多功能信號發(fā)生器-畢業(yè)設(shè)計論文 精品

摘要多功能信號發(fā)生器是是一種常用的信號源能產(chǎn)生模擬電壓波形廣泛地應(yīng)用于電子電路、自動控制系統(tǒng)和教學(xué)實驗等領(lǐng)域。且特殊波形發(fā)生器的價格昂貴。目前使用的信號發(fā)生器大部分是函數(shù)信號發(fā)生器，它具有價格低、性能高和在低頻范圍內(nèi)穩(wěn)定性好、操作方便、體積小、耗電少等特點(diǎn)。本設(shè)計信號發(fā)生器采用A單片機(jī)作為控制核心，外圍采用了包括電源模塊、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路（）、運(yùn)放電路LM324）、鍵盤塊等。設(shè)計采AT89S52單片機(jī)和一片D數(shù)模轉(zhuǎn)換器以及一些外圍電路組成低頻信號發(fā)生器此發(fā)生器能產(chǎn)生從1HZ-1MHZ的低失真正弦波，三角波，方波，矩形波，鋸齒波等信號。輸出波形的頻率和種類可用程序控制改變。在單片機(jī)上加外圍按鍵，通過按鍵控制波形頻率的增減以及波形的選擇。在單片機(jī)的輸出端口接DAC0832進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，再通過運(yùn)算放大器進(jìn)行波形幅度調(diào)整，最后輸出波形接在示波器上顯示。本設(shè)計根據(jù)要求主要研究了軟件編程實現(xiàn)波形和頻率的可調(diào)。外圍電路實現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換和信號波形放大。由于采用了L運(yùn)算放大器和穩(wěn)壓電路，使其電路更加具有較高的穩(wěn)定性能，性能比高。此電路清晰，出現(xiàn)故障容易查找錯誤，操作簡單、方便。具有典型性。[鍵詞]：函數(shù)信號發(fā)生器；單片機(jī)；DAC0832；摘要generatorisacommonsignalanvoltage，widelyusedelectroniccircuits,otherfields.waveformgeneratorspecialof。itlowhighgoodstabilitylowwithinrange,smallsize,on.heusingmicrocontrollerthecontrol,external/digitalconversioncircuit(DAC0832),amplifierscircuit(LM324),LCDliquidcircuit.etc..DesignmicrocontrollerDAC0832aswellsomeperipherallowperiodofwave.canproducefromthe,200-2000HZ,low-distortiontrianglewave,squarewavesignal,etc..periodofwavecancontrolledatcirclesparepartofmachine,plusindependencetype,whichcancontrolwaveorofform-frequencythechoiceofwave-form,atsametimeLEDdisplayfrequencyoutputofthemachinetocarryaDAconversionagainoperationamplifiertoputanendexportationwave-form.Thedesignrequiredstudywaveformadjustable.toenlarge.BecauseusetheLM324operationalamplifierregulatorcircuit,socircuitiswithhighclear,easyfinderror,simpleIsatypicalcircuitKey：generator;SCM;DAC0832;1摘要目錄摘................................................................................................................................................第一章緒..................................................................................................................................1.1課題背景、目的及意...................................................................................................31.2設(shè)計要求和任...............................................................................................................31.3單片機(jī)概.......................................................................................................................單片機(jī)的發(fā).........................................................................................................單片機(jī)的應(yīng).........................................................................................................1.4AT89S52單片................................................................................................................1.5信號發(fā)生器概...............................................................................................................81.6本論文主要研究的內(nèi)...................................................................................................9第二章系統(tǒng)設(shè)計方..............................................................................................................2.1系統(tǒng)分.........................................................................................................................問題定...............................................................................................................11系統(tǒng)可行性分...................................................................................................2.2系統(tǒng)需求分.................................................................................................................2.3總體方案設(shè).................................................................................................................第三章硬件設(shè)......................................................................................................................133.1總體硬件設(shè).................................................................................................................3.2系統(tǒng)模塊設(shè).................................................................................................................電源設(shè)...............................................................................................................14顯示器接口設(shè)...................................................................錯！未定義書。復(fù)位與時鐘電路設(shè)...........................................................................................15鍵盤接口設(shè).......................................................................................................D/A換設(shè)........................................................................................................17I/V轉(zhuǎn)換波形輸出電路.........................................................................................第四章軟件設(shè)計及測............................................................................................................234.1軟件總體設(shè)..................................................................................................................4.2軟件功能設(shè).................................................................................................................系統(tǒng)總流程圖如下圖4-1..................................................................................................23圖4-1系統(tǒng)總流程框圖.......................................................................................................244.3軟件仿真.......................................................................！未定書簽。4.4系統(tǒng)測試報.................................................................................................................結(jié)論與展..................................................................................................................................29致..........................................................................................................................................30參考文......................................................................................................................................31附錄一源程............................................................................................................................32附錄二電路原理....................................................................................................................40附錄三硬件實物....................................................................................錯！未定書簽附錄四外文資料翻................................................................................錯！未定義書。2摘要第一章論1.1課背、的意隨著電子測量及其他部門對各類信號發(fā)生器的廣泛需求及電子技術(shù)的迅速發(fā)展使信號發(fā)生器種類增多，性能提高。尤其隨著年代微處理器的出現(xiàn)，更促使信號發(fā)生器向著自動化、智能化方向發(fā)展。