电工系毕业设计

1、摘 要信号发生器是一种常用的信号源，如今广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。在科学研究、工程教育及生产实践中，如工业过程控制、教学实验、机械振动试验、动态分析、材料试验、生物医学等领域，常常需要用到低频信号发生器。而在我们日常生在活中，以及一些科学研究中，锯齿波、正弦波、三角波和方波波信号是常用的基本测试信号。本设计以STC89C52单片机为数据处理和控制核心，在单片机的输出端口接DAC0832进行D/A转换，再通过运算放大器LM324进行波形调整，最后输出波形接在示波器上显示。可产生方波、三角波、正弦波、锯齿波四种低频波形，其中，波形的频率和幅度由程序控制，波形的选择以及波形

2、频率和幅度的调整，可通过扩展在单片机外围的按键来控制。本设计具有线路简单、波形调整方便、结构紧凑、价格低廉、性能优越等优点。关键词：数据处理；数模转换；信号发生器；波形调整AbstractNowadays, as a kind of common signal source, the signal-generater has been broadly applied at the electronics electric circuit, auto control system and teaching experiment etc. Scientific research, engineer

3、ing, education and production practice, such as industrial process control, teaching experiment, mechanical vibration test, dynamic analysis, material testing, biomedical and other fields, often need to use low frequency signal generator. In our daily life in living, and some scientific research, sa

4、wtooth and sine wave, triangle wave，square wave signal is commonly used in the basic test signals.this design uses STC89C52 as the core of data processing and control, the output port of MCU connect DAC0832 to carry on D/A transformation, then, adjusting the waveform through the operational amplifie

5、r, finally, the output waveform will be displayed in oscilloscope. It can create four low frequency waveforms, such as square wave, triangle wave, sine wave and sawtooth wave. The frequency and amplitude waveforms are controlled by software, and we can change them through the keyboard that connected

6、 with the MCU. All in all, this system has advantage of simple and compact structure, convenient adjustment of wave, low cost and superior performance, etc.Key words :data processing; D/A transformation; signal-generator; wave adjustmentIV目 录1 绪论11.1 课题背景11.2 研究目的和意义11.3 发展历史与现状22 硬件电路设计32.1 设计思路32.

7、2 控制模块42.3 DA转换模块52.5 MCU复位电路72.6 晶振电路72.7 I/V转换电路83 软件程序设计103.1 软件设计思路103.2 方波程序123.3 锯齿波程序133.4 正弦波程序143.5 三角波程序164 软件仿真184.1 软件仿真184.2 仿真结果194. 3仿真遇到的问题215 硬件安装与调试225.1 硬件测试定义和目的225.2 焊接225.3 硬件电路调试235.4 调试中出现的问题及解决方法256 总结27参考文献28致 谢29附录30附录1：原理图30附录2：源程序32附录3：元器件清单411 绪论1.1 课题背景随着电子测量及其他领域对各类信号

8、发生器的广泛需求及电子技术的迅速发展，促使信号发生器种类增多，性能提高。尤其随着70年代微处理器的出现，更促使信号发生器向着自动化、智能化方向发展。现在，许多信号发生器带有微处理器，因而具备了自校、自检、自动故障诊断和自动波形形成和修正等功能，可以和控制计算机及其他测量仪器一起方便的构成自动测试系统。当前信号发生器总的趋势是向着宽频率覆盖、低功耗、高频率精度、多功能、自动化和智能化方向发展。在科学研究、工程教育及生产实践中，如工业过程控制、教学实验、机械振动试验、动态分析、材料试验、生物医学等领域，常常需要用到低频信号发生器。而在我们日常生活中，以及一些科学研究中，锯齿波和正弦波、矩形波信号是

9、常用的基本测试信号。譬如在示波器、电视机等仪器中，为了使电子按照一定规律运动，以利用荧光屏显示图像，常用到锯齿波产生器作为时基电路。信号发生器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。 但市面上能看到的仪器在频率精度、带宽、波形种类及程控方面都已不能满足许多方面实际应用的需求。加之各类功能的半导体集成芯片的快速生产，都使我们研制一种低功耗、宽频带、能产生多种波形并具有程控等功能的低频信号发生器成为可能。1.2 研究目的和意义便携式和智能化越来越成为仪器的基本要求，对传统仪器的数字化，智能化，集成化也就显得尤为重要。平时常用信号源产生正弦波，方波，三角波等常见波形

