硬件综合课程设计-单片机函数信号发生器设计

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1、第21页共21页硬件综合课程设计硬件综合课程设计课程设计报告课目：波形发生器设计学院：信息工程学院班级：计科0802班小组成员：指导教师：二零一一年四月21第21页共21页硬件综合课程设计摘要波形发生器即简易函数信号发生器，是一种能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、方波、正弦波等波形的电路。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。通过对函数波形发生器的原理以及构成分析，可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波、锯齿波的函数波形发生器。在工业生产和科研中利用函数信号发生器输出的信号，可以对元器件的性能及参数进行测量，还可以对电工和电子产品进

2、行指数验证、参数调整及性能鉴定。常用的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成的，当这种模拟信号发生器用于低频信号输出往往需要的RC值很大，这样不但参数准确度难以保证，而且体积和功耗都很大，而由数字电路构成的低频信号发生器，虽然其低频性能好但体积较大，价格较贵，因此，高精度，宽调幅，低价格将成为数字量信号发生器的发展趋势。本设计核心任务是：以AT89C52为核心，结合D/A转换器DAC0832等器件，用仿真软件设计硬件电路，用C语言编写驱动程序，以实现程序控制产生正弦波、三角波、方波、锯齿波四种常用低频信号。可以通过键盘选择波型和输入任意频率值。关键词：函数

3、信号发生器；AT89C52；KeilC21第21页共21页硬件综合课程设计目录1项目概述····························41.1项目名称1.2小组成员1.3基本要求1.4主要工作2系统总体设计····························52.1主要功能系统的性能指标2.2总体方案设计3系统硬件设计····························63.1单片机介绍3.2设计系统图4系统软件设计····························84.1信号频率数据采集4.2正弦波产生4.3方波产生4.4三角

4、波产生4.5锯齿波产生5波形发生器的调试与测试····························136总结与提高···························136.1课程设计总结6.2开发中遇到的问题、解决方法以及对自己完成课程设计情况的评价6.3《硬件综合课程设计——波形发生器设计》课程设计的意见与建议7参考文献····························148附录：源程序···························1521第21页共21页硬件综合课程设计1项目概述1.1项目名称：波形发生器设计1.2小组成员小组

5、成员：本硬件综合课程设计开发小组由张亚、汪明景共同组成。其中张亚主要负责源程序开发及调试，汪明景主要负责硬件电路设计和软件仿真实现。1.3基本要求1.3.1技术要求a.波形失真度在-3%—+3%之间b.液晶显示器显示1.3.2工作要求a.组建基于单片机的函数发生器的总体结构框架；b.根据设计测量范围和准确度要求，理论分析和计算选择电路参数；c.根据操作功能要求，确定按键功能；d.采用C语言编写应用程序并调试通过；e.对系统进行测试和结果分析；1.4主要工作本设计采用AT89C52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89C52单片机

6、为核心，配置相应的外设及接口电路，用C语言开发，组成一个多功能信号发生系统。该系统的软件可运行于WindowsXP环境下，21第21页共21页硬件综合课程设计使用KeilC及Proteus等软件开发，硬件电路设计具有典型性。同时，本系统中任何一部分电路模块均可移植与实用开发系统的设计中，电路设计具有实用性。本设计讲完成以下几个方面的工作：a.选芯片，尽量满足一般工业控制要求、以增强其实用性。b.原理图设计在保证正确的前提下，尽量采用典型的电路设计。c.掌握单片机仿真软件KeilC与Proteus的使用。2系统总体设计2.1主要功能系统的性能指标主要功能

7、是实现利用单片机AT89C52和8位D/A转换芯片DAC0832共同实现正弦波、方波、三角波、锯齿波这四种常见波形的发生，并且可以接收按键输入而在一定范围内改变频率。主要性能指标：下限频率1.9HZ，上限频率不确定。输出波形不能含有尖峰干扰或失真。输入各种波形的峰峰值最大为10V。波形失真度：（-3%—+3%），液晶显示器显示。2.2总体方案设计2.2.1元器件的选择该函数发生器有以下几个部分：（1）控制模块（2）按键及显示模块（3）采用模块组成。（1）控制模块：用单片机AT89C52作为系统的主控核心。单片机具有体积小，使用灵活的，易于人机对话和良好

8、的数据处理，有较强的指令寻址和运算功能等优点。且单片机功耗低，价格低廉的优点。（2）按键及显示