現(xiàn)在，許多信號發(fā)生器帶有微處理器，因而具備了自校、自檢自動故障診斷和自動波形形成和修正等功能以和控制計算機(jī)及其他測量儀器一起方便的構(gòu)成自動測試系統(tǒng)當(dāng)前信號發(fā)生器總的趨勢是向著寬頻率覆蓋低功耗高頻率精度、多功能、自動化和智能化方向發(fā)展。在科學(xué)研究、工程教育及生產(chǎn)實踐中，如工業(yè)過程控制、教學(xué)實驗、機(jī)械振動試驗、動態(tài)分析、材料試驗生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域常常需要用到低頻信號發(fā)生器而在我們?nèi)粘Ｉ钪幸约耙恍┛茖W(xué)研究中鋸齒波和正弦波信號是常用的基本測試信號信號發(fā)生器作為一種通用的電子儀器，在生產(chǎn)、科研、測控、通訊等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。但市面上能看到的儀器在頻率精度帶寬形種類及程控方面都已不能滿足許多方面實際應(yīng)用的需求之各類功能的半導(dǎo)體集成芯片的快速生產(chǎn)使我們研制一種低功耗頻帶，能產(chǎn)生多種波形并具有程控等低頻的信號發(fā)生器成為可能。該設(shè)計課題的研究和制作全面說明對低頻信號發(fā)生系統(tǒng)要有一個全面的解頻信號的發(fā)生原理要理解掌握以及低頻信號發(fā)生器工作流程波形的設(shè)定D/A換，單片機(jī)（51片機(jī)，鍵盤控制示和各模塊的連接通信等各個部分要熟練聯(lián)接調(diào)試，能夠正確的了解常規(guī)芯片的使用方法掌握簡單信號發(fā)生器應(yīng)用系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計方法進(jìn)一鍛煉了我們在信號處理方面的實際工作能力。1.2設(shè)要和務(wù)熟悉和掌握單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理了解信號發(fā)生器的工作原理握以單片機(jī)為核心的電路設(shè)計的基本方并通過實際程序的設(shè)計和調(diào)試，逐步掌握模塊化程序的設(shè)計方法和調(diào)試技術(shù)解開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的全過程運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識解決工程問題。具體設(shè)計要求如下：具有產(chǎn)生正弦波、三角波、方波、矩形波、鋸齒波波形的功能。信號的頻率范圍為1Hz-1MHz。信號的輸出波形幅度Vp-p調(diào)。通過鍵盤輸入任意頻率數(shù)值和選擇任意波形。3摘要1.3單機(jī)述單片微型計算（單片機(jī)作為微型計算機(jī)的一個很重要的分支，自問世以來，以其極高的性價比，受到人們的重視和關(guān)注，因此應(yīng)用廣泛，發(fā)展迅速。相對而言，單片機(jī)體積小、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)，對環(huán)境要求不高，并且價格低廉、可靠性高、靈活性好，開發(fā)較為容易。目前，在我國，單片機(jī)已經(jīng)廣泛地用于智能儀表、機(jī)電設(shè)備過程控制、自動檢測、家用電器和數(shù)據(jù)處理等各個方面。單片機(jī)的展單片機(jī)誕生于20世紀(jì)年代。最初的單片機(jī)是利用大規(guī)模集成電路技術(shù)把中央處理單元（簡稱CPU據(jù)存儲器（序存儲器(ROM)及其他通信口集成在一塊芯片上構(gòu)成一個最小的計算機(jī)系統(tǒng)現(xiàn)代的單片機(jī)則增加了更多的片內(nèi)外（比如定時器、計數(shù)器、串行口、中斷、并I/O，甚至包括A/D轉(zhuǎn)換器、脈寬調(diào)制器PWM等使得單片機(jī)的功能越來越強(qiáng)大，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。因為這樣一塊芯片就具有一臺計算機(jī)的功能因而被稱為單片微型計算機(jī)簡稱單片機(jī)由于單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)都是按照工業(yè)控制要求來設(shè)計的常用在工業(yè)的檢查控制裝置中因而也被稱為微控制器（單片機(jī)按照其用途可以劃分為通用型和專用型兩大類所說的單片機(jī)是指通用型單片機(jī)。通用型單片機(jī)是把可開發(fā)資源（如ROM，RAM，口）全部提供給使用者。專用型單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)和指令是按照某個特定用途而設(shè)計的，如：頻率合成調(diào)諧器（DDSUSB制器、收音機(jī)機(jī)芯控制器、打印機(jī)控制器等。（1）片機(jī)發(fā)展歷史20紀(jì)70代，微電子技術(shù)正處于發(fā)展階段，集成電路屬于中規(guī)模發(fā)展時期，各種新材料、新工藝尚未成熟。1976公司推出了單片，這個時期的單片機(jī)才是真正的8單片微型計算機(jī)，并推向市場。80代初，單片機(jī)已經(jīng)發(fā)展到了高性能階段。80代，世界各大公司競相研制出品種多、功能強(qiáng)的單片機(jī)，約有幾十個系列300多個品種，此時的單片機(jī)均屬于真正的單片化，大多集成CPU、RAM、ROM、數(shù)目繁多的I/O接口、多種中斷系統(tǒng)，甚至還有一些帶轉(zhuǎn)換器。其發(fā)展到了一個全新的階段，應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。在眾多品種的單片機(jī)中MCS-51系列是我國較早引進(jìn)的Intel公司的單片機(jī)產(chǎn)品由于其性能優(yōu)良已經(jīng)被國內(nèi)外用戶廣泛認(rèn)可和采用占據(jù)了重要的4摘要市場份額。（2）片機(jī)發(fā)展特點(diǎn)單片機(jī)技術(shù)從出現(xiàn)至今已走過多年的發(fā)展路程30年來單片機(jī)的發(fā)展歷程，單片機(jī)技術(shù)以微處理器技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展為先導(dǎo)泛的應(yīng)用領(lǐng)域為動力，表現(xiàn)出極具個性的發(fā)展特點(diǎn)。主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：命長、8位16、32位共同發(fā)展、運(yùn)行速度越來越快、低電壓與低功耗、低噪聲與高可靠性技術(shù)OTP技術(shù)、MTP可多次編程。（3）片機(jī)發(fā)展趨回顧歷史，在Intel公司推出了MCS-51不久便實施了最徹底的技術(shù)開放政策。在眾多電器商導(dǎo)體商的積極參與下MCS-51展成了眾多型號系列的80C51ControllerUnit微控制器)家族。MCS-51經(jīng)典的體系結(jié)構(gòu)、極好的兼容性和Intel公司的開放政策不僅使眾多廠家參與發(fā)展，也誘使半導(dǎo)體廠家對MCS-51行為所欲為的改造。從各種新型單片機(jī)的性能可以看出單片機(jī)是向大容量高性能化外圍電路內(nèi)集成化幾方面發(fā)展。其中主要表現(xiàn)在以下及方面：功能的加強(qiáng)、存儲器的發(fā)展、片內(nèi)I/O的改進(jìn)、片內(nèi)資源的增加、調(diào)試方式的改進(jìn)等。單片機(jī)的用單片機(jī)以其卓越的性能小巧的體積極高的性價比在國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用但是由于單片機(jī)自身的一些特點(diǎn)實際應(yīng)用中又有著自己的應(yīng)用特性和應(yīng)用范圍。（1）用特點(diǎn)基于單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)和其他一般的微型機(jī)相比具有以下一些特點(diǎn)小巧靈活可靠性高、使用方便，容易擴(kuò)展、性價比高，容易產(chǎn)品化等等。（2）用領(lǐng)域智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個方面：在智能儀器儀表上的應(yīng)用、在工業(yè)控制中的應(yīng)用在家用電器中的應(yīng)用在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用等等。此外，單片機(jī)在工商金融、科研、教育和國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。5摘要1.4單機(jī)（1）能特性描述AT89S52是一種低功耗高性能MOS8位微控制器有8在系統(tǒng)可編程lash存儲器。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：字節(jié)lash，256字節(jié)R，位I/O口線，看門狗定時器，兩個數(shù)據(jù)指針，三位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。（2）腳功能AT89S52單片機(jī)有44個引腳LCC和T形封裝形式40個引腳的雙列直插式封裝形式，最常用的40個引腳封裝形式及其配如圖所示，各個引腳功能說明如下：圖單片機(jī)的引腳VCC：電源，接+：接地P0口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O。作為輸出口，每位能驅(qū)動個T邏輯電平。對0端口寫“1時，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也被作為低8地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下P0具有內(nèi)部上拉電阻。f編程時，P0口也用來接收指令字節(jié)在程序校驗時出指令字節(jié)程序校驗時需要外部上拉電阻。P1口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I口輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。端口寫“1時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作6摘要為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL此外和1.2分別作定時器計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入（和時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EXflash編程和校驗時，P1口接收低8地址字節(jié)。P2口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I口輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。端口寫“1時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流IIL訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存器（例如執(zhí)行MOVX@DPTR）時，口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1在使用8位地址（如MOVX@RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。f編程和校驗時，P2也接收高8地址字節(jié)和一些控制信號。P3口：P3口是一個具有內(nèi)部上拉電阻8位雙向I/O口，P3出緩沖器能驅(qū)動4個TL邏輯電平。端口寫“1時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流IIL亦作為AT89S52特殊功能。在f編程和校驗時，P3口也接收一些控制信號。RST：復(fù)位輸入。晶振工作時，RST腳將持2個機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位?？撮T狗計時完成后，腳輸出96個晶振周期的高電平。特殊寄存AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無效。默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。PROG：地址鎖存控制信號ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存位地址的輸出脈沖。在f編程時，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。外部程序存儲器選通信PSEN是外部程序存儲器選通信號A從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時，在每個機(jī)器周期被激活兩次而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將不被激活。訪問外部程序存儲器控制信號為使能從000H到F的外程序存儲器讀取指令必須接G。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令應(yīng)該接V在f編程期間也接收12伏VPP電壓。：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。：振蕩器反相放大器的輸出端。711摘要（3）的存儲器結(jié)構(gòu)器件有單獨(dú)的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器都可以址。程序存儲器果引腳接地序讀取只從外部存儲器開始于接VCC，讀寫程序先從內(nèi)部存儲器（地址為0000H～）開始，接著從外部尋址，尋址地址為：2000H～FFFFH。數(shù)據(jù)存儲器：有字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器。高1字節(jié)與特殊功能寄存器重疊。也就是說高128字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開的。當(dāng)一條指令訪問高于7的地址時，尋址方式?jīng)Q定C訪問高128字節(jié)RAM還是特殊功能寄存器空間。直接尋址方式訪問特殊功能寄存器（SFR（4）時器①系列中子系列有兩個位的可編程定時計數(shù)器時計數(shù)器T0和定時/計數(shù)器，52系列有三個，還有一個定時/計器T2。②

