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基于AT89C51单片机的波形发生器的设计.doc
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基于AT89C51单片机的波形发生器的设计.doc
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基于单片机的波形发生器
摘 要
随着电子技术的发展,电子产品越来越走进人们的生活,在电子产品的
生产应用和调试检验中经常需要产生一定频率的仿真信号用于驱动仪表或
仪器,同时,在教学实验中也有很多的应用。所以,从实用性、可靠性及经
济性上考虑,设计一种基于单片机新型的、性能稳定的波形发生器是十分必
要的。
本论文详细的阐述了基于单片机的波形发生器的设计,着重就硬件电路
以及应用软件的设计进行了研究,对总体设计思路进行了阐述,介绍了芯片
的选择,外围电路设计及主要流程图。在熟悉单片机和数模转换芯片工作原
理和应用方法的基础上,设计了各个模块的接口电路,并分析了各模块的主
要功能。在硬件电路的基础上对个部分对应的软件也进行了设计。
本文设计的波形发生器可以产生多种波形,成本低廉且操作简洁方便。
波形由软件产生各种数据再经过 D/A 转换后输出,除了能产生所要求的正弦、
三角、方波、锯齿等多种波形外,并可根据实际情况的需要在波形存储器中
写入不同的波形可以随时添加。并有键盘输入和显示,显示部分采用 LED 设
计,主要显示输出频率,此方案产生的最大频率大约 10KHz。可满足精度误
差要求达到 5 %的,可满足多种低频信号源的使用场所。在各大专院校及其他
行业具有很广泛的应用前景和推广价值。
关键词:单片机,波形发生器,数模转换,波形存储,频率
THE SCM WAVEFORM GENERATOR
ABSTRACT
Along with electronic technology's development,the electronic products
enter people's life more and more,the production of electronic products testing
and debugging often need to have a certain frequency signal for the
simulation-driven instruments or equipment,simultaneously, also has many
applications in the teaching experiment.Therefore, considered the usability, the
reliability and the efficiency , designs a new kind wave generator which is based
on the microcontroller and have the stable performance is very necessary.
This paper elaborats on the details of the Single Chip Microcontroller
waveform generator's design,focused on hardware and software for the
design.And the overall design ideas were expounded.IT introduced the chip
choice, the peripheral circuit design and the main flow chart.Based on the
understand of microcontroller and D/A converter chip,I design the interface
circuit and analyse the main functions of each module.On the hardware circuits
on the basis of the corresponding parts of the software have also carried out
design.
In this paper, the design of the waveform generator can produce a variety of
wave, low-cost operation simple and convenient.Waveform data generated by
the software,then through another D / A converter outputs.In addition to produce
the required sine, triangle, square and sawtooth waveform,according to actual
needs this waveform generator also can produce other waveform.And a keyboard
input and display,the display adopt LED, main display output frequency.The
maximum frequency of this design is aboat 10 KHz.To meet the requirements of
precision of error of 5 percent,and to meet a variety of sources to use
low-frequency signals places.Have the very widespread application prospect and
promoted value in various universities, colleges and institutes and other
professions
KEY WORDS : Single Chip Microcontroller , Waveform Generator , D/A ,
Amplitude,Frequency
目 录
前 言 ..............................................................................................1
第 1 章 绪论 .....................................................................................3
§1.1 课题的研究目的和意义 .......................................................3
§1.2 多种波形发生器国内外现状................................................3
§1.3 主要研究内容 ......................................................................4
第 2 章 总体系统方案设计 ..............................................................6
§2.1 波形发生方案选择 ...............................................................6
§2.2 波形发生器整体设计 ...........................................................7
§2.2.1 主要设计思想 ...............................................................7
§2.2.2 系统组成 .......................................................................7
§2.2.3 系统功能 .......................................................................8
第 3 章 系统硬件设计 ......................................................................9
§3.1 中央处理模块 ......................................................................9
§3.1.1 控制芯片选择 ...............................................................9
§3.1.2 AT89C51 单片机结构特点.............................................9
§3.1.3 系统外围电路设计 ......................................................14
§3.2 数模转换模块 ....................................................................16
§3.2.1 芯片选择 .....................................................................16
§3.2.2 DAC0832 结构 .............................................................16
§3.2.3 DAC0832 应用电路 ......................................................18
§3.3 波形存储模块 ....................................................................19
§3.4 键盘模块 ............................................................................21
§3.5 显示模块 ............................................................................23
第 4 章 软件设计 ...........................................................................24
§4.1 软件调试环境简介 .............................................................24
§4.2 程序设计 ............................................................................24
§4.2.1 主程序设计 .................................................................25
§4.2.2 键盘程序设计 .............................................................26
结 论 ............................................................................................27
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