没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
资源推荐
资源详情
资源评论
. . . .
理工大学
理工大学
《微机原理与单片机接口技术》
课程设计报告
多功能信号发生器设计
2013 年 1 月 10 日
摘要
本次设计是一个多功能信号发生器,可以产生、方波、锯齿波和三角波。函
数信号发生器的设计方法有多种,利用单片机设计的函数信号发生器具有编程
灵活,功能更以扩充等实际的优点。设计原理图如下图所示,其中单片机通过
软件对键盘输入的频率数值进行处理,处理结果送与 D/A 转换部分实现数/模转
换,输出的电流再经过电流/电压转换环节,进而形成模拟电压波形,最后经过
过载保护电路输出。同时在数码管显示该频率数值。波形的切换可以通过按键
直接实现。在编程语言上,我们选择自身比较熟悉的 C 语言,这样在后期波形
1 / 18
. . . .
的调试与与硬件衔接方面更容易发挥出自身优势。根据设计的要求,对各种波
形的频率和幅度进行程序的编写,并将所写程序装入单片机的程序存储器中。
在程序运行中,当接收到来自外界的命令,需要输出某种波形时再调用相应的
中断服务子程序和波形发生程序,经电路的数/模转换器和运算放大器处理后,
从信号发生器的输出端口输出。经过设计与后期长时间的调试,设计的所有功
能均已实现:(1)具有产生方波、锯齿波、三角波三种周期性波形的功能。
(2)输出波形的频率围为 100Hz~1kHz;频率步进间隔≤100Hz。(3)输
出波形幅度围 0~5V,可按步进 0.1V(峰-峰值)调整。(4)具有显示输出
波形的类型、周期和幅度的功能。
关键词:单片机,函数发生器,共阴极数码管
目录
第一章 绪论........................ ....................................... ................. ...... 5
1.1 选题背景与其意义...............................................................................................................5
信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有
着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。
能够产生多种波形,如方波、锯齿波、三角波、正弦波的电路
被称为函数信号发生器。在通信、广播、电视系统,在工业、
农业、生物医学领域,函数信号发生器在实验室和设备检测中
2 / 18
. . . .
具有十分广泛的用途。............ ............. .......... ... .................... ......... 5
1.2 单片机概述...........................................................................................................................5
1.3 信号发生器的分类...............................................................................................................5
1.4 研究容...................................................................................................................................5
第二章 方案的设计与选择........................ ......................... ... ..........5
2.1 方案的比较...........................................................................................................................5
2.2 设计原理...............................................................................................................................6
2.3 设计思想...............................................................................................................................6
2.4 设计功能...............................................................................................................................7
(1)具有产生方波、锯齿波、三角波三种周期性波形的功能。......................................7
(2)输出波形的频率围为 100Hz~1kHz;频率步进间隔≤100Hz。................................7
(3)输出波形幅度围 0~5V,可按步进 0.1V(峰-峰值)调整。....................................7
(4)具有显示输出波形的类型、周期和幅度的功能。......................................................7
第三章 硬件设计........................ ...................................... ................ 7
3.1 硬件原理框图.......................................................................................................................7
硬件原理方框图如图 3.1 所示。..............................................................................................7
图 3.1 硬件原理框图.................................................................................................................7
3.2 主控电路...............................................................................................................................7
AT89C51 单处机部设置两个 16 位可编程的定时器/计数器 T0 和 T1,它们具有计数器
方式和定时器方式两种工作方式与 4 种工作模式。在波形发生器中,将其作定时器使
用,用它来精确地确定波形的两个采样点输出之间的延迟时间。模式 1 采用的是 16 位
计数器,当 T0 或 T1 被允许计数后,从初值开始加计数,最高位产生溢出时向 CPU 请
求中断。 中断系统是使处理器具有对外界异步事件的处理能力而设置的。当中央处理
器 CPU 正在处理某件事的时候外界发生了紧急事件,要求 CPU 暂停当前的工作,转
而去处理这个紧急事件。在波形发生器中,只用到片定时器/计数器溢出时产生的中
断请求,即是在 AT89C51 输出一个波形采样点信号后,接着启动定时器,在定时器未
产生中断之前,AT89C51 等待,直到定时器计时结束,产生中断请求,AT89C51 响应
中断,接着输出下一个采样点信号,如此循环产生所需要的信号波形[6]。 如图 3.2 所
示,AT89C51 从 P0 口接收来自键盘的信号,并通过 P2 口输出一些控制信号,将其输
入到 8155 的信号控制端,用于控制其信号的输入、输出。如果有键按下,则在读控制
端会产生一个读信号,使单片机读入信号。如果有信号输出,则在写控制端产生一个
写信号,并将所要输出的信号通过 8155 的 PB 口输出,并在数码管上显示出来............7
3.3 数/模转换电路......................................................................................................................8
3.4 按键接口电路.......................................................................................................................8
3.5 时钟电路...............................................................................................................................9
第四章 ADC0832 部结构与配置............................... .................... ..9
4.1D/A 转换器 DAC0832...........................................................................................................9
第五章 实验结果........................ ............................................... ... .. 10
5.1 实验输出波形.....................................................................................................................10
3 / 18
. . . .
第六章设计总结............ ............. ........................ .................... ... ..... 11
参考文献............ ............. ...................................... .................... ... ... 11
附录............ ............. ....................................... ................. ................ 11
1 元件清单................................................................................................................................11
杜邦线.......................................................................................................................................11
一打...........................................................................................................................................11
万用表.......................................................................................................................................11
一块...........................................................................................................................................11
7805...........................................................................................................................................11
一个...........................................................................................................................................11
7812...........................................................................................................................................11
一个...........................................................................................................................................11
DACA0832................................................................................................................................11
一个...........................................................................................................................................11
LM324.......................................................................................................................................11
一个...........................................................................................................................................11
14PIC 座....................................................................................................................................11
一个...........................................................................................................................................11
变压器.......................................................................................................................................12
一个...........................................................................................................................................12
端子 2P......................................................................................................................................12
一个...........................................................................................................................................12
电位器.......................................................................................................................................12
一个...........................................................................................................................................12
DB107 整流桥...........................................................................................................................12
一个...........................................................................................................................................12
1000uF 电容..............................................................................................................................12
一个...........................................................................................................................................12
7912...........................................................................................................................................12
一个...........................................................................................................................................12
20PIC 座....................................................................................................................................12
一个...........................................................................................................................................12
100uF 电容................................................................................................................................12
一个...........................................................................................................................................12
瓷片电容...................................................................................................................................12
3 个............................................................................................................................................12
单排针.......................................................................................................................................12
10 个..........................................................................................................................................12
2 源程序....................................................................................................................................12
4 / 18
剩余17页未读,继续阅读
资源评论
智慧安全方案
- 粉丝: 3671
- 资源: 59万+
下载权益
C知道特权
VIP文章
课程特权
开通VIP
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功