每個定時/計數(shù)器既可以對系統(tǒng)時鐘計數(shù)實現(xiàn)定時可以對外部信號計數(shù)實現(xiàn)計數(shù)功能，通過編程設(shè)定來實現(xiàn)。③

每個定時/計數(shù)器都有多種工作方式其中T0有四種工作方式T1有三種工作方式，T2有三種工作方式。通過編程設(shè)置其方式寄存器TMOD可設(shè)定定時器工作于某種方式。④

每一個定時/計數(shù)器定時計數(shù)時間到時產(chǎn)生溢出，使控制寄存器CON中相應(yīng)的溢出位置位，溢出可通過查詢或中斷方式處理。（5）斷有6中斷源兩個外部中（和定時中（定時器0、1、2）和一個串行中斷。每個中斷源都可以通過置位或清除特殊寄存器IE中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無效。1.5信發(fā)器述目前，市場上的信號發(fā)生器多種多樣，一般按頻帶分為以下幾種：超高頻：頻率范圍1MHz以上，可達(dá)幾十兆赫茲。高頻：幾百到幾MHZ。8摘要低頻：頻率范圍為幾十HZ到幾百。超低頻：頻率范圍為零點(diǎn)幾赫茲到幾百赫茲。超高頻信號發(fā)生器，產(chǎn)生波形一般用LC蕩電路。高頻、低頻和超低頻信號發(fā)生器，大多使用文氏橋振蕩電路，即RC振蕩電路，通過改變電容和電阻值，改變頻率。依據(jù)以上可以用單片機(jī)上一片就可以做成一個簡單的信號發(fā)生器，其頻率受單片機(jī)運(yùn)行的程序的控制。我們可以把產(chǎn)生各種波形的程序，寫在ROM中，裝入本機(jī)，按用戶的選擇，運(yùn)行不同的程序，產(chǎn)生不同的波形。再DAC0832出端加上一些電壓變換電路，就完成了一個頻率、幅值可調(diào)的多功能信號發(fā)生器的設(shè)計。1.6本文要究內(nèi)本設(shè)計采用89S52其外圍擴(kuò)展系統(tǒng)，軟件方面主要是應(yīng)用C語言設(shè)計程序。系統(tǒng)以89S52片機(jī)為核心，配置相應(yīng)的外設(shè)及接口電路，用C語言開發(fā)，組成一個多功能信號發(fā)生系統(tǒng)。硬件電路設(shè)計具有典型性，電路設(shè)計具有實用性。本設(shè)計將完成以下幾個方面的工作：選芯片，盡量滿足一般工業(yè)控制要求、以增強(qiáng)其實用性。原理圖設(shè)計在保證正確的前提下，盡量采用典型的電路設(shè)計。固化于單片機(jī)芯片中的軟件采用模塊設(shè)計層次清楚具有上電復(fù)位及初始化功能，具有很好的軟件開發(fā)框架。掌握單片機(jī)仿真軟件KEIL的使用。為此，論文包括以下內(nèi)容：緒論。主要介紹單片機(jī)發(fā)展概況和信號發(fā)生器的概述，為以后幾章的介紹奠定基礎(chǔ)。系統(tǒng)總體方案設(shè)計。本章主要考慮系統(tǒng)性能、功能和器件選擇。包括兩個主要內(nèi)容，系統(tǒng)分析和系統(tǒng)總體方案設(shè)計。系統(tǒng)的硬件設(shè)計。本章完成系統(tǒng)的硬件總體設(shè)計，詳細(xì)說明了設(shè)計思路。④系統(tǒng)軟件設(shè)計實現(xiàn)。本章是系統(tǒng)的具體實現(xiàn)，對系統(tǒng)按功能模塊進(jìn)行介紹。以及系統(tǒng)的測試結(jié)果總結(jié)。9摘要10摘要第二章

