(完整版)基于51單片機正弦波發(fā)生器課程設計

1、單片機課程設計設計報告設計課題：正弦波信號發(fā)生器專業(yè)班級：電子信息工程121班學生姓名：萬環(huán)指導教師：蔡崗設計時間：2015.07.10贛南師范學院科技學院數(shù)學與信息科學系正弦波信號發(fā)生器一、設計任務與要求系統(tǒng)上電產(chǎn)生f=100Hz,Vpp<=5V的正弦波。頻率可通過按鍵在f二100Hz到f=10Hz之前切換。二、方案設計與論證1設計方案本次課設的任務是基于AT89C51單片機的數(shù)字式簡易低頻信號發(fā)生器的設計，要求實現(xiàn)用程序產(chǎn)生正弦波，并可以通過鍵控在10-lOOHz之間切換。而且需在Proteus電子設計平臺上對設計方案進行仿真。采用了AT89C51單片機作為控制核心，外圍采用數(shù)字模擬

2、轉換電路(DAC0832)來實現(xiàn)模數(shù)轉換，從而輸出正確的波形，設計中還連接了按鍵電路來實現(xiàn)鍵控改變頻率。89C51是整個波形發(fā)生器的核心部分，通過程序的編寫和執(zhí)行，并從鍵盤接收數(shù)據(jù)產(chǎn)生1OOHZ-1OHZ正弦波信號。當數(shù)字信號電路到達轉換電路，將其轉換成模擬信號也就是所需要的輸出波形。波形ROM表是將信號一個周期等間距地分離成256個點，儲存在單片機得RON內。具體ROM表是通過MATLAB生成的，例如正弦表，MATLAB生成的程序如下：x=0:2*pi/64:2*pi;y=round(sin(x)*127)+1282原理框圖圖1系統(tǒng)原理框圖三、電路設計1電路設計系統(tǒng)電路圖廠loP5111rF

3、t0Pt1Pt2FL3PL4FLPLeFX.7rstF50RXDP3l.TXDP52INTOP53ZNT1F34TOPS5-TLP3gWXF>.*M>X2XIOND3PD0嚴5S3二36S3EH廠545552b二圖2系統(tǒng)電路圖2.主要性能參數(shù)計算第一級運算放大器的作用是將DAC0832輸出的電流信號轉化為電壓信號VI,第二級運算放大器的作用是將VI通過反向放大電路-(R2/R1)倍。第二個運算放大器的輸出端連了一個低通濾波器。如果不加低通濾波器，也能夠生成波形，但是產(chǎn)生的信號中毛刺很多，加一個低通濾波器不僅起到的濾波的作用，還起到了平滑的作用。低通濾波器的截止頻率F=l/(2*pi

4、*R3*C6),這里選擇R3為1K歐姆電阻，C6為104電容。波形ROM表是將信號一個周期等間距地分離成64個點，儲存在單片機得RON內。具體ROM表是通過MATLAB生成的，例如正弦表，MATLAB生成的程序如下：x=2*pi/256;y二round(sin(x)*255)+256該電路用11.0592MHz晶振，由于頻率較大時，正弦波中每一點延時時間為兒u秒，故延時時間還要加上指令時間即可得到指定頻率的波形。3.程序流程圖-I圖3.程序流程圖4.系統(tǒng)仿真圖4軟件仿真圖四、電路制作及調試1實物圖通過以上步驟，制作出實物圖。如圖所示:圖5.實物圖正面*09eoeocoooeiprw-少H:尿:

5、亠2八11*o©<oa>e<ae66® *<<；*«gdoooom-20%“0<»0OCQdOQe30SO4>Oxoe«4>©0©oec3gg、“gOOx二&呻59000<<<<re<jDOOedOKQQrRw門aoooqo©i««midoooeoeoc八乂2"09O©g 0OOO<v碼o©ooaah»<iveoMj>O©：二QUC)00000

6、000OCoi'*'g。QpOiOrpCQOOOKrC0»ooooooo©cooeoq*4仝C00OOOOOOOCOO*C?Dc?coocc222SS$2S22S£222莘労JOCOOOOOGCOOOOCODCCDOCAooooeooceccoeccoccocAooocoooooecooooccoc、)oooooooooeocccocooc''Aooooccocoececcoccoc、'onooccococccoooCvBB、->oooeooocococccccc、*oeoeoeeeococcoccr圖6.實物圖反面2