10、作为待测系统的输入，测试系统的性能。在某些场合，我们需要特殊波形对系统进行测试，这是传统的模拟信号发生器和数字信号发生器很难胜任的。利用单片机的强大功能，设计合适的人机交互界面，使用户能够通过手动的设定，设置所需波形。本设计课题研究和制作的低频信号发生系统，其工作流程：波形的设定，单片机控制和数据输出（键盘控制），D/A转换，信号转换与放大，示波器波形显示。具有电路实现简单，成本低，波形易调整等优点。1.3 发展历史与现状在 70 年代前，信号发生器主要有两类：正弦波发生器和脉冲波发生器，而函数发生器介于两类之间，能够提供正弦波、余弦波、方波、三角波等几种常用标准波形，产生其它波形时，需要采用

11、较复杂的电路和机电结合的方法。这个时期的波形发生器多采用模拟电子技术，而且模拟器件构成的电路存在着尺寸大、价格贵、功耗大等缺点，并且要产生较为复杂的信号波形，则电路结构非常复杂。同时，主要表现为两个突出问题：一是通过电位器的调节来实现输出频率的调节，因此很难将频率调到某一固定值；二是脉冲的占空比不可调节。在 70 年代后，微处理器的出现，可以利用处理器、A/D/和 D/A，硬件和软件使波形发生器的功能扩大，产生更加复杂的波形。这时期的波形发生器多以软件为主，实质是采用微处理器对DAC的程序控制，就可以得到各种简单的波形。2 硬件电路设计2.1 设计思路控制模块显示模块D/A转换模块信号发生器的

12、基本构成有如下几个部分：控制模块、D/A转换模块、按键模块、指示模块等部分，各部分之间的关系可用如下所示的设计框图2-1表示。按键模块momo 波形指示模块 图2-2流程图本设计的低频函数信号发生器由MCU、D/A转换电路、电压转换放大电路和电源等电路组成，工作原理为当程序载入MCU后，上电直接输出方波，通过按下波形选择按键分别出现三角波、正弦波、锯齿波，再按下后又回到方波，如此循环，其它按键可调波形的幅度和频率，原理框图如图2-1所示。复位电路STC89C52D/A转换芯片电流信号转电压信号并放大按键波形输出图2-3 原理框图本设计采用STC89C52单片机为控制核心，通过DAC0832数模

13、转换器，通过将数字信号转换为模拟信号来输出多种模拟波形信号，再经过两个运算放大器实现电压信号的转变和放大，从而输出4种模拟波形，通过编写程序，来控制输出波形的频率和幅度，并实现波形之间的切换。2.2 控制模块控制模块以STC89C52单片机为核心，周围接外接电路。STC89C52单片机的介绍和使用方法如下：STC89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用STC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

14、元，STC89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。其引脚图如图2-4所示。图2-4 ：STC89C52引脚图主要特性如下：（1）兼容MCS51指令系统 （2）8k可反复擦写(大于1000次）Flash ROM； （3）32个双向I/O口； （4）256x8bit内部RAM； （5）3个16位可编程定时/计数器中断； （6）时钟频率0-24MHz； （7）2个串行中断，可编程UART串行通道； （8）2个外部中断源，共8个中断源； （9）2个读写中断口线，3级加密位； （10）低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能； （11）有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等几种封装形式，以适

15、应不同需求单片机主要管脚有：XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40 脚）和VSS（20 脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。P0P3 为可编程通用I/O 脚，其功能用途由软件定。，本设计中单片机引脚连接如2-5图所示：图2-5单片机引脚连接图在本设计中，P3端口（3239 脚）被定义为开关按键功能控制端口，分别与相应的开关按键相连接，控制波形转换以及幅度和频率的调整。P1端口为数据输出端，输出255个数以产生不同的波形，P0口接波形指示电路，不同的led灯表

