微機(jī)基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易信測(cè)量與信生綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

1、項(xiàng)目編號(hào)長(zhǎng)安大學(xué)微機(jī)應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)開題報(bào)告 項(xiàng)目名稱 基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易信號(hào)測(cè)量 與信號(hào)發(fā)生綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 趙培文 項(xiàng)目所在系 電控學(xué)院自動(dòng)化系 填表日期 2015年1月5日 長(zhǎng)安大學(xué)二一五年一月一、簡(jiǎn)表項(xiàng)目簡(jiǎn)況項(xiàng)目名稱基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易信號(hào)測(cè)量與信號(hào)發(fā)生綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)項(xiàng)目類型微機(jī)應(yīng)用綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)5起止年月2015.1.5-2015.1.16項(xiàng)目組主要成員姓名性別學(xué)號(hào)班 級(jí)具體分工趙培文女04064實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)發(fā)生器高乙文女03103 實(shí)現(xiàn)數(shù)字頻率計(jì)白長(zhǎng)晶女03083 實(shí)現(xiàn)數(shù)字萬用表2、 項(xiàng)目實(shí)施方案1.項(xiàng)目實(shí)施任務(wù) 采用單片機(jī)開發(fā)板設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易信號(hào)測(cè)量與信號(hào)發(fā)生綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)功能包括：

2、簡(jiǎn)易數(shù)字信號(hào)發(fā)生器，簡(jiǎn)易數(shù)字頻率計(jì)，簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表。2.項(xiàng)目實(shí)施總體方案 基本要求:該項(xiàng)目將采用51單片機(jī)開發(fā)試驗(yàn)儀作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，采用模塊化的程序設(shè)計(jì)方法并自行設(shè)計(jì)合適的人機(jī)交互菜單，實(shí)現(xiàn)以下的幾個(gè)功能：(1)數(shù)字信號(hào)發(fā)生器：數(shù)字信號(hào)可以通過數(shù)/模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，因此可通過產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)再轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的方法來獲得所需要的波形。89C51單片機(jī)本身就是一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)，只要將89C51再配置鍵盤及數(shù)模轉(zhuǎn)換及波形輸出、放大電路等部分，即可構(gòu)成所需的波形發(fā)生器。當(dāng)實(shí)驗(yàn)儀通過鍵盤控制接收到命令后，根據(jù)命令設(shè)置的內(nèi)容，從DA轉(zhuǎn)換器的任意通道可輸出頻率和幅值可變的方波、鋸齒波、三角波、正弦波等波

3、形；波形的頻率可按1T,2T,3T,4T,5T,6T,7T,8T變化；幅度在0.5-4.5V之間變化。本設(shè)計(jì)模塊的指令格式采用三個(gè)字節(jié)，第一個(gè)字節(jié)中0x70代表方波、0x71代表鋸齒波、0x72代表三角波、0x73代表正弦波；在第二個(gè)字節(jié)中0x000xff代表信號(hào)的頻率，范圍不作規(guī)定，但必須根據(jù)設(shè)定值可變；在第三個(gè)字節(jié)中0x000xff代表信號(hào)的幅值，范圍對(duì)應(yīng)于0.5V-4.5V；信號(hào)發(fā)生器構(gòu)成系統(tǒng)框圖如下圖所示： 電源波形輸出低通濾波放大電路波形ROM表數(shù)模轉(zhuǎn)換電路單片機(jī)按鍵電路 圖2.1信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)框圖(2)數(shù)字頻率計(jì)：在該模塊中，實(shí)驗(yàn)儀接收到命令后，根據(jù)命令設(shè)置的內(nèi)容，用555定時(shí)器接

4、成施密特觸發(fā)器對(duì)外加的周期波進(jìn)行變換，使之輸出為矩形脈沖之后再測(cè)51單片機(jī)數(shù)碼管 顯示NE555轉(zhuǎn)換電路復(fù)位電路晶振電路量555定時(shí)器模塊輸出信號(hào)的頻率，其頻率的測(cè)量范圍為0-9999Hz的低頻頻率。再將頻率顯示在數(shù)碼管上，同時(shí)每隔1S將測(cè)量的周期通過串行口用字符形式返回主機(jī)顯示。該模塊的指令格式為單字節(jié)。圖2.2頻率計(jì)的系統(tǒng)框圖(3)數(shù)字萬用表：在該模塊中，我們將采用電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，使其測(cè)量的電壓范圍達(dá)到0-5V，以滿足設(shè)計(jì)要求。該部分主要包括四個(gè)模塊分別為電源模塊，AD轉(zhuǎn)換模塊、51單片機(jī)以及數(shù)碼管顯示模塊。系統(tǒng)框圖如下所示。 AD轉(zhuǎn)換 數(shù)碼管顯示 51單片機(jī) 電源模塊 圖2.3數(shù)字萬用表的系統(tǒng)框圖 當(dāng)實(shí)驗(yàn)儀接收到命令后，根據(jù)命令設(shè)置的內(nèi)容，利用AD轉(zhuǎn)換器測(cè)量通道1的輸入轉(zhuǎn)換成測(cè)得的模擬量（0-5V），結(jié)果精確到2位小數(shù)，將結(jié)果顯示在數(shù)碼管上，同時(shí)每隔1S將測(cè)量的電壓值通過串行口返回主機(jī)；返回主機(jī)的內(nèi)容采用字符形式表示。該模塊的指令格式也為單字節(jié)，該字節(jié)代表的是采集1通道。3項(xiàng)目進(jìn)度安排 2015.1.6 完成開題報(bào)告的編寫 2015.1.7 完成整體模塊部分的規(guī)劃和設(shè)計(jì) 2015.1.8-1.10 完成數(shù)字信號(hào)發(fā)生器的編程與設(shè)計(jì) 2015.1.11-1.13 完成數(shù)字頻率計(jì)的編程與設(shè)計(jì) 2015.1.14-1.16 完成數(shù)字萬用表的編程與設(shè)計(jì)