基于单片机的波形发生器设计

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1、《计算机控制技术》课程设计报告学校：安徽建筑大学课题名称：基于单片机的波形发生器学号：10205900143班级：10城建电子1班学生：圣茂芳指导教师：严辉，夏巍,丁刚时间：2013年6月17日至2013年6月30日目录第一章：引言1.1设计目的，任务和要求1.2摘要1.3波形发生器概述1.4总体方案介绍1.4.1整体流程图1.4.2基于proteus电路的整体框图第二章硬件结构2.1AT89C51单片机最小系统2.2MCS-51单片机的内部结构2.2.1典型的MCS-51单片机由以下几个基本部分组成2.2.2MCS-51单片机的引脚描述2.3晶振电路2

2、.4　4x4矩阵键盘的设计2.5显示模块第三章系统软件设计3.1开发软件KeiluVision3简介3.2各模块程序编写3.2.1键盘矩阵模块3.2.2锯齿波程序编写3.2.3三角波程序编写3.2.4方波程序编写第四章附件4.1原理图4.2个人总结4.3参考文献第一章：引言1.1设计目的、任务和要求一：设计目的课程设计是一项重要的实践性教育环节，是学生在完成本专业所有课程学习后必须接受的一项结合本专业方向的、系统的、综合的工程训练。在指导教师的指导下，运用工程的方法，通过一个较复杂的课题的设计练习，可使学生通过综合的系统设计，熟悉设计过程、设计要求、完成

3、的工作内容和具体的设计方法，掌握必须提交的各项工程文件。二：设计任务1.掌握数/模转换器的控制原理；2.结合8051设计一个8位的D/A控制系统；3.设计一4×4键盘，其中0—9号键为数字键，用于A/D的输出点压设置，K0—K5键作为功能键；4.K4键为设置键，用于A/D的上下限电压设置，K5键为确认键，用于设置A/D输出电压的确认；5.K0键，输出三角波波形；6.K1键，输出锯齿波波形；7.K2键，输出阶梯波波形；8.K3键，输出梯形波波形；三：设计要求1.方案论证按系统功能实现要求，决定控制系统的实现方案，选择芯片，做出系统框图。2.硬件设计电路根据

4、设计内容设计出硬件电路图并作详细的设计说明，并绘出电路图。3.系统程序设计采用模块化设计方法，画好程序流程图，用汇编语言或C语言编写相应的控制程序。1.2.摘要本系统是基于AT89C51单片机的数字式低频信号发生器。采用AT89C51单片机为控制核心，外围采用数字/模理转换电路（DAC0832)、运放电路（LM324)、按键和8位数码管等。通过按键控制可产生方波、三角波、梯形波、阶梯波。其设计简单、性能优好，可用于多种需要低频信号的场所，具有一定的实用性。各种各样的信号是通信领域的重要组成部分，其中方波、三角波和阶梯波、梯形波等是比较常见的几种波形发生装

5、置。为了实验、研究方便，研制一种灵活适用、功能齐全、适用方便的信号源是十分必要的。本文介绍的事利用AT89C51单片机和数模转换器件DAC0832产生所需不同信号的低频信号源，其信号幅度和频率都是可以按要求控制的。文中简要介绍了DAC0832数模转换的结构原理和使用方法，AT89C51的基础理论，以及与设计电路有关的各种芯片。文中着重介绍了如何利用单片机控制D/A转换器产生上述的硬件电路和软件编程。本次关于产生不同低频信号的信号源的设计方案，不仅在理论和实践上都能满足实验的要求而且具有很强的可行性。该信号源的特点是：体积小、价格低廉、性能稳定、实现方便、

6、功能齐全。关键字：AT89C51，DAC0832，LM324，双极性输出电路，LCD。1.3波形发生器概述在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的信号波形发生器，随着集成电路的迅速发展，用集成电路可以很方便地构成各种信号波形发生器，用集成电路实现的号波形发生器与其他信号号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。波形发生器也称函数发生器，作为实验信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种

7、类有限，多为锯齿波，正弦波，方波，三角波等波形。1.4总体方案介绍本次课题设计是由AT89C51为核心板，由4×4的键盘矩阵输入信号，先读键值，从AT89C51输出数字量，再由DAC0832转换为模理量，最后由双极性电路输出电压值，在示波器上显示，在LCD上显示频率和输出电压上下限值。1.4.1整体流程图开始键值>上限值?Y退出N键值<下限值?Y数字键，确定键电压上下限控制控制波形输出K0：三角波输出K1：锯齿波输出K2：阶梯波输出K3：梯形波输出0—9数字键K5：确认键1.4.2系统电路图波形的产生是通过AT89S52单片机执行某一波形发生程序，向D/

8、A转换器的输入端按一定的规律发生数据，从而在D/A转换电路的输出端得到相应的电压