2016年海南省大学生电子设计竞赛双通道波形发生器

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1、2016年海南省大学生电子设计竞赛双通道波形发生器（C题）2016年10月25日摘要波形发生器是能够产生大量的标准信号和用户定义信号，并保证高精度，高稳定性，可重复性和易操作性的电子仪器。本系统是基于AT89C51单片机的数字式低频信号发生器，采用AT89C51单片机作为控制中心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832），运放电路（LM358），波形按键应用的是独立按键，应用于波形的选择，幅值，频率的调解，通过按键控制可产生方波，三角波，正弦波等。其频率的调解就是调节其中断间隔的时间，幅值就是调节数字的大小。电源

2、电路采用稳压芯片7805和7905得到稳定的直流电压。为了波形的合成，我们采用的点都是65个。AbstractThesystemadoptssinglechipmicrocomputerAT89C51asthecontrolcenter,digitaloutput,andthenbytheDACconvertdigitaltoanalog;Butoutputknowiscurrent,itisnecessarytousingop-amp(LM358),turningpointflowintovoltage.Displ

3、ayusingtheLCD1602LCD,displaythefrequency,amplitude,atthesametimeusetheoscilloscopedisplayvariouswaveform.Keyapplicationisindependent,applicationform,thechoiceofwavelengths,amplitudeandfrequencyofmediation.Thefrequencyofmediationistoadjustoneintervaltime,amplitu

4、deisadjustthesizeoffigures.PowercircuitUSESthevoltageregulatorchipgetsteadydcvoltagefor7805and7905Forthesakeofwaveformsynthesis,weadoptpointsare65.关键词：单片机AT89C51DAC0832独立按键LM358芯片74LS20芯片7805芯片7905芯片目录一、系统方案11、显示接口模块的论证与选择12、信号发生部分的论证与选择13、按键控制模块的论证与选择2二、系统理论分析

5、与计算21、控制系统的分析2（1）单片机AT89C51的功能和基本原理分析2（2）显示接口电路的分析2（3）电源部分的分析3三、电路与程序设计31、电路的设计3（1）系统总体框图3（2）显示部分子系统框图与电路原理图3（3）波形转换模块子系统框图与电路原理图4（4）电源42、程序的设计5（1）程序功能描述与设计思路5（2）程序流程图5四、测试方案与测试结果81、测试方案82、测试条件与仪器83、测试结果及分析9（1）测试结果(数据)9（2）测试分析与结论9五、结论与心得：9六、参考文献：10附录1：电路原理图：11附

6、录2：源程序：12双通道波形发生器（C题）【本科组】一、系统方案本系统主要由单片机模块、波形转换（D/A）模块、显示接口模块、键盘模块，运放模块，电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。1、显示接口模块的论证与选择方案一：数码管显示，由于本题要求实时的显示输出信号的幅度，频率，而数字不能显示字符。方案二：LED点阵显示，LED点阵显示虽然能够显示数字和字符，但是显示的效果不好，而且不易编程。方案三：LCD液晶显示，LCD液晶显示不但能显示字符和数字，而且效果较好，且容易实现。经比较，方案三能够更好的实现题目的要求

7、，效果较好，且容易实现,所以选择方案三。2、信号发生部分的论证与选择方案一：采用模拟分立元件或单片机压控函数发生器，可以产生正弦波，方波，三角波，通过调整外部元件可以改变输出频率，但采用模拟元器件由于元件分散太大，因而产生频率稳定性较差，精度低，抵抗干扰能力低，成本高，而且灵活性较差，不能实现任意波形运算输出等智能化的功能。方案二：采用锁相式频率合成一个高稳定度和精确度的大量离散技术，它在一定程度上解决了概要稳定精确度又要频率在较大的范围内可调的矛盾，但是频率受VCO可变频率范围的影响，高低频率比不可能做的很高，而且

8、只能产生正弦波或方波，不能满足任意波形的要求。方案三：采用单片机和数模转换DAC0832实现波形的产生，波形的产生是通过AT89C51执行方波波形程序，向D/A转换器的输入端按一定的规律发生数据，从而在DA转换电路输出端得到相应的电压波形。在AT89C51的P1口接矩阵按键，通过软件编程来选择波形，幅值，频率，每种波形对应一个按键，此方案原理简