智能函数波形发生器答辩PPT.ppt

智能函数波形发生器的设计与实现 答 辩 人: 赵臻 指导老师:谭金平 design and realization of intelligent function waveform generator 二零一一年六月 函数波形发生器是一种常用的信号源，它提供符 合一定电技术要求的电信号，并提供已知波形、已知 频率、已知幅度大小的输出信号。波形发生器是最基 本、应用最广泛的电子测量仪器之一。它作为一种通 用的电子仪器，在生产、科研、测控、通讯等领域都 得到了广泛的应用。 我们长期使用的波形发生器，大部分是由模拟 电路构成的 ，其体积大，损耗也大 。因此我们需要 设计一个线路简单，调试和修理简捷，性价比高 ，输 出波形稳定的函数发生器。 一 智能函数波形发生器设计的背景和意义 二 函数波形发生器实现的功能： 1.通过切换按键来实现波形切换； 2.加减按键来调波形输出频率； 3.利用数码管显示工作频率功能； 4.可实现正弦波、三角波、方波形信号输出。 三 硬件设计 1.智能函数波形发生器波形的产生是通过单片机执行 相应的程序，再向d/ a 转换器的输入端按一定的规律发 送数据，从而在d/ a 转换电路的输出端得到的相应的电 压波形。电路硬件结构由at89s52 单片微处理器、数模 转换dac0832 、lm324 及其附属电路构成，在此基础上 还加上数码管显示功能(显示波形频率) 。 2.单片机控制 单片机的p1 口连接波形选择、调节等控制按扭 , 通过按动按扭使at89s52 响应中断,调用相应程序或 改变程序中相应参数,从而选择波形及调节其频率。 p0口与d/a相连，单片机产生的数字信号转换成模拟 信号，模拟信号经运算放大器放大后可由示波器观测 到波形。显示部分用4位七段数码管，数码管的数据 端与p2口相连，位选端与p3口相连。 3.d/a转换电路 d/ a 转换电路主要由d/ a 转换芯片dac0832 和两 个运算放大器lm324 组成。dac0832 有三种联接方式. 一种是两级缓冲器型，即输入数据经两级缓冲后，送d/ a 转换电路。 第二种是单级缓冲器型，输入数据经输 入寄存器直接送入dac寄存器，然后送d/ a转换电路。 第三种是两级缓冲器直通，输入数据直接送d/ a 转换 电路进行转换。电路中采用直通联接方式，即/ wr1 、 / wr2 、/ cs 和/ xfer 全部接地、ile和vcc 接+ 5v 电源，使dac0832 处于直通状态。此时，单片机的数据 输出线直接与dac0832 的数据输入线相连。 d/ a 转换 电路可采用单极性输出，也可采用双极性输出。此电路 采用双极性输出，即经两个运算放大器lm324 后输出电 压aour。 三 软件设计 主要是波形数据的存储、波形数据的选择、波形频率 大小的调整, 通过程序得到各种波形。波形参数存入正弦 波、三角波和方波三个数组中, 波形的选择通过独立按键 , 一个按键切换三种波形, 频率的改变采用调整定时计数 初值来实现, 由独立按键来调整频率。波形的产生, 利用 计数溢出产生中断, 单片机顺序读取存储在各波形数组中 的波形数据, 将波形数据经p0口送到数模转换芯片得到模 拟信号。 1.产生波形子程序 为了实现三种波形的输出，我们需要建立方波数据表 、三角波数据表、正弦波数据表。同时，波形的产生, 要利用计数溢出产生中断, 再由单片机顺序读取存储在 各波形数组中的波