毕业设计（论文）-波形发生器设计

1、四川信息职业技术学院毕业设计教学内容摘要1导言2第一章方案设计31.1方案讨论31.2方案论证3第2章硬件设计42.1总体设计功能描述42.2 DAC0832芯片52.3硬件放大电路6第3章软件设计73.1程序流程图73.2主程序代码93.3调试12设计总结14参考文献15i摘要该系统是基于AT89C51单片机的数字低频信号发生器。以AT89C51单片机为控制核心，外围采用数模转换电路(DAC0832)、运算放大器电路(LM324)和按键。通过按键控制可以产生方波、三角波和正弦波。其设计简单，性能优良。它可以用于许多需要低频信号的地方，具有一定的实用性。各种信号是通信领域的重要组成部分，其中正

2、弦波、三角波和方波是常见的信号。科研和教学实验中经常需要这种信号发生装置。为了便于实验和研究，有必要开发一种功能齐全、使用方便、灵活适用的信号源。本文介绍了一种低频信号源，它利用AT89C51单片机和DAC0832产生不同的信号，其信号幅度和频率可以根据需要进行控制。本文简要介绍了DAC0832数模转换器的结构原理和使用方法、AT89C51的基本原理以及与设计电路相关的各种芯片。本文着重介绍了用单片机控制数模转换器产生上述信号的硬件电路和软件编程。这种产生不同低频信号的信号源设计方案不仅在理论上和实践上都满足实验要求，而且具有很强的可行性。该信号源具有体积小、价格低、性能稳定、实现方便、功能齐

3、全的特点。波形发生器；三角波；正弦波；方波全套设计带扣3346389410或3012250580介绍波形发生器，又称函数发生器，作为实验信号源，是各种电子电路实验设计和应用中不可缺少的仪器设备之一。目前，市场上常见的波形发生器大多是由重叠的纯硬件制成，波形类型有限。大部分是锯齿波、正弦波、方波和三角波。作为一种常用的电子仪器，信号发生器可以由重叠的硬件电路构成。例如，使用555振荡电路产生正弦波、三角波和方波的电路是理想的路径之一，而不依赖于单片机。然而，该电路存在波形质量差、控制困难、可调范围小、电路复杂、体积大等缺点。在科学研究和生产实践中，如工业过程控制、生物医学、机械振动的地震模拟等领

4、域，经常使用低频信号源。然而，由硬件电路组成的低频信号性能并不理想，低频信号源所需的RC很大；制造大电阻和大电容比较困难，参数的准确性也很难保证。体积大、漏电和明显的损耗是致命的弱点。一旦功需求函数增加，电路复杂度将大大增加。第一章方案设计1.1方案讨论有许多方案可以从不同的科学设计范围和不同的设备选择中实现。现在提出了两种可行的方案，并分别讨论了它们的工作原理和可行性。方案一：方案一的框图如下图1.1.1所示。用AT89C51芯片和DAC0831芯片构成基本波形发生电路，并设置多个按键控制波形输出存储器调节信号频率。该电路输出波形稳定，精度高。图1-1方案1的电路流程图方案二：该方案的基本原

5、理是在PC机上按下鼠标左键，产生一个周期波形，然后将每个点的值传送给单片机系统，产生实际的模拟信号。模拟信号由数模转换器转换，以获得所需的波形模型。图1-2方案2的电路流程图1.2方案论证与现有的由微处理器和数模转换器组成的数字低频信号发生器(方案二)相比，由单片机控制的超低频任意信号波形发生器(方案一)由于采用了直接数字波形合成技术，具有更高的频率精度和稳定性。在第二种方案中，微处理器对于信号的现实和处理非常方便，但是它需要同时编辑微处理器所需的单片机语言和高级语言，这既繁重又复杂。因此，我选择了方案一。第二章硬件设计2.1总体设计功能描述键盘输入部分主要用于选择波形。键盘上有三个按键，用来

6、选择三种不同的波形：三角波、矩形波和正弦波。用89C51单片机执行一定的波形产生程序，将数据送到数模转换器的输入端，转换成模拟量，通过运算放大器调节波形的幅度，从而在输出端得到所需的波形。它可以由硬件设计，然后根据要求编写。该程序的主要功能是：首先，程序启动后，判断P1.0、P1.1和P1.2对应的波形，然后根据选择的波形输出对应的波形。程序将根据要求调整波形。图2-1总电路图第11页2.2 DAC0832芯片图2-2 DAC 0832引脚图DAC0832是一款8分辨率数模转换集成芯片。与微处理器完全兼容。这种数据采集芯片以其价格低廉、接口简单、易于转换控制等优点，在单片机应用系统中得到了广泛

7、的应用。数模转换器由8位输入锁存器、8位数模转换器寄存器、8位数模转换电路和转换控制电路组成。1:1:DAC 0832的主要特征参数如下：分辨率为8位；当前稳定时间为1美国；单缓冲、双缓冲或直接数字输入；只需在满量程时调整其线性度；单电源(5v 15v)；低功耗，200毫瓦。2.dac0832结构：D0 D7: 8位数据输入线，TTL电平，有效时间应大于90ns(否则锁存器数据会出错)；ILE:数据锁存器允许控制信号输入线，且高电平有效；CS:芯片选择信号输入线(栅极数据锁存器)，在低电平有效；WR1:数据锁存写入选通输入线，负脉冲(脉冲宽度应大于500ns)有效。ILE、CS和WR1的逻辑组