系統(tǒng)設(shè)計案2.1系分析基于單片機(jī)的信號發(fā)生系統(tǒng)是一個實際應(yīng)用系統(tǒng)，可為相關(guān)實驗及實際應(yīng)用提供支持。本論文包括硬件系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計及語言在基本控制中的應(yīng)用。此系統(tǒng)具有的功能如下：硬件部分單片機(jī)所需的平穩(wěn)電壓（電源設(shè)計獨(dú)立鍵盤；時鐘電路與復(fù)位電路；具有8精度的D/A轉(zhuǎn)換功能；波形產(chǎn)生與電壓變換功能；軟件部分系統(tǒng)復(fù)位初始化；鍵盤掃描與處理；按鍵服務(wù)程序；定時器0斷服務(wù)程序；正弦波，三角波，方波，矩形波，鋸齒波發(fā)生程序；系統(tǒng)可行分析（1）計環(huán)境本設(shè)計主要用子設(shè)計軟件進(jìn)行電子線路的設(shè)計路原理圖的設(shè)計是仿真中的第一步也是非常重要的一步電路原理圖設(shè)計得好壞將直接影響到后面的工作電路原理圖的設(shè)計過程可分為以下幾個步驟：①設(shè)置電路圖紙參數(shù)及相關(guān)信息11摘要裝入所需要的元件設(shè)置元件連線電路圖調(diào)整、檢查和修改補(bǔ)充完善（2）行性分析根據(jù)技術(shù)指標(biāo)及系統(tǒng)設(shè)計目的，經(jīng)研究芯片的選擇如下：主控芯片采用ATMEL公司的；采用12MHz的晶振器為AT89S52提供時鐘信號；穩(wěn)壓塊選用78127805串聯(lián)，提供12V和5V電壓7912產(chǎn)生-電壓；④對于89S52P0口的數(shù)據(jù)經(jīng)DAC0832行D/A轉(zhuǎn)換；8D/A轉(zhuǎn)換器采用DAC0832；運(yùn)算放大器采用LM324。（設(shè)計中可能存在的問題及解決方案——除問題的可行性討論此設(shè)計要求最終制作出實體因此設(shè)計原理圖時應(yīng)著重考慮設(shè)計最終的電路板的可行性在設(shè)計時要對每一個電路模塊仔細(xì)檢查查閱其他書籍進(jìn)行校對還要進(jìn)行實物實驗以確保設(shè)計的可實現(xiàn)性在最后的電路板的調(diào)試階段需要診斷模塊程序和單片機(jī)仿真機(jī)合作進(jìn)行，從而克服調(diào)試程序本身的不可靠性，可方便地進(jìn)行調(diào)試及錯誤診斷。(4)經(jīng)濟(jì)上的可行性討論本設(shè)計是一個實驗系統(tǒng)芯片的選擇在前面已經(jīng)討論前面的討論中可見芯片大部分都是常用芯片。因此設(shè)計費(fèi)用主要集中在購買元器件上，而大部分的元器件，在市場上很容易找到不是很貴，所以經(jīng)濟(jì)上本設(shè)計完全可行。2.2系需求分析（1）系統(tǒng)功能要求系統(tǒng)具有D/A轉(zhuǎn)換功能，信號幅度放大功能，上電自動復(fù)位功能，鍵盤輸入接口。（2）統(tǒng)性能要求系統(tǒng)的D/A轉(zhuǎn)換功能具有8位精度；89S52片機(jī)時鐘信號為12MHZ；系統(tǒng)上電自動復(fù)位；12摘要2.3總方案設(shè)計算法設(shè)計：本設(shè)計涉及的算法較少，將在第四章軟件設(shè)計中介紹。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖設(shè):一個單片機(jī)主系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計包含兩部分內(nèi)容：一是單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展部分設(shè)計包括存儲器擴(kuò)展和接口擴(kuò)展儲器擴(kuò)展指EPROMEEPROM和RAM擴(kuò)展接口擴(kuò)展是指各接口芯片以及其他功能器件的擴(kuò)展二是各功能模塊的設(shè)計，如信號檢測功能模塊、信號控制功能模塊、人機(jī)對話功能模塊、通訊功能模塊等，根據(jù)系統(tǒng)功能要求配置相應(yīng)的D/A鍵盤顯示器等外圍設(shè)備本設(shè)計主要包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。其中硬件主系統(tǒng)框圖如圖所示。電流電壓轉(zhuǎn)電路復(fù)位電路AT89S52

轉(zhuǎn)換芯片按鍵波形輸出圖2-1主統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖13摘要第三章