16、示单片机输出不同种波形。2.3 DA转换模块本设计中DA转换采用DAC0832模块，DAC0832是一种电流输出型D/A转换器，可与微处理器直接进行控制连接，是美国国民半导体公司研制的一种8位D/A转换芯片。此外，还有DAC0830和DAC0831。由于器件采用吸纳进的CMOS工艺，因此功耗低、输出漏电流误差较小，性价比高，因此广泛应用于目前很多小型的D/A转换电路设计中。其引脚图如图2-6所示：图2-6 DAC0832引脚图其中待转换的8位数字量由芯片的8位数据输入线D0D7输入，经DAC0832转换后，通过2个电流输出端IOUT1和IOUT2输出，IOUT1是逻辑电平为1的各位输出电流之和

17、，IOUT2是逻辑电平为0的各位输出电流之和。另外，ILE、和是控制转换的控制信号。在本设计中，DAC0832与单片机连接方式详见下图：图2-7 DAC0832与单片机连图其中，DAC0832的引脚详细连接如下所述：（1） DAC0832的8位的数据输入端DI7DI0接单片机的P1.7P1.0口输入端数据，将255个不同的数据转换成对应的模拟量。（2） IOUT1和IOUT2为DAC0832的电流输出端，分别接放大器的+、-输入端，通过放大器转换为电压信号。（3） Vcc为芯片供电电压，接+5V电压。（4） RFB：反馈电阻引出端，DAC0832内部已经有反馈电阻，所以 RFB端可以直接接到外

18、部运算放大器的输出端，这样相当于将一个反馈电阻接在运算放大器的输出端和输入端之间。（5） VREF：参考电压输入端，此端接一个正5V电压，它决定0至255的数字量转化出来的模拟量电压值的幅度最大为5V，幅度最小变化量为0.02V。VREF端与D/A内部T形电阻网络相连。（6） WR2、和XFER直接接地，使第二级8位DAC寄存器的输入端到输出端直通，只有第一级8位输入寄存器置成可选通、可锁存的单缓冲输入方式。（7） ILE接+5V高电平，输入寄存器的状态随数据输入线状态变化，LE的负跳变将输入数据线上的信息存入输入寄存器。2.5 MCU复位电路单片机复位电路是指单片机的初始化操作。单片机启运运

19、行时，都需要先复位，其作用是使CPU和系统中其他部件处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。因而，复位是一个很重要的操作方式。复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。单片机的复位是由外部的复位电路来实现的。片内复位电路是复位引脚RST通过一个斯密特触发器与复位电路相连，斯密特触发器用来抑制噪声，它的输出在每个机器周期的S5P2，由复位电路采样一次。复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。本设计复位电路如下图2-8所示，图2-8 RC

20、复位电路单片机的复位操作使单片机进入初始化状态，其中包括使程序计数器PC0000H，这表明程序从0000H地址单元开始执行。2.6 晶振电路晶振是晶体振荡器的简称，在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。STC89C52单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。外接晶体谐振器以及电容C1和C2构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值

21、虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响震荡器频率的高低、震荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。因此，此系统电路的晶体振荡器的值为12MHz，电容应尽可能的选择陶瓷电容，电容值约为30F。在焊接刷电路板时，晶体振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证震荡器稳定和可靠地工作.晶振有一个重要的参数，那就是负载电容值，选择与负载电容值相等的并联电容，就可以得到晶振标称的谐振频率。晶体振荡电路如下图2-9所示。图2-9 振荡电路2.7 I/V转换电路信号发生器一般要求输出是电压，DAC0832为电流输出型转换器,所以还必须经过一个外接的运算放大器LM324转换成电压。

22、LM324芯片介绍如下：LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，外形如图所示。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外,四组运放相互独立。每一组运算放大器可用下图3-6中图1所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。LM324的引脚排列见下图3-6的图2。由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，

23、价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路。LM324对应引脚如图2-10所示: 图2-10 LM324引脚图图2-11所示为两级运算放大器LM324组成的模拟电压输出电路。从第一个运放输出为单极性模拟电压，从第二个运放输出为双极性模拟电压。图2-11 波形转换电路273 软件程序设计3.1 软件设计思路 本设计中的应用软件是根据功能要求而设计的，能可靠地实现系统的各种功能。本软件设计具有下列特点：(1) 根据软件功能要求，将系统软件分成若干个独立的部分。设计出软件的总体结构，结构清晰、流程合理。(2) 树立结构化程序设计风格，各功能程序模块化、子程序化。既便于调试、链接，又便于移植、修改。(3

