数字波形发生器毕业设计

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1、数字波形发生器的设计摘要波形发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。本函数发生器采用89C52单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）、运放电路（LM324）、按键和液晶显示电路等。电路采用89C52单片机与一片DAC0832数模转换器组成低频信号发生器。通过按键控制可分别控制选择输出的幅值和频率，同时用1602显示器显示幅值和频率.本系统设计简单、性能优良，具有一定的实用性。关键词AT89C52DACO832波形发生器1序言波形发生器是一种常用的信号源，广泛的应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域，是现代测试领域

2、内应用最为广泛的通用仪器之一。在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都需要有信号源。由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察。测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最为广泛的一类电子仪器。它可以产生多种波形信号，如锯齿波、三角波、梯形波等，因而广泛应用于通信、雷达、导航、宇航等领域[3]。自单片机广泛应用以来，各种器件日益智能化，而智能的实现需要各种信号。可以预见，波形发生器已成为重要的产品，发展前景十分看好。市场上精度高的波形发生器十分昂贵，结构复杂，如何降低成本普及产品是

3、目前波形发生器的重要课题。2.系统总体设计思路概述2.1数字波形发生器的方案论证总体方案设计方案一：利用D/A转换器输出的模拟量与输入数字量成正比关系这一特点，将D/A转换器作为微机输出接口，CPU通过程序向D/A转换器输出随时间呈现不同变化规律的数字量，则D/A转换器就可输出各种各样的模拟量，如方波、三角波、锯齿波、正弦波等。此方案可满足题目的要求，产生波形程序控制，并通过按键选择幅值电压和频率，并在LCD1602液晶屏中显示相应幅值电压和选择的频率，按键选择频率、幅值、波形。优点是结构简单，满足此次设计条件，,实际发现此方案的优点是电路原实现比较容易，缺点是程序较长,单片机速度

4、低不能持续调节频率和幅值。方案二：由晶体管，运放IC通用器件组成，用8038函数发生器件功能少产生波形。缺点是精度不高，频率上限较低，缺点是频率和占空比不能独立调节，相互影响[1]。方案三：运用模拟电路输出波形，通过单片机控制输出，但实际上设计条件要求很高，结构复杂，不具可行性[1]。综上,方案一较符合实际条件,具有可操作性。2.2功能与基本原理设计要求：产生数字可控信号，要求波形、频率和幅值可调，范围尽可能大。根据题目要求，经过仔细考虑各种因素，制定整体设计方案：本次设计波形的产生采用单片机实现，在89C52的P2口接4个按钮，通过软件编程来选择幅值、电压和频率，一个总的控制按键

5、，一个按键控制幅值电压，一个控制频率，一个控制波形的选择。在LCD1602上实时显示频率和幅值。波形的产生是通过STC89C52执行波形发生程序，产生波形的数字编码，向数模转换芯片DAC0832输入波形的数字编码，从而在DAC0832输出端得到相应的电流波形，再通过电路得到电压波形。本系统的总体框图如图所示：按键控制单片机LM324运放电路输出DAC0832转换1602显示图2-13硬件系统设计总的硬件电路由单片机、波形转换（D/A）电路、显示接口电路、键盘接口电路等部分组成。下面对各部分分别介绍。3.1.STC89C52单片机模块STC89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单

6、片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的STC89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。STC89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，STC89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程(S系列的才支持在线编程)。其将通用的微处理器和Flash存

7、储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本[2]。模块功能：通过运行程序产生符合要求的数字编码。本次设计采用的是内部时钟方式，晶振的振荡频率12MHz，机器周期为1us。实际可用到部分包扩时钟电路、复位电路如图3.1.1所示采用40个引脚，双列直插式封装，用HMOS工艺制造，其外部引脚排列如图3.1.1所示。图3.1.1.89C52单片机引脚图应用引脚功能如下：P0口与DAC0832的D0-D7数据输入端相连，P1口接入液晶显示器LCD16