测控电路课程设计--简易信号发生器的设计与制作

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1、天津工业大学《测控电路》课程设计说明书题目：简易信号发生器的设计与制作姓名徐志远学院机械工程学院专业测控技术与仪器班级测控1002学号指导教师李大鹏2013年07月04日3第一章系统设计01.1设计任务01.2题目的来源与技术背景01.3研究信号发生器的目的及意义0第二章方案设计与论证12.1信号发生电路方案论证12.2单片机的选择论证22.3键盘方案论证2第三章总体系统设计23.1总体系统2第四章主要电路元器件介绍34.1单片机简介34.2DAC0832简介4第五章硬件实现及单元电路设计55.1单片机最小系统的设计55.2波形产生模块设计65

2、.3键盘显示模块的设计7第六章软件设计96.1软件设计96.2软件流程图9第七章输出波形的种类与频率的测试107.1测量仪器及测试说明1037.2测试过程107.3三种波形的仿真波形图117.4、测试结果13第八章设计心得及体会13第九章参考文献13第十章附录1410.1源程序1410.2附图243天津工业大学2010级《测控电路》课程设计第一章系统设计1.1设计任务a)设计一个有三种输出波形的电路；b)能产生20Hz～10KHz连续可调的正弦波和三角波，峰峰值在－5～5V内可调；c)能产生20Hz～10KHz连续可调的方波,脉宽可调,输出峰峰

3、值在0～10V之间可调；1.2题目的来源与技术背景不论是在生产还是在科研与教学上，信号发生器都是电子工程师仿真实验的最佳工具。随着我国经济和科技的发展，对相应的测试仪器和测试手段也提出了更高的要求，信号发生器己成为测试仪器中至关重要的一类，因此开发信号发生器具有重大意义。1.3研究信号发生器的目的及意义30天津工业大学2010级《测控电路》课程设计波形发生器是信号源的一种，主要给被测电路提供所需要的己知信号(各种波形)，然后用其它仪表测量感兴趣的参数。可见信号源在各种实验应用和试验测试处理中，它的应用非常广泛。它不是测量仪器，而是根据使用者的要

4、求，作为激励源，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以满足测量或各种实际需要。第一章方案设计与论证2.1信号发生电路方案论证方案一：利用单片机灵活的控制、强大的外设处理能力，通过单片机控制D/A，输出三种波形。此方案输出的波形不够稳定，抗干扰能力弱，不易调节。但此方案电路简单、成本低。  方案二：使用传统的锁相频率合成方法。通过芯片IC，压控振荡器搭接的锁相环电路输出稳定性极好的正弦波，再利用过零比较器转换成方波，积分电路转换成三角波。此方案，电路复杂，干扰因素多，不易实现。  方案三：利用MAX038芯片组成的电路输出波形。MAX038是精密高

5、频波形产生电路，能够产生准确的三角波、方波和正弦波三种周期性波形。但此方案成本高，程序复杂度高。以上三种方案综合考虑，选择方案一。30天津工业大学2010级《测控电路》课程设计2.2单片机的选择论证方案一：STC89RC52单片机是一种高性能8位单片微型计算机。它把构成计算机的中央处理器CPU、存储器、寄存器、I/O接口制作在一块集成电路芯片中，从而构成较为完整的计算机、而且其价格便宜。    方案二：C8051F005单片机是完全集成的混合信号系统级芯片，具有与8051兼容的微控制器内核，与MCS-51指令集完全兼容。除了具有标准8052的数

6、字外设部件，片内还集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其他数字外设及功能部件，而且执行速度快。但其价格较贵    以上两种方案综合考虑，选择方案一2.3键盘方案论证 方案一：矩阵式键盘。矩阵式键盘的按键触点接于由行、列母线构成的矩阵电路的交叉处。当键盘上没有键闭合时，所有的行和列线都断开，行线都呈高电平。当某一个键闭合时，该键所对应的行线和列线被短路。方案二：编码式键盘。编码式键盘的按键触点接于74LS148芯片。当键盘上没有闭合时，所有键都断开，当某一键闭合时，该键对应的编码由74LS148输出。以上两种方案综合考虑，选择方案一。第一章

7、总体系统设计3.1总体系统该系统采用单片机作为数据处理及控制核心，由单片机完成系统控制、信号的采集分析以及信号的处理和变换，采用按键输入的方案。将设计任务分解为按键电路、信号产生与变换电路等模块。图1为系统的总体框图30天津工业大学2010级《测控电路》课程设计主控芯片STC89C52键盘D/A0832放大输出图1、总体方框图第一章主要电路元器件介绍4.1单片机简介STC89C52是一种带8K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该芯片具有优异的性价比，集成度高，体积小，可靠性强，控制功能强等优点。其外形及引脚排

8、列如图2所示30天津工业大学2010级《测控电路》课程设计图24.2DAC0832简介DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片，由8位输入锁存器、