基于单片机的波形发生器

1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8位数码管等。通过按键控制可产生方波、三角波、正弦波等，同时用数码管指示其对应的频率。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局部，其中正弦波、三角波和方波等是较为常见的信号。在科学研究及教学实验中常常需要这几种信号的发生装置。为了实验、研究方便，研制一种灵活适用、功能齐全、使用方便的信号源是十分必要的。本文介绍的是利用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数模转换器的结构原理和使用方法，AT89C51的根底理论，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转换器产生上述信号的硬件电路和软件编程。信号频率幅度也按要求可调。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、功能齐全。关键词 ：AT89C51DAC0832LM3248位数码管显示1AbstractWaveformThesystemisadigitalsignalgeneratorbasedonsinglechipcomputer.At89c51isusedasacontrolmicrocontrollercore.Thesystemiscomposedbydigital/analogcomversion(DAC0832),implycircuit,buttonandnixietube.Itcangeneratethesquare,triangleandsinewave,withnixietube.Thesystemcanbeusedforasignalsoureinthelow-frequencysignalsoure.Itisverypractical.Varioussignalsareanimportantpartofcorrespondentarea.Inthisarea,sinewave,trianglewaveandsquarewavearecommonsignals.Inscienceresearchandteachingexperiment,weoftenneedtheoccurrenceequipmentofthesesignals.Inordertomaketheexperimentandresearcheasier,todevelopasuitable,fullfunctionalandeasilyusedsignalssourceisessential.ThispaperintroducesthelowfrequencysourcesofdifferentsignalsthatareproducedbyAT89C51SCMandDAC0832.Itssignalrangeandfrequencycanbecontrolledbyrequirement.ThispaperbrieflyintroducesthestructureprincipleandusageofDAC0832,thebasictheoryofAT89C51andvariouschipswhichrelevanttodesigncircuit.thispaperemphasizedhowtouseSCMtocontrolthehardwarecircuitandsoftwareprogramofthesignalsabovewhichproducedbyDAC0832.Thesignalfrequencyrangealsocanbeadjustedbyrequirement.Thissignalsourcedesignplanconcernsonproducingdifferentlowfrequencysignals,notonlymeettherequestofexperimentintheoryandinpractice,butalsohavestrongfeasibility.Thetraitofthissignalsourceis:smallvolume,lowprice,stablefunction,easilyachievable,andfullfunction.Keywords:AT89C51,DA0832,LM324,8nixietubedisplay1目录TOC\o"1-4"\h\z\u摘要 I幼Ab保st骂ra歇ct豪 袄II语目录碌 深II被I白前言括 麦1榨1全波形费发生捉器概袜述困 类2撞1.肤1虽波形胶发生务器的程开展台状况给 蹄2脖1.播2政国内眯外波盆形发饶生器傲产品泡比拟袄 派4负2稠方案燥论证渐与艇比拟滩 累5摩2.铅1烈方案丝一什 乏5玉2.筝2戴方案卸二距 订6茄2.遗3弃方案病三碗 金6叉3壶硬件爹原理践 霸8算3.管1耳MC牌S-朱51之单片查机的腊内部舱结构块 窃8议3.尚1.耽1舞内部旺结构希概述项 桐8倍3.可1.幕2班CP欣U微结构阀 艺9尖3.避1.秆3逝存储井器和临特殊祝功能另存放翼器沸 夫10阴3.闷2药P0灰-P勒3全口结柜构萍 虑11涂3.段3险时钟迹电路挑和复该位电泊路指 尸11泄3.协3.饱1肿时钟僻电路队 粥11帮3.蜜3.擦2菜单片衫机的边复位彼状态窜 匠12热3.贿4鄙DA捡C0司83盯2如的引国脚及基功能宝 逮13榜4区软件凉原理起 才15坛4.刘1赚主流阀程图弊 姜15众4.东2初锯齿姨波仿续真图约 尿16兰4.职3缴三角残波仿要真图拥 落17急4.肥4聪方波唉仿真胡图迈 楼19阳4.齿5如正弦耗波仿炒真图姥 逼20威总结揪 解22扁致谢每 女23羞参考轿文献咳 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短4轧软件蜜原理置系统律软件惹由主坛程序袋和产置生波咽形的选子程蹈序组匀成，舟软件报设计定主要稀是产腥生各令种波界形的正子程拔序的赤编程及，通猾过编自程可推得到圣各种贯波形妙。周酿期的叨改变币可采哗用插劈入延狂时子涂程序绳的方诵法来词实现掘。主忠程序汁和几蚕种常棚用波捷形子请程序部的流何程图颈如图余所示妨。树4.盗1所主流俱程图开始读取波形选择开关状态调波形发生子程初始化波形判别驱动相应的数码结束波形转换否劣图4拉.1稼开始读取波形选择开关状态调波形发生子程初始化波形判别驱动相应的数码结束波形转换否搅信号摊的产俭生镇:宰利用惠8位党D/速A转层换器司DA院C0夕80侍8,意可以不将8您位数林字量现转换红成模站拟量别输出六。数岁字量析输入秆的范更围为阔0~菠25兽5，杨对应族的模腥拟量借输出析的范抢围在崇VR丢EF裙-到咬VR武EF姻+之县间。残根据热这一烟特性侵，可久以利子用单筐片机直的并塞行口牢输出苗的数劲字量跳，产锻生常置用的致波形德。例团如，饥要产先生幅曾度为搭0~控5V欢的锯饶齿波命，只摧要将割DA六C0还80铁8的济VR聪EF朽-接衡地，友VR豪EF茎+接命+5膜V，隙单片捐机的于并行承口首丛先输再出0袋0H臣，再陡输出麦01电H、仪02骗H，盾直到供输出拾FF贼H，真再输滋出0狗0H撕，依害此循辟环，谨这样第在图陕4.挂2所顾示的忆Vo练ut赌端就凶可以辰看到横在0烫到5买V之抚间变灾化的棚锯齿非波。黄4.举2啦锯齿会波仿赴真扣图汤图4式.夏2谈锯姨齿波城仿真箩锯齿半波产叼生是捡通过受P0哈口将千00租H送段入寄娘存器掠A中致，D毁AC堆08来32蜂输出致A中距的内叠容，机读取读P2骑口的绵状态樱，取崇反后妻作为激延时廉常数吵，当捏A中仍的内令容不丢为0竭FF爱H时构，A峰中的德内容抵加1教，当绍A中胞的内全容等尼于F摘FH鞭返回怖开始限，从奉而输在出波斯形。云锯齿玻波程庸序稼vo应id正j拾uc诞hi稠()欢吐{散附ui谢nt浅i转;脚牧i=笔0;泡怠wh仓il骡e(外1)卡垂{灰 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