硬件設(shè)計3.1總體硬件設(shè)計單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計包含兩部分內(nèi)容一是系統(tǒng)擴(kuò)展單片機(jī)內(nèi)部的功能單元（如、I/O、定時/計數(shù)器等）容量不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時，必須在片外進(jìn)行擴(kuò)展，選擇適當(dāng)?shù)男酒嬤m當(dāng)?shù)碾娐?。二是系統(tǒng)配置，即按照功能要求配置外圍設(shè)備如顯示設(shè)備、D/A換等。(1)程序存貯器89S52部自帶8K的ROM，的RAM，所以不需要對其擴(kuò)展存儲器。(2)鍵盤接口本設(shè)計使用按鍵較少，采用獨(dú)立式鍵盤控制。(3)D/A轉(zhuǎn)換本設(shè)計D/A轉(zhuǎn)換部分采用DAC0832芯片，由于它自帶鎖存器，故在使用時不必加進(jìn)行數(shù)據(jù)鎖存。(4)信號變換部分對信號的變換部分采用四運(yùn)放集成芯片LM324，它采14雙列直插塑料封裝它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器。3.2系統(tǒng)模塊設(shè)計穩(wěn)壓電源是單片機(jī)控制系統(tǒng)的重要組成部分，它不僅為測控系統(tǒng)提供多路電源電壓，還直接影響到系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)和抗干擾性能。本機(jī)使用三種共地電源：+12V－12V，+5V硬件設(shè)計中采用自帶穩(wěn)壓電源方式，此電源穩(wěn)壓主要采用穩(wěn)壓塊79127805，使這些穩(wěn)壓塊，穩(wěn)壓效果比較好，使用較方便。14摘要圖3穩(wěn)壓電源模塊電路圖（1）復(fù)位電路設(shè)計單片機(jī)的復(fù)位是靠外電路實現(xiàn)的，在時鐘電路工作后，只要在單片機(jī)的腳上出現(xiàn)24時鐘振蕩脈沖（2個機(jī)器周期）以上的高電平，單片機(jī)便實現(xiàn)初始化狀態(tài)復(fù)位。為了保證應(yīng)用系統(tǒng)可靠地復(fù)位通常是腳保持10ms以上的高電平位電路連接如圖所示。此電路僅用一個電容及一個電阻。系統(tǒng)上電時，在電路充電程中，由于電容兩端電壓不能跳變，故使RESET端電平呈高電位，系統(tǒng)復(fù)位。經(jīng)過一段時間，電容充電，使RESET端呈低電位，復(fù)位結(jié)束。+5V

C1

R1

圖復(fù)位電路（2）鐘電路設(shè)計8051列單片機(jī)的時鐘信號通常用兩種電路形式得到內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。本設(shè)計采用內(nèi)部震蕩方式。在引腳XTAL1和XTAL2外接晶體振蕩器（簡稱晶振就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式由于單片機(jī)內(nèi)部有一個高增益反向放大器當(dāng)外接晶振后就構(gòu)成了自激振蕩器，并產(chǎn)生振蕩時鐘脈沖。晶振通常選、12MHZ24MHZ。內(nèi)部15摘要振蕩方式如圖3-5所示。圖中電C1、穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用。電容值一般5～。內(nèi)部振蕩方式所得時鐘信號比較穩(wěn)定，實用電路中使用較多。圖內(nèi)部振蕩鍵（1）機(jī)交互接口的設(shè)計所謂人機(jī)交互接口，是指人與計算機(jī)之間建立聯(lián)系、交互信息的輸入出設(shè)備的接口。這些輸入/輸出設(shè)備主要有鍵盤、顯示器和打印機(jī)等。是控制系統(tǒng)與操作人員之間的交互窗口鍵盤的結(jié)構(gòu)形式一般有兩種獨(dú)立式鍵盤與矩陣式鍵盤本次主要介紹設(shè)計所用的獨(dú)立鍵盤的工作方式。（2）盤設(shè)計需要解決的幾個問題①按鍵的確認(rèn)鍵盤實際上是一組按鍵開關(guān)的集合其中每一個按鍵就是一個開關(guān)量輸入裝置的閉合與否決于機(jī)械彈性開關(guān)的通狀態(tài)應(yīng)在電壓上就是呈現(xiàn)出高電平或低電平，若高電平表示斷開，那么低電平鍵閉合。所以，通過電平狀態(tài)（高或低）的檢測，便可確定相應(yīng)按鍵是否已被按下。②重鍵與連擊的處理實際按鍵操作中若無意中同時或先后按下兩個以上的鍵系統(tǒng)確定哪個鍵操作是有效的完全取決設(shè)計者的意圖如視按下時間最長者為有效鍵或認(rèn)為最先按下的鍵為當(dāng)前的按鍵也可以將最后釋放的鍵看成是輸入鍵不過單片機(jī)控制系統(tǒng)的資源有限交互能力不強(qiáng)，通常總是采用單鍵按下有效，多鍵同時按下無效的原則。有時由于操作人員按鍵動作不夠熟練會使一次按鍵產(chǎn)生多次擊鍵的效果及重鍵的情形為消除重鍵的影響編制程序時可以將鍵的釋放作為按鍵的結(jié)束等鍵釋放電平后再轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的功能程序，以防止一次擊鍵多次執(zhí)行的錯誤發(fā)生。16摘要③按鍵防抖動技術(shù)鍵盤作為向系統(tǒng)提供操作人員的干預(yù)命令的接口特定的按鍵代表著各種確定操作命令以準(zhǔn)確無誤地辨認(rèn)每個鍵的動作及其所處的狀態(tài)統(tǒng)能否正常工作的關(guān)鍵。多數(shù)鍵盤的按鍵均采用機(jī)械彈性開關(guān)。一個電信號通過機(jī)械觸點(diǎn)的斷開、閉合過程，完成高低電平的切換由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用一個按鍵開關(guān)閉合及斷開的瞬間必然伴隨有一連串的抖動。消除按鍵盤抖動通常有兩種方法硬件消抖和軟件消抖通過硬件電路消除按鍵過程中抖動的影響是一種廣為采用的措施。這種做法，工作可靠，且節(jié)省機(jī)時。硬件消抖是通過在按鍵輸出電路上加一定的硬件線路來消除抖動，一般采用RS觸發(fā)器或單穩(wěn)態(tài)電路。獨(dú)立式鍵盤就是各按鍵相互獨(dú)立，每個按鍵各接一根線，每根I/O口線上的按鍵都不會影響其它的線，示例如圖所示。矩陣式鍵盤又叫行列式鍵盤用I/O口線組成行、列結(jié)構(gòu)，鍵位設(shè)置在行列的交點(diǎn)上。例如4×4的行、列結(jié)構(gòu)可組成16個鍵的鍵盤，比一個鍵位用一根I/O線的獨(dú)立式鍵盤少了一半的I/O線。對矩陣鍵盤的工作過程可分兩步：第一步是先檢測鍵盤上是否有鍵按下；第二步是再識別是哪一個鍵按下。圖獨(dú)立式鍵盤轉(zhuǎn)DAC0832CMOS工藝制造的8位D/A換器8位電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時間為1us片內(nèi)帶輸入數(shù)字鎖存器DAC0832與單片機(jī)接成數(shù)據(jù)直接寫入方式當(dāng)單片機(jī)把一個數(shù)據(jù)寫入DAC寄存器時的輸出模擬電壓信號隨之對應(yīng)變化利用D/A轉(zhuǎn)換器可以產(chǎn)生各種波形，如方波、三角波、正弦波、鋸齒波等以及它們組合產(chǎn)生的復(fù)合波形和不規(guī)則波形。（1）主要性能17摘要輸入的數(shù)字量為8；采用CMOS工藝，所有引腳的邏輯電平與TTL兼容；數(shù)據(jù)輸入可以采用雙緩沖、單緩沖和直通方式；轉(zhuǎn)換時間：1us分辨率：8；單一電源：515V，功耗20mw；參考電壓：-12—+12V；（2）DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)資料芯片內(nèi)有兩級輸入寄存器，DAC0832具備雙緩沖、單緩沖和直通三種輸入方式，以便適于各種電路的需要(如要求多路D/A異步輸入、同步轉(zhuǎn)換)D/A轉(zhuǎn)換結(jié)果采用電流形式輸出。要是需要相應(yīng)的模擬信號，可通過一個高輸入阻抗的線性運(yùn)算放大器實現(xiàn)這個功能。運(yùn)放的反饋電阻可通過RFB端引用片內(nèi)固有電阻，還可以外接。該片邏輯輸入滿足TTL電壓電平范圍，可直接與TTL電路或微機(jī)電路相接，下面是芯片電路原理圖3。圖3DAC0832路原理圖待轉(zhuǎn)換的8數(shù)字量由芯片的8位數(shù)據(jù)輸入線D0D7輸入，經(jīng)轉(zhuǎn)換后，通過2電流輸出端IOUT1IOUT2輸出，IOUT1是邏輯電平為"1"的各位輸出電流之和IOUT2是邏輯電平為"的各位輸出電流之和另外ILE、WR1WR1是控制轉(zhuǎn)換的控制信號。DAC08328輸入寄存器8DAC寄存器和8D/A轉(zhuǎn)換電路組成輸入寄存器和DAC寄存器作為雙緩沖，因為CPU數(shù)據(jù)線直接接到DAC0832輸入端時，數(shù)據(jù)18摘要在輸入端保持的時間僅僅是在行輸出指令的瞬間內(nèi)，輸入寄存器可用于保存此瞬間出現(xiàn)的數(shù)據(jù)有時微機(jī)控制系統(tǒng)要求同時輸出多個模擬量參數(shù)此時對應(yīng)于每一種參數(shù)需要一片DAC0832，每片DAC0832的轉(zhuǎn)換時間相同，就可采用DAC寄存器對分時輸入到輸入寄存器的各參數(shù)在同一時刻開始鎖存，進(jìn)而同時產(chǎn)生各模擬信號。DAC0832數(shù)據(jù)輸出方式在微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中通常使用的是電壓信號而輸出的是電流信號這就需要由運(yùn)算放大器組成的電路實現(xiàn)轉(zhuǎn)換其中有輸出電壓各自極固定的單極性輸出和隨系統(tǒng)變化輸出電壓有正負(fù)極性的雙極性輸出兩種輸出方式。（3）芯片原理ILE是輸入數(shù)據(jù)鎖存信號，高電平有效