24、) 以简明、直观法对任务进行描述，在编写应用软件之前，绘制出程序流程图。(4) 合理分配系统资源，包括ROM、RAM、定时数器、中断资源等。(5) 在程序的有关位置处写上功能注释，提高程序的可读性。(6) 加强软件抗干扰设计，提高系统应用可靠性。Keil的介绍：Keil是德国开发的一个51单片机开发软件平台，最开始只是一个支持C语言和汇编语言的编译器软件。后来随着开发人员的不断努力以及版本的不断升级，使它已经成为了一个重要的单片机开发平台，不过KEIL的界面并不是非常复杂，操作也不是非常困难，很多工程师的开发的优秀程序都是在KEIL的平台上编写出来的。可以说它是一个比较重要的软件，熟悉他的人很

25、多很多，操作有不懂的地方只要找相关的书看看，到相关的单片机技术论坛问问，很快就可以掌握它的基本使用了。 Keil的Vision2可以进行纯粹的软件仿真(仿真软件程序，不接硬件电路)；也可以利用硬件仿真器，搭接上单片机硬件系统，在仿真器中载入项目程序后进行实时仿真；还可以使用Vision2的内嵌模块Keil Monitor-51，在不需要额外的硬件仿真器的条件下，搭接单片机硬件系统对项目程序进行实时仿真。 本系统的程序设计要注意处理好几个硬件功能在程序执行上的次序，具体处理可放到子程序中。子程序主要包含两大方面，其一为波形产生子程序，其二为案件处理程。主程序流程图如图3-1所示：图3-1 主程序

26、流程图主程序流程如下所述：（1） 程序初始化，执行按键扫描程序，判断S3键是否按下，是则做波形切换处理，否则进入下一步;（2） 扫描S1，S2键是否按下，是则做调幅处理，否则进入下一步；（3） 扫描S4，S5键是否按下，是则做调频处理，否则返回程序，重新执行按键扫描程序。按键处理子程序相对比较简单，只需要先扫描是否有按键动作，然后，再根据按键对应的功能进行程序操作。对于增减幅度按键的动作，可先检查当前输出波形是否为正弦波。若不是，则可令幅度值加5或减5，对应的电压值为加或减0.1V；若是，则可通过减少其幅值计算时的负倍数来达到增大幅值的目的，也可通过增加其幅值计算时的负倍数来达到减小幅值的目的

27、通过调幅增和调幅减按键，幅度数值变化范围为50-250，对应的电压值为1V-5V。对于增减频率按键的动作，由于本程序设计是通过调节延时时间来实现调节输出波形频率的，因此，增大或减小延时时间，就可达到减小或增大频率的目的，通过频率增和频率减键，频率的变化范围是5Hz-50Hz。波形产生子程序是本次程序设计的核心。信号发生器输出4种波形，因而对应就会有4个相应的波形产生子程序。下面开始进行分别介绍。3.2 方波程序方波输出一组高电平与低电平交替产生的信号，因此，需要先令信号输出端输出高电平，然后令其按照规定的延时时间保持此电平不变；再令信号输出端输出低电平，然后也令其按照规定延时时间保持此电平不变

28、，如此反复，就可实现输出方波的目的。程序如下所示。void fang()if(flag=0)/ /判断信号标志位if(s_Counter+=199) /延时flag=1;s_Counter-;P1=fudu; /输出高电平elseif(s_Counter-=fudu)s_Counter=0;P1=s_Counter;delay(k);程序流程图如图3-3所示:图3-3 锯齿波程序流程图具体流程如下所述：（1） 判断累加器值是否为所设定峰值；（2） 是则累加器清零，并将累加器值赋给P1口输出并延时；否将累加器值赋给P1口输出则继续累加并延时；（3） 返回重新判断累加器值3.4 正弦波程序正弦波的

29、产生采用查表法，即在程序运行前先给定一个正弦波输出数字值表格。表格数值计算思路如下：由于单片机的I/O输出均为+5V的TTL电平，因此产生的正弦波幅值也就为+5V。先将一个周期内的正弦波形等分为N份，那么第一点的角度为0，对应的正弦值为5sin0，第二点的角度为360/N，对应的正弦值为5sin(360/N)如此计算下去，将这些模拟量正弦值都转换为双极性方式下的数字量，就得到一张按照点号顺序排列的数字量正弦值表格。本设计中将一周期内正弦波等分为180份，具体数值见源程序。具体程序如下所示：void zhengxian()unsigned char k1=2*k;P1=sinTabs_Count