8、合产生LE1。当LE1处于高电平时，数据锁存器的状态随着输入数据线而改变，当LE1负跳时，输入数据被锁存。XFER:数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲(脉冲宽度应大于500ns)有效；Wr2:数模转换器寄存器选通输入线，负脉冲(脉冲宽度应大于500纳秒)有效。LE2由WR1和XFER的逻辑组合生成。当LE2处于高电平时，数模转换器寄存器的输出随寄存器的输入而变化。当LE2负跳时，它驱动数据锁存器的内容进入数模转换器寄存器，并开始数模转换。IOUT1:电流输出端1，其值随数模转换器寄存器的内容线性变化；IOUT2:电流输出端2，其值与IOUT1值之和为常数；反馈信号输入线。改变Rfb端子

9、的外部电阻值可以调整转换满量程精度；Vcc:电源输入端，Vcc范围为5v至15v参考电压输入线，参考电压范围为-10伏 10伏；模拟信号地DGND:数字信号地3.3:DAC0832的工作模式：根据DAC0832数据锁存器和DAC寄存器的不同控制方式，DAC0832有三种工作模式：直通模式、单缓冲模式和双缓冲模式2.3信号放大电路图2-3信号放大电路图第三章软件设计3.1程序流程图图3-1主要流程图图3-2三角波流程图图3-3方波流程图图3-4正弦波流程图3.2主要程序代码MOV甲，#0FFHCLR P1.5MOVP1三交JNB 1.0；P1.0控制三角波的输出JNB P1.1，聚星；P1.1控

10、制矩形波的输出JNB 1.2，ZX；P1.2控制正弦波的输出浸水使柔软；* * * * * * * * * * * *三角波* * * * * * * *三角：MAI:号，邮编：7FFFH设置DAC0832入口地址MOV，00H设置初始值环1: OVX DPTR，A；发送数字电压值政府间谈判委员会；添加1NOPCJNE A，#0FFH，LOOP1不等于0FFH时折返，产生由低到高或向下的三角波环路2:直流-1DPTR，甲；发送数字电压值CJNE A，#00H，LOOP2如果它不等于00H，返回并产生从高到低的三角波，否则它将下降政府间谈判委员会；为了不重复前一周期的第二周期中产生的00H的数字

11、电压NOPLJMP LOOP1您必须添加1，然后返回到LOOP1浸水使柔软；* * * * * * * * * *矩形波* * * * * * * * * * * *聚星：START:MOVDPTR，#7FFFH环路：MOV A，# 00H设置初始值DPTR，甲；将上限级别设置为LCALLDELAY形成方波宽度MOVA，#0xFFDPTR，甲LCALLDELAYLJMPLOOP完成一个循环后，再次循环延迟：MOVR2，100号新西兰R2，美元浸水使柔软；* * * * * * * * * *正弦波* * * * * * * *ZX:DA01 :MOV R7，#0FFHMOVDPTR，#TABD

12、A02 :MOV，0HMOVCDPTRDPL MOV R0DPH MOVR1MOV DPTR，#7FFFHDPTR，阿MOVDPL，R0R1 MOVDPHDPTR公司DJNZ R7，DA02LJMP DA01标签：DB 80H、83H、86H、89H、8DH、90H、93H、96HDB 99H，9CH，9NH，0A2H，0A5H，0A8H，0ABH，0AEH0B1H，0B4H，0B7H，0BAH，0BCH，0BFH，0C2H，0C5HDB 0C7H，0CAH，0CCH，0CFH，01H，04H，06H，08H0DAH、0DAH、0DFH、0E1H、0E3H、0E5H、0E7H、0E9H0EH，

13、0ECH，0EEH，0EFH，0F1H，0F2H，0F4H，0F5HDB 0F6H、0F7H、0F8H、0F9H、0FAH、0FBH、0FCH、0FDHDB 0FDH，0FEH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFHDB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FEH，0FDHDB 0FDH，0FCH，0FBH，0FAH，0F9H，0F8H，0F7H，0F6H数据库0F5H，0F4H，0F2H，0F1H，0EFH，0EEH，0ECH，0EAHDB 0E9H，0E7H，0E5H，0E3H，0E1H，0DEH，0DDH，0DAHDB 0D8H、0D6H、0

14、D4H、0D1H、0CFH、0CCH、0CAH、0C7H0C5H、0C2H、0BFH、0BCH、0BAH、0B7H、0B4H、0B1H0AEH，0ABH，0A8H，0A5H，0A2H，9NH，9CH，99HDB 96H、93H、90H、8DH、89H、86H、83H、80HDB 80H、7CH、79H、78H、72H、6FH、6CH、69HDB 66H、63H、60H、5DH、5AH、57H、55H、51H4EH，4CH，48H，45H，43H，40H，3DH，3AH数据库38H、35H、33H、30H、2EH、2BH、29H、27HDB 25H、22H、20H、1EH、1CH、1AH、18H

15、、16H数据库15H、13H、11H、10H、0EH、0EH、0BH、0AH数据库09H，08H，07H，06H，05H，04H，03H，02H数据库02H，01H，00H，00H，00H，00H，00H，00H数据库00H，00H，00H，00H，00H，00H，01H，02H数据库02H，03H，04H，05H，06H，07H，08H，09H0AH，0BH，0DH，0EH，10H，11H，13H，15HDB 16H、18H、1AH、1CH、1EH、20H、22H、25H数据库27H、29H、2BH、2EH、30H、33H、35H、38HDB 3AH，3DH，40H，43H，45H，48H，4CH，4EHDB 51H，55H，57H，5AH，5DH，60H，63H，66H数据库69H、6CH、6FH、72H、76H、79H、7CH、80H浸水使柔软3.3调试正弦波：三角波方波：设计概要这次毕业设计让我意识到设计理念是实施操作的坚实基础。好的设计理念是电路的生命。我宁愿在思考设计上多花50%的时间。因为前期看似缓慢，实际上却给后期制作带来了极大的便利，而且效果往