7、.電路調試測試圖7.電路測試波形3元件清單器件型號數(shù)量單價合計電阻IK、10k,20k1個1個、2個0.05元0.2元電容0.lu10u2個、1個0.1元0.3元晶振12M1個0.2元0.2元運放LM3241個1元1元DA芯片DAC08321個5元5元單片機STC89C521個3.2元3.3元合計1210元五參考文獻1 潘永雄.沙河.電子線路CAD實用教程（第四版）M.西安電子科技大學出版社，2012.2 高吉祥.電子技術基礎實驗與課程設計（第二版）M.電子工業(yè)出版社，2005.3 王港元.電子設計制作基礎M.江西科學技術出版社，2011.4 彭介華.電子技術課程設計指導M.高等教育出版社，2

8、0095 閻石.數(shù)字電子技術基礎M.北京：高等教育出版社，2001年6 王賀明編.電工電子技術實驗與設計M,北京:兵器工業(yè)出版社，1998年附錄：#includerEg51h>#includeintrinsh>sbitwr二P3飛；/P3.6為DAC0832輸入寄存器的寫信號WR1,低電平有效sbitcs二P30;/P3.0為DAC0832片選信號CS,低電平有效unsignedchark,t;sbitkey二P3"l;voidkeyscan0;/正弦波數(shù)據(jù)unsignedcharcodeTablet=0x80,0x83,0x86,0x89,0x8d,0x90,0x93,

9、0x96,0x99,0x9c,0x9f,0xa2,0xa5,0xa8,Oxab,Oxae,Oxbl,0xb4,0xb7,Oxba,Oxbc,Oxbf,0xc2,0xc5,0xc7,Oxca,Oxcc,Oxcf,Oxdl,Oxd4,0xd6,0xd8,Oxda,Oxdd,Oxdf,Oxel,0xe3,0xe5,0xe7,0xe9,Oxea,Oxec,Oxee,Oxef,Oxfl,0xf2,Oxf4,0xf5,0xf6,Oxf7,0xf8,0xf9,Oxfa,Oxfb,Oxfc,Oxfd,Oxfd,Oxfe,Oxff,Oxff,Oxff,Oxff,Oxff,Oxff,Oxff,Oxff,Oxff,

10、Oxff,Oxff,Oxff,Oxfe,Oxfd,Oxfd,Oxfc,Oxfb,Oxfa,0xf9,0xf8,0xf7,0xf6,0xf5,0xf4,0xf2,Oxfl,Oxef,Oxee,Oxec,Oxea,0xe9,0xe7,0xe5,0xe3,Oxel,Oxde,Oxdd,Oxda,0xd8,0xd6,0xd4,Oxdl,Oxcf,Oxcc,Oxca,0xc7,0xc5,0xc2,Oxbf,Oxbc,Oxba,0xb7,0xb4,Oxbl,Oxae,Oxab,0xa8,0xa5,0xa2,0x9f,0x9c,0x99,0x96,0x93,0x90,0x8d,0x89,0x86,0x83,

11、0x80,0x80,0x7c,0x79,0x76,0x72,0x6f,0x6c,0x69,0x66,0x63,0x60,0x5d,0x5a,0x57,0x55,0x51,0x4e,0x4c,0x48,0x45,0x43,0x40,0x3d,0x3a,0x38,0x35,0x33,0x30,0x2e,0x2b,0x29,0x27,0x25,0x22,0x20,Oxle,Oxlc,Oxla,0x18,0x16,0x15,0x13,Oxll,0x10,OxOe,OxOd,OxOb,0x0a,0x09,0x08,0x07,0x06,0x05,0x04,0x03,0x02,0x02,0x01,0x00,

12、0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x02,0x02,0x03,0x01,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0a,OxOb,OxOd,OxOe,0x10,Oxll,0x13,0x15,0x16,0x18,Oxla,Oxlc,Oxle,0x20,0x22,0x25,0x27,0x29,0x2b,0x2e,0x30,0x33,0x35,0x38,0x3a,0x3d,0x40,0x43,0x45,0x48,0x4c,0x4e,0x51,0x55,0x57,0x5a,0x5d,0x60,0x63,0x66,0x69,0x6c,0x6f,0x72,0x76,0x79,0x7c,0x80;voidDelay(intTime_ms);voidmainOunsignedchari;k=4;cs=0;/DAC0832片選信號，低電平有效while(1)wr=l;PO=Tablet;wr=0;keyscan0;Delay(k);t+;if(t=256)t=0;voidDelay(intTime_U)inti;for(i=0;i<Time_U;i+)_nop_0;voidkeyscan0if(key=0)k=k+10;if(k=54)k=4;賴南師范學院