30、er/beishu;s_Counter+;if(s_Counter=180)s_Counter=0;delay(k1);程序流程图如图3-4所示：图3-4 正弦波程序流程图具体流程如下所述：（1） 设定正弦表数组，共180个元素；（2） 累加器累加；（3） 判断累加器值是否大于等于180；（4） 是则将累加器清零并输出数组中第一个元素的值，否则将累加器的数值所对应的数组中的元素作为输出并继续累加判断。3.5 三角波程序三角波的产生类似于锯齿波，只不过他的输出分为两段，即线性上升段和线性下降段。线性上升段就是令信号由最小值匀速增至最大值，线性下降段就是令信号由最大值匀速减小到最小值。输出两段的转

31、折就在于当前幅值与幅度最大值之间的关系，当前幅值超过最大值时，应转至线性下降段；当前幅值小于1时，表示此时已经处于负极性区，应转至线性上升段。void sanjiao()if(flag=0)if(s_Counter+=fudu) flag=1; else If(s_Counter-=1) flag=0;P1=s_Counter;delay(k);具体流程如下所述：（1） 判断flag寄存器值是否为幅度峰值；（2） 是则累加器递减，并将累加器值作为输出；否则累加器递增；（3） 判断累加器是否为零，是则累加器值递增，否则继续递减；（4） 累加器为零则将flag赋值为0；为最大值则将flag赋值为1

32、；（5） 返回重新判断flag和累加器值。程序流程图如图3-5所示：图3-5 三角波程序流程图4 软件仿真4.1 软件仿真 软件仿真部分主要用proteus进行，proteus软件具有诸多优势：Proteus是一种低投资的电子设计自动化软件，提供Schematic Drawing、SPICE仿真与PCB设计功能，这一点Proteus 与 multisim比较类似，只不过它可以仿真单片机和周边设备，可以仿真51系列、AVR，PIC等常用的MCU，与keil和MATLAB不同的是它还提供了周边设备的仿真，只要给出电路图就可以仿真，例如led，示波器，Proteus提供了大量的元件库，有LED，LC

33、D，AD/DA等器件，编译方面支持Keil和MATLAB，里面有大量的例子参考.Proteus也可提供仿真元件资源，Proteus软件提供了可仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件达30多个元件库。可提供的仿真仪表资源包括拟仪器仪表的数量、类型和质量，这是衡量仿真软件实验室是否合格的一个关键因素。在Proteus软件中，理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。除了现实存在的仪器外，Proteus还提供了一个图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其作用与示波器相似但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少

34、了仪器对测量结果的影响。可提供的调试手段。提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。 Proteus 与其它单片机仿真软件不同的是，它不仅能仿真单片机CPU 的工作情况，也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变，而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。对于这样的仿真实验，从某种意义上讲，是弥补了实验和工程应用间脱节的矛盾和现象。Proteus仿真如下将所有器件排列好。器件排列并连接导线见图4-1所示。图4-1 连接图4.2 仿真结果运行仿真调试，以

35、下为4种波形仿真结果：方波仿真结果如下图4-2所示：图4-2 方波三角波仿真结果如下图4-3所示：图4-3 三角波正弦波仿真结果如下图4-4所示：图4-4 正弦波锯齿波仿真结果如下图4-5所示：图4-5 锯齿波在仿真过程中，通过幅度增按键可以增加幅度值，每次增加0.1V，最大可增到5V；通过幅度减按键可以减小幅度值，最小可减到1V；通过频率增按键可以增大频率，每次增大5Hz ，最大频率50Hz；通过频率减按键可以减小频率，每次减小5Hz，最小频率为5Hz。4. 3仿真遇到的问题问题1：Keil新建工程下创建C程序文件，编译时找不到解决方法：将编好的程序文件重命名，并保存为.c为结尾的文件问题2