是片選信號，低電平有效。

信號，低電平有效。當(dāng)ILE同時有效時LE=1入寄存器的輸出隨輸入而變化。由低到高跳變時將輸入數(shù)據(jù)鎖存到輸入寄存器。X移控制信號，低電平有效。寫信號，低電平有效。當(dāng)

、WR2同時有效時，，DAC寄存器輸出隨輸入而變化?，F(xiàn)由低到高電平上跳變時將入數(shù)據(jù)鎖存到寄存器，數(shù)據(jù)進(jìn)入D/A換器開始D/A轉(zhuǎn)換。IOUT1模擬電流輸出端1當(dāng)輸入數(shù)字全“1是出電流最大約為FB,是“0”是輸出電流為零。IOUT2模擬電流輸出端2IOUT1+IOUT2=常數(shù)。制作低頻信號發(fā)生器有許多方案主要有單緩沖方式雙緩沖方式和直通方式單緩沖方式具有適用于只有一路模擬信號輸出或幾路模擬信號非同步輸出的情形的優(yōu)點(diǎn)電路線路連接比較簡單本設(shè)計主要用單緩沖方式主要介紹單緩沖工作方式單緩沖工作方式DAC寄存器工作處于直通狀態(tài)，輸入寄存器工作于受控鎖存器狀態(tài)，此時需要一19摘要次寫操作就開始轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換一個數(shù)據(jù)的主要過程首先去數(shù)字量而后依次打開第一級鎖存和第二級鎖存。D/A轉(zhuǎn)換簡單說就是應(yīng)用電阻解碼網(wǎng)絡(luò)，將N位數(shù)字量逐位轉(zhuǎn)化為模擬量并求和，從而實現(xiàn)將N位數(shù)字量轉(zhuǎn)化為模擬量（簡單的說就是加權(quán)，比如十進(jìn)制的，只是在這里應(yīng)用的是二進(jìn)制算法）（4）同CPU的連接微處理器與D之間可以不加鎖存器，而是利D內(nèi)部鎖存器，將PU過數(shù)據(jù)總線直接向D輸出的停留時間很短的數(shù)據(jù)保存，直至轉(zhuǎn)換結(jié)束。DAC0832同C的接口如圖3所示DAC0832作微處理器的一個端口用地址2H的選通作CS和WR1的控制信號，微處理器的寫信號直接來控XFERWR2圖3D/A轉(zhuǎn)電路圖I/VDAC0832電流輸出型轉(zhuǎn)換器一般要求輸出是電壓以還必須經(jīng)過一個外接的運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換成電壓。如圖3-9所示為一種用兩級運(yùn)算放大器組成的模擬電壓輸出電路第一個運(yùn)放輸出為單極性模擬電壓，從第二個運(yùn)放輸出為雙極性模擬電壓。如果參考電壓為+5V，則點(diǎn)a輸出電壓為0-5V，點(diǎn)輸出電壓為5V。20摘要圖I/V轉(zhuǎn)波形發(fā)生電路（1）LM324簡介LM324是四運(yùn)放集成電路，它采用14雙列直插塑料封裝。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外,四組運(yùn)放相互獨(dú)立。每一組運(yùn)算放大器可用圖1所示的符號來表示，它有5個引出腳，其“+”、-為兩個信號輸入端，V”、V-為正、負(fù)電源端，“Vo為輸出端。兩個信號輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端V的信號與該輸入端的相位相反Vi+（）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出Vo的信號與該輸入端的相位相同LM324的引腳排列見3-10中圖2由于LM324四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。圖LM423外與內(nèi)部結(jié)構(gòu)（2）

