波形发生器设计制作报告

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1、贵州民族学院首届大学生电子设计竞赛波形发生器设计与制作报告作者：龙求望陈锦开罗昆指导老师：聂老师贵州民族学院首届大学生电子设计竞赛波形发生器设计与制作报告作者：龙求望陈锦开罗昆指导老师：聂老师目录一、摘要1二、方案比较及论证1三、设计与论证5四、理论分析与计算6五、总体设计框图7六、部分模块电路7七、设计所需芯片及介绍10八、总体设计功能图12九、软件设计流程图12十、系统调试与仿真15H-一、测试方法与仪器17十二、测试数据与分析18十三、心得20十四、致谢21十五、结语21十六、参考文献21十七、附录122十八、附录323摘要：本系统的设计采用宏晶的STC89

2、C52RC8位单片机作为主控器，去控制ADC0804和DAC0808发出要求的信号，用拨动键盘作为系统的输入，12864图形液晶显示器作为系统的显示部分输出系统的各种信息(如波形类型、频率、幅度以及其他信息)。该系统的工作过程由键盘控制，通过键盘上的功能键将信息输入单片机，单片机将数据传送到ADC0804和DAC0808的内部存储空间,DAC0808根据其内部存储空间的信息产生指定的波形，再通过其外部的运放产生所要求产生的波形。用It芯片(AT24C02)作为数据存储芯片完成系统信息的存储和重要信息掉电保护。关键字:波形发生器、STC89C52RC.ADC0804

3、.DAC0808.I2C、12864一、方案比较及论证1、主控器型号的比较与论证：方案一：采用AT89S52作为主控器，该单片机采用MCS-51内核，4.0V—5.5V工作电压，8K程序存储器，512B数据存储器，0—33MHZ晶振频率，32个可编程I/O,八个中断源，三个定时器，自带看门狗。方案二：采用STC89C52RC作为主控器，该单片机采用MCS-51内核，3.8V—5.5V的工作电压，8K的程序存储器，512B的数据存储器，其中包括1KB的EXTRAM,0—80MHZ的晶振频率，32个可编程I/O,八个中断源，三个定时器，四级中断、双数据指针，自带看门狗

4、。鉴于STC89C52X作电压宽，晶振频率高，并且有1024B的EXTRAM可实现突然掉电时短时间的数据保护等优点，采用方案二。2、信号产生电路的比较与论证：方案一：采用单片函数发生器(MAX038)MAX038的性能特点：(1)、能精密地产生三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波信号。(2)、频率范围从0.1Hz〜20MHz,最高可达40MHz,各种波形的输出幅度均为2V(P-P)o(3)、占空比调节范围宽，占空比和频率均可单独调节，二者互不影响，占空比最大调节范围是10%〜90%。(4)、波形失真小，正弦波失真度小于0.75%,占空比调节时非线性度低于2%。

5、(5)、采用±5V双电源供电，允许有5%变化范围，电源电流为80mA,典型功耗400mW,工作温度范围为0〜70°Co(6)、内设2.5V电压基准，可利用该电压设定FADJ、DADJ的电压值，实现频率微调和占空比调节。该芯片波形及方波的占空比等都是用模拟量来控制的，如用数字量来控制需通过数字电位器或D/A芯片来转换，这样一来控制精度就会下降，控制起来不方便，并且价格比较昂贵，性价比不高。还有就是给芯片自身的缺点占空比在10%—90%,不能更好的满足题目要求。方案二：采用集成DAC08081和ADC0804集成芯片利用8位D/A转换器DAC0808,可以将8位数字量

6、转换成模拟量输出。数字量的输入范围为0-255之间,对应输出的模拟量在Vref-到Vref+之间。根据这一特性，我们可以很好的利用单片机的并行口输出得数字量，从而产生我们想要的波形。如在Vref+端串接一电位器，调节Vref的电压，即可达到调节波形幅度的目的。利用A/D转换器ADC0804,通过调节输入转换的模拟电压值，从而产生8位二进制数作为延时函数，通过电位器即可控制输出波形的频率。鉴于DAC0808和ADC0804应用广泛，性能稳定、价格低廉、性价比高等诸多优点，因此采用方案二。3、键盘的选择与论证：方案一：采用138译码器实现键盘电路如上图：该方案优点为占

7、用I/O较少，缺点为扫描次数多,占用较多的处理时间。方案二：采用4位拨动键盘，电路如下图:该方案优点为电路简单，占用较少的I/O口，可以节约很多I/O的资源。结合电路设计，为了节约I/O口的资源，使电路更加紧凑简单，所以选择方案二。4、屏幕的选择与论证方案一：采用LED（数码管）做显示电路，LED（数码管）具有高亮度，高刷新率的优点，能提供宽达160°的视角，可以在较远的距离上看清楚并且经济耐用。但是它的显示存在信息量少，显示不直观，不易理解的缺点。方案二：采用LCD12864图形液晶显示，LCD12864图形液晶可以根据送入的数据来显示各种图案、文字、字符等，不

8、但可以指示