36、：无法生成hex下载文件解决方法：在Keil菜单里面找到输出菜单，将创建hex文件前面的空白方框用勾勾上，如下图4-6所示图4-6 输出菜单问题3：用Proteus画好电路，点击运行按钮不能仿真。解决方法：原因是没有将“.hex”文件写入。先右键点击图中的STC89C51芯片选中它，再左键点击选中的芯片，在弹出的对话框的“Program Files”的框中点击文件夹图标；然后找到已生成的“.hex”文件，最后点击确定即可。5 硬件安装与调试5.1 硬件测试定义和目的通过查阅资料，选择元器件，实际动手安装、调试等过程，了解和掌握电子线路设计的一般方法，建立单片机理论和实践的结合，了解信号发生器各

37、单元电路之间的关系及相互影响，了解和掌握电子线路设计的一般方法。巩固和运用在电路与电子技术等课程中所学理论知识技能，提高设计能力和动手能力，从而能正确设计各个单元电路。为以后从事相关工作打下基础。5.2 焊接 通过实验原理图进行实物焊接，焊接时能深刻体会到焊接工艺的重要性：各个芯片的引脚功能不能混淆，必须了解各个芯片的使用方法，内部结构以及使用时的注意事项，该接电源的一定要接电源，该接地的一定要接地。同时在电路板上要预先确定电源的正负端，便于区分及焊接。正确焊接各芯片个管脚连接必须查阅各种资料并记录，以确保在焊接过程和调试过程中芯片不被烧坏，同时确保整个电路的正确性。在焊接完后每块芯片都用万用

38、表检测，看是否有短接等，还有焊接时要尽量使布线规范清晰明了，这样才有利于在调试过程中检查电路。电路焊接完成后如图5-1所示：图5-1：实物正面图背面连接如图5-2所示：图5-2：背面连接图5.3 硬件电路调试：电路焊接完成后，接电并连接到示波器上。通过波形转换按键，依次显示出方波，三角波，正弦波，锯齿波四种波形。方波显示如图5-3所示：图5-3：方波图5-4 三角波正弦波如图5-5所示：图5-5：正弦波锯齿波如图5-6所示：图5-6：锯齿波通过幅度增按键可以增加幅度值，每次增加0.1V，最大可增到5V；通过幅减按键可以减小幅度值，最小可减到1V；通过频率增按键可以增大频率，每次增大5Hz ，最

39、大频率50Hz；通过频率减按键可以减小频率，每次减小5Hz，最小频率为5Hz。5.4 调试中出现的问题及解决方法：（1） 单片机中无法烧制程序在仿真完成后，在用开发板向单片机中烧制程序过程中出现无法识别的问题，经查所用单片机为Atmel系列，开发板为STC开发板，故无法识别。更换为STC单片机后可以正常烧写。（2） 单片机不能正常起振焊接完成后通电，整个电路不能正常工作。后临时写了一个单片机控制led灯闪烁程序并临时连接一个led灯驱动电路，接电后led灯未正常闪烁。证明单片机并未正常工作，晶振电路未正常起振，请教老师后怀疑因晶振电路距离单片机晶振引脚过远，将晶振电路重新焊接在距离单片机晶振引

40、脚旁边，通电后重新测试，单片机可以正常工作。（3） 波形显示电路不能正常显示单片机正常工作后，波形指示灯可以正常指示，连接到示波器上不能正常显示波形，请教老师后怀疑为DAC0832时序延迟问题，解决方案为将程序中波形显示模块加上一个延时，重新烧写程序后波形显示功能部分可以实现，然而波形幅度显示不全，正的最大值远远小于理论值，老师建议将两个放大电路之间的电阻由7K减小为4k.，后正负幅度均可正常显示。（4） 功放芯片不正常工作本设计中功放采用LM324芯片，一个LM324中含有四个独立的功放。本设计中电路用到两放大，最初焊接时用一块儿芯片中的两个放大电路。一级放大中输出后接电阻接回到另一极放大的输入，电路通电工作一段时间后，LM324芯片温度极高，可能烧坏芯片，故重新设计时用了两块儿LM324芯片，一个芯片里面只使用一个功放电路，其他三个不用。电路通电工作一段时间后，芯片温度依然正常。（5） 开关电路不能正常控制波形显示电路通电并连接示波器后，按下开关后，波形不能正常变化。可能是单片机时序问题，单片机高低电平转换时间过短，将单片机中程序再次修改，将延时程序中延时加长，再次通电后开关可以正常控制波形显示。6 总结毕业设计结束之际，在此要对本设计的过程和心得作一个总结，在这忙碌的三个月里，我仔细研究了设计方案的可