路和软件编程。信号频率幅度也按要求可调。本次关于产生不同低频信号的信号源的设计方

4、案，不仅在理论和实践上都能满足实验的要求，而且具有很强的可行性。该信号源的特点是：体积小、价格低廉、性能稳定、实现方便、功能齐全。关键词：AT89C51DAC0832LM324目录第一章实验要求及设计思路51.1设计内容及要求51.2设计方案5第二章硬件设计及分析62.1MCS-51单片机的内部结构62.2D/A转换电路62.3键盘输入电路82.4电压放大电路8第三章系统软件设计103.1软件设计概述103.2主程序流程103.3波形的选择11第四章系统仿真与原理图154.1实验仿真电路图154.2实验仿真波形图15第五章实验调试和测试结果与分析

5、185.1硬件调试185.2软件调试185.3测试结果18第六章结论与心得19参考文献20附录1元件清单21附录2程序清单及注释22第一章实验要求及设计思路1.1设计内容及要求设计一个波形发生器，要求如下：1.能产生正弦波、方波、三角波；2.输出波形的范围：100HZ～1KHZ；3.输出波形的幅度范围：0～5VPP且可调；1.2设计方案根据设计需要，可采用单片机程序产生3种波形，并通过一片D/A转换器输出。另外，采用一个滑动变阻器来改变参考电压，从而改变输出波形幅值，见图1.1所示。通过按钮或开关来设定波形的类型、频率。波形选择按钮频率选择开关单

6、片机D/A转换器运算放大器波形显示器滑动变阻器图1.1波形发生器原理框图硬件电路方案设计2.1MCS-51单片机的内部结构2.1.1内部结构概述典型的MCS-51单片机芯片集成了以下几个基本组成部分。 1一个8位的CPU2128B或256B单元内数据存储器（RAM）34KB或8KB片内程序存储器（ROM或EPROM）44个8位并行I/O接口P0~P3。5两个定时/计数器。65个中断源的中断管理控制系统。7一个全双工串行I/O口UART（通用异步接收、发送器）8一个片内振荡器和时钟产生电路。图3.2单片机引脚2.2D/A转换电路功能：将波形样值的编

7、码转换成模拟值，完成波形输出。DAC0832是一个具有两个输入数据寄存器的8位DAC。目前生产的DAC芯片分为两类，一类芯片内部设置有数据寄存器，不需要外加电路就可以直接与微型计算机接口。另一类芯片内部没有数据寄存器，输出信号随数据输入线的状态变化而变化，因此不能直接与微型计算机接口，必须通过并行接口与微型计算机接口。DAC0832是具有20条引线的双列直插式CMOS器件，它内部具有两级数据寄存器，完成8位电流D/A转换，故不需要外加电路。单片机向0832发送数字编码，产生不同的输出。先利用采样定理对各波形进行抽样，然后把各采样值进行编码，的到的

8、数字量存入各个波形表，执行程序时通过查表方法依次取出，经过D/A转换后输出就可以得到波形。假如N个点构成波形的一个周期，则0832输出N