雙極性輸出的實現(xiàn)若D/A轉(zhuǎn)換器輸出為雙極性，則設(shè)計如圖3-11示。21RRREFREFRRREFREF摘要+5V1fb2

R1=2RBI1

R3=2RCt1t2

R2=R

Vout2Vref=(-128)/128I2R圖3轉(zhuǎn)器雙極性輸出電路圖3中，運(yùn)算放大器A的作用是把運(yùn)算放大器A的單向輸出電壓轉(zhuǎn)換成雙向輸出電21壓。其原理是將A的輸入端過電阻與參考電壓V相連，V經(jīng)R向A提供一個偏21REF2流I其電流方向I相反因此運(yùn)算放大器A的輸入電流為II之代數(shù)和。換器1221的總輸出電壓為：RWRWUREF

REF

D'256

3-2）V

為DAC0832供的參考電壓DR

n

輸入的波形數(shù)據(jù)。由上式和3-2可得：RWRW1U)25621

時U1n1

2R2

'1280；'時，1U1

2R2

由上述分析可看出D

取不同數(shù)據(jù)時（0～255得對稱的雙極性波形輸出。再取，則式（）可表示為：

REF

D128

由上式可知，輸出信號的幅度

REF

的改變而改變。22摘要第四章件設(shè)計及測試4.1件體計應(yīng)用系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件是根據(jù)系統(tǒng)功能要求而設(shè)計的，能可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。一個優(yōu)秀的應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)具有下列特點(diǎn)：根據(jù)軟件功能要求系統(tǒng)軟件分成若干個獨(dú)立的部分計出軟件的總體結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)清晰、流程合理。要樹立結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計風(fēng)格各功能程序模塊化子程序化既便于調(diào)試鏈接，又便于移植、修改。建立正確的數(shù)學(xué)模型。即根據(jù)功能要求，描述各個輸入和輸出變量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，它是關(guān)系到系統(tǒng)好壞的重要因素。為提高軟件設(shè)計的總體效率，以簡明、直觀法對任務(wù)進(jìn)行描述，在編寫應(yīng)用軟件之前，應(yīng)繪制出程序流程圖。要合理分配系統(tǒng)資源，包括、定時數(shù)器、中斷資源等。注意在程序的有關(guān)位置處寫上功能注釋，提高程序的可讀性。加強(qiáng)軟件抗干擾設(shè)計，它是提高系統(tǒng)應(yīng)用可靠性的有利措施。本系統(tǒng)的軟件包括以下幾個程序模塊：初始化程序；顯示程序；鍵盤掃描程序與處理程序；定時器0務(wù)程序；正弦波發(fā)生程序及其服務(wù)程序；三角波發(fā)生程序；方波發(fā)生程序；矩形波發(fā)生程序；鋸齒波發(fā)生程序；4.2軟功設(shè)系統(tǒng)總流程圖如下圖4-123摘要開始初始調(diào)用按鍵掃描子程序N是否有按鍵按下Y判斷能調(diào)輸出波形子程序圖系總流程框圖其中系統(tǒng)的初始化流程如圖所示。設(shè)定初始值延時兩秒轉(zhuǎn)鍵盤掃描圖初始化流程圖（1）盤掃描及處理程序設(shè)計這部分程序包括如下幾部分：①鍵盤掃描程序；24摘要先對P1數(shù)，行掃描；判斷是否有鍵按下；延時10ms，軟件去干擾；確認(rèn)按鍵按下XP1，保存行掃描時有鍵按下時狀態(tài)；列掃描；保存列掃描時有鍵按下時狀態(tài)；取出鍵值；執(zhí)行相應(yīng)鍵值程序。下面分別介紹其功能及設(shè)計思想。鍵盤掃描程序：單片機(jī)系統(tǒng)中，鍵盤掃描是作的一個主要內(nèi)容之一。CPU忙于各項工作任務(wù)時，如何兼顧鍵盤掃描。既保證不失時機(jī)的響應(yīng)鍵盤操作，又不過多占用間。因此，要根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)中的忙、閑情況，選擇好鍵盤的工作方式。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計中了節(jié)省硬件常采用非編碼鍵盤這種鍵盤結(jié)構(gòu)中，單片機(jī)對它的控制有三種方式：程序控制掃描方式；定時掃描工作方式；中斷工作方式。①程序控制掃描方式這種方式就是只有當(dāng)單片機(jī)空閑時，才調(diào)用鍵盤掃描子程序，響應(yīng)鍵盤的輸入請求。②定時掃描方式這種方式就是每隔一定的時間對鍵盤掃描一次。通常是利用單片機(jī)內(nèi)部定時器產(chǎn)生10ms的定時中斷，響應(yīng)定時器溢出中斷請求，對鍵盤進(jìn)行掃描，以響應(yīng)鍵盤輸入請求。③中斷工作方式為進(jìn)一步提高CPU效率，可以采用中斷掃描工作方式。即在鍵盤有健按下時，才執(zhí)行鍵盤掃描，執(zhí)行該鍵功能程序。本系統(tǒng)采用程序控制掃描工作方式。在該設(shè)計中的鍵盤線連接于的P3口上。鍵盤掃描程序自復(fù)位后就開始工作時刻監(jiān)視鍵盤有無鍵按下。在監(jiān)視鍵盤過程中允許定時器中斷，即同時動態(tài)顯示數(shù)據(jù)和輸出波形。一旦有鍵按下，先延時10ms，去除鍵的抖動，然后關(guān)中斷，不允許定時器T0發(fā)生中斷。其框圖如圖4-3所示：25摘要對P1數(shù)行掃描

