低频信号发生器

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1、目录1引言12设计要求12.1课程设计目的12.2课程设计内容和要求12.3设计工作任务及工作量的要求13方案设计23.1设计原理24电路器件介绍24.1单片机简介24.2DAC0832简介34.3LM358的介绍35电路设计及原理分析45.1单片机引脚分配45.2时钟电路45.3复位电路45.4键盘接口电路55・5数模转换电路66系统软件设计66.1正弦波的产生66.2三角波的产生76.3程序流程图77电路仿真及结果分析87.1仿真软件的介绍87・2仿真电路及其仿真结果88实物图及其输出波形99课程设计体会

2、11参考文献12附录A:主电路图13附录B:主程序141引言信号发生器是一种经常使用的设备，木次实现利用单片机STC89C51和8位D/A转换芯片DAC0832共同实现三角波、正弦波这两种常用波形的发生。根据设计的要求，对波形的频率进行程序的编写，并将所写程序装入单片机的程序存储器中。在程序运行中，当接收到来自外界的命令，需要输出某种波形时再调用相应的中断服务子程序和波形发生程序，经电路的数/模转换器和运算放大器处理后，从信号发牛器的输出端口输出，键盘可以实现对两种波形的切换。2设计要求2.1课程设计目的木设

3、计包括确定控制任务、系统总体方案设计、硬件系统设计、软件程序的设计等，以便使学生掌握有关单片机控制的设计思想和设计方法。为学生今后从事单片机控制系统开发工作打下基础。学习proteus仿真软件实现电路的仿真。2.2课程设计内容和要求木课程设计的基木要求是使学牛全面掌握单片机控制系统设计的基木理论,熟悉掌握单片机的编程方法，用89C52系列单片机实现能输出0.1〜50Hz的正弦波、三角波信号的低频信号发生器。其屮正弦波、三角波信号可以用按键选择输出。要求用单片机作为信号数据产牛源，用中断查表法完成波形数据的输出

4、，再用DA转换器输岀规定的波形信号。2.3设计工作任务及工作量的要求1.根据题目要求的指标，通过查阅有关资料，确定系统设计方案，并设计其硬件电路图。2.画出电路原理图，分析主要模块的功能及他们Z间的数据传输和控制关系。3.用Proteus软件绘制硬件电路图并仿真。4.软件设计包括流程图、用汇编语言或C语言对软件进行编译，并能通过调试。3方案设计利用单片机构造低频信号发牛器，可产牛正弦波，三角波波形，再通过D/A转换器DAC0832把数字信号转变为模拟信号，经LM358放大输出到示波器。2.1设计原理该信号发牛

5、器原理框图如图3・1,总体原理为：利用STC89C51单片机构造低频信号发生器，可产生正弦波，三角波波形，通过C语言对单片机的编程即可产生相应的波形信号，并可以通过键盘进行各种功能的转换和信号频率的控制,当输出的数字信号通过数模转换成模拟信号也就得到所需要的信号波形，通过运算放大器的放大输岀波形。图3-1信号发生器原理框图4电路器件介绍4.1单片机简介STC89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。STC89C51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器

6、，128字节内部RAM,32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。其引脚图如图4・1。*STC21234567891011121314151617181920T2/P1.0T2EXP1.1RXDP3.0TXDP3.1INT0/P3.2INT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WR/P3.6RDP3.7XTAL2XTAL1GNDVCCPO.OP0.1P0.2P0.3P0.4P0A5P0A6P0A7EAZP4A6ALE/P4A5PSENT4A

7、4P2.7/A15P26A14P2.5/A13P2.4/A12P2.3/A11P2.2/A10P2.1/A9P2.0/A840一39383736353433323130292827262524232221图4JSTC89C51引脚图4.2DAC0832简介DAC0832是采样频率为八位的D/A转换芯片，集成电路内有两级输入寄存器，使一^―DAC0832芯片具备双缓冲、单缓冲和直通三34种输入方式，以便适于各种电路的需要,D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、678位D/A转换电路及转换控制电路构成。

8、D/A~~转换结果采用电流形式输出。若需要相应的—模拟电压信号，可通过一个高输入阻抗的线性运算放大器实现。运放的反馈电阻可通过RFB端引用片内固有电阻，也可外接。图DAC0832逻辑输入满足TTL电平，可直接与TTL电路或微机电路连接。其引脚图如图4-2o4.3LM358的介绍*DAC0832CSWRGNDD13D12D11D10VRE1RFBGNDVCCTLEWR2XFERD14567211111