现代电子技术工程设计与实践 教学课件 作者 李继凯 主编 李新超 副主编 7.4.ppt

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1、7.4基于单片机的函数波形发生器设计7.4.1设计（实习）任务7.4.2基于AT89S52的函数信号发生器设计与仿真7.4.3电路PCB的设计与制作7.4.4单片机函数信号发生器的程序下载和测试现代电子技术工程设计与实践7.4.1设计（实习）任务1.设计（实习）目的通过一个单片机应用系统设计，熟悉利用Keil软件编写编译C51源程序，会应用Proteus进行单片机系统的仿真，熟悉使用ProtelDXP软件设计PCB电路。学习实物电路的制作装配、调试技术。学习利用万用表、示波器、信号源、电源等设备调试硬件、软件的方法。培养学生在单元电路设计、系统电路分析、整机联调、计算机辅助设计和信息处理

2、等方面的综合能力。培养和提高学生的科研素质、工程意识和创新精神。现代电子技术工程设计与实践7.4.1设计（实习）任务2.设计（实习）要求以AT89S52单片机和DA转换器为核心，设计并制作一个多种波形的低频函数信号发生器，要求频率可调，可以产生方波、正弦波、三角波、锯齿波等多种波形，通过按键指定波形种类和频率增减，在数码管上显示频率值及波形种类。电路的原理框图如图7-38所示：现代电子技术工程设计与实践7.4.1设计（实习）任务图7-38函数信号发生器原理框图现代电子技术工程设计与实践7.4.1设计（实习）任务3.设计（实习）步骤（1）明确系统设计任务和要求对设计任务分析，了解性能、指标

3、、内容及要求，充分理解题目的要求、每项指标的含义，这是完成综合设计的前提。（2）制订方案与构建总体框图对同一个题目，实现的方案可能是多种，实现的途径和技术路线也可能是多方面的。可以将不同的方案与途径加以对比。从中选择一种方案来实现。选择的原则一般是“容易实现，设计巧妙，性价比高”。现代电子技术工程设计与实践7.4.1设计（实习）任务一旦方案选定，就着手构建总体框图，将系统分解成若干模块，明确每个模块的大体内容和任务、各模块之间的连接关系以及信号在各模块之间的流向等等。总体方案与框图十分重要，有了总体方案与框图，再将总体指标分配给各个模块，指挥与协调各模块的工作，以达到总体项目的设计要求。

4、（3）查找资料、选取核心芯片、设计单元电路、计算参数。现代电子技术工程设计与实践7.4.1设计（实习）任务器件尽量选用常见的、通用性好、价格相对低廉、手头有的或容易买到的。在元器件选用中，必须注意以下方面：电源电压范围；是单电源供电还是双电源供电；元器件的主要指标，不外乎是速度和精度两方面；元器件之间的电平匹配等。（推荐主要器件：单片机AT89S52、DAC0832、LM324、四位一体阳数码管、三极管9012）单元电路设计：要注意考虑前后级的关系。各元件参数计算：电路电压、电流、阻抗、功率和标称值。注意：尽量采用典型电路和成熟方案不需要每个R、C都自己算。现代电子技术工程设计与实践7.

5、4.1设计（实习）任务（4）编写程序，利用KEILC51编译程序，用Proteus构建电路，进行系统仿真及程序测试。（5）用PROTEL设计PCB用Protel画出原理图、设计PCB（也可以用Proteus导出的网表导入ProtelDXP）、要布局合理、美观、整齐。（6）制作PCB电路板（7）装配及焊接，注意器件极性，引脚顺序。（8）通电前先检查：先看连接是否错误，电源是否正常。然后再通电检查，加入正常电压，观察电路有无异常。如遇打火、冒烟、高热等异常情况应立即断电检查。现代电子技术工程设计与实践7.4.1设计（实习）任务（9）下载、调试按顺序调试显示模块、键盘模块、输入模块、输出模块的

6、功能。要充分利用电子仪器来观察波形，利用信号源或其他实验仪器判断各单元电路的工作状态，测量数据，发现问题，解决问题，以达到最终的目的。在系统电路板上调试完整的程序，记录实验数据。从最前端到末级进行统调，检查各级动态信号工作情况，分析是否满足设计要求。现代电子技术工程设计与实践7.4.1设计（实习）任务故障诊断与排除方法：信号寻迹，逐级检查；分割测试，切断电路间的相互联系，查找原因；对比测试，相同电路对比；用已知正常的电路、器件代替怀疑的电路；静态测试法，确定单一故障元件；动态测试法，观察动态工作情况。（10）验收设计作品演示各项指标，回答老师提问，评定实验（实习）成绩。现代电子技术工程设

7、计与实践7.4.1设计（实习）任务（11）撰写设计（实习）报告按（实习）报告模板整理设计文档：比较和选定设计的系统方案，画出系统方框图；单元电路设计、参数计算和器件选择；画出完整的电路图，并说明工作原理；组装调试内容（主要调试仪器、调试方法技巧、测试数据与分析、故障以及排除方法）；总结方案优缺点，指出实用价值并提出改进方案。附上所有测试数据和曲线等等；总结分析实验中发生的现象，遇到的问题和解决方法。分析系统中存在的不足和改进方法。现