保存列狀態(tài)N判斷有無鍵按下延時10ms確認(rèn)按鍵保存行態(tài)確認(rèn)按鍵保存行態(tài)

計算鍵值執(zhí)行鍵值程序圖鍵盤掃描鍵盤采用獨(dú)立式鍵盤，由軟件產(chǎn)生相應(yīng)編碼，再根據(jù)相應(yīng)編碼調(diào)用相應(yīng)的子程序。（2）弦波三角波發(fā)生程序設(shè)計DAC08328的D/A轉(zhuǎn)換器件，當(dāng)輸00字量的時候，輸出為0V電壓；當(dāng)入80字量的時候，輸出為2.5V電壓；當(dāng)輸入數(shù)字量的時候，輸出為5V電壓。單片機(jī)的出均為+5V電平，因此產(chǎn)生的正弦波幅值為2.5V。將一個周期內(nèi)的正弦波形等分為256，那么第1點(diǎn)的角度為，對應(yīng)的正弦值為2.5sin0°；2的角度為360°/256，對應(yīng)的正弦值2.5sin（）……，如此計算下去，將這些模擬量正弦值都轉(zhuǎn)換為單極性方式下的數(shù)字量一張按照點(diǎn)號順序排列的正弦波波形數(shù)據(jù)表格。而每次送到鎖存器的八位數(shù)字量是根據(jù)查正弦波形數(shù)據(jù)表格而得到。其實在計算正弦波形數(shù)據(jù)的時候，并不需要算出整個—π區(qū)間的每一個值，而只需計算出0π中的值就行，其他區(qū)間的值都可以通過對—π中的值取不同的變換。1比如π—π的值可以和—π值一一對應(yīng)，而—2的值可以對0π區(qū)間的值取反得2到。計算值可以用C語言程得到。幅度公式為Y=2.5［N］（N=0,1,2……64）26摘要相應(yīng)的Y值數(shù)字化后的遞增量δ=

5255

≈0.0196那么每一個點(diǎn)相對于起一個點(diǎn)的遞增率為A=個點(diǎn)）

YY1

（Y2當(dāng)前的點(diǎn)，Y1為前一所以每一個點(diǎn)的數(shù)字量與遞增率A成一一對應(yīng)關(guān)系。（3）齒波發(fā)生程序設(shè)計鋸齒波中的斜線用一個個小臺階來逼近在一個周期內(nèi)從最小值開始逐步遞增達(dá)到最大值后又回到最小值如此循環(huán)當(dāng)臺階間隔很小時，波形基本上近似于直線適當(dāng)選擇循環(huán)的時間可以得到不同周期的鋸齒波鋸齒波發(fā)生原理與方波類似只是高低兩個延時的常數(shù)不同，所以用延時法，來產(chǎn)生鋸齒波。4.3系統(tǒng)測試報告（1）統(tǒng)使用說明要產(chǎn)生一個波形，正確的操作過程如下：在接電源后，電源指示燈亮，按下復(fù)位鍵把本機(jī)右端兩根標(biāo)有“輸出”字樣的線接示波器輸入端紅線為波形輸出線，黑線為地線。輸入波形代號：按下鍵盤上k1鍵，可調(diào)節(jié)輸入波形種類。選好波形代號后，選擇，分別對頻率進(jìn)行增加降低調(diào)整。輸入完波形代號與頻率后，輸出端將產(chǎn)生出想要的波形及相應(yīng)的頻率。K4鍵是停止輸出。（2）系統(tǒng)性能指標(biāo)①輸出頻率寬度正弦波：100Hz可按步進(jìn)每次10Hz節(jié)三角波：500Hz可按步進(jìn)每次50Hz節(jié)方波：2000Hz可按步進(jìn)每次200Hz調(diào)節(jié)②輸出波形的幅值本機(jī)設(shè)計目標(biāo)是用于低頻小信號范圍。最高幅值：+5V。波形零點(diǎn)調(diào)節(jié)范圍：0V～+5V。本機(jī)可帶的負(fù)載：RL≥500Ω。27摘要⑤本機(jī)輸出電流：I0+≤40mA，I0-mA。28摘要結(jié)論與展望（1）論單片機(jī)控制多功能信號可以用于“單片機(jī)技術(shù)”的教學(xué)踐可以用于實驗信號的產(chǎn)生其比較典型的接口電路設(shè)計也為實際應(yīng)用提供參考儀器的研制既解決了實驗教學(xué)的需求，也節(jié)約了實驗設(shè)備投資降低了實驗成本。經(jīng)過進(jìn)一步完善后，可由學(xué)生利用課程設(shè)計的機(jī)會親自動手制作這樣還可以進(jìn)一步降低成本同時極大地提高了學(xué)生的動手能力，是一件一舉多得的好事。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及實驗教學(xué)要求的不斷更新要求我們開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)充性和更新能力作為一名技術(shù)人員應(yīng)時刻跟蹤科技發(fā)展的步伐不斷豐富專業(yè)知識不斷完善我們開發(fā)的系統(tǒng)本設(shè)計是是自己對“單片機(jī)技術(shù)”課程的理解和實際技術(shù)的總結(jié)。論文中可能會存在一些不足之處，敬請評審專家和各位老師批評指正。（2）望未來通過本次畢業(yè)設(shè)計，我感到自己應(yīng)用基礎(chǔ)知識及專業(yè)知識解決問題的能力有了很大的提高。并且這次畢業(yè)設(shè)計的選題一個實際應(yīng)用工程。是我學(xué)完單片機(jī)課程后，自己動手做的一個大系統(tǒng)盡管在設(shè)計過程中碰到了不少“難題”通過自己翻閱大量資料解決了一個個難題。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我深深體會到：世上無難題，只怕有心人。碰到難題不要懼怕，只要你肯鉆研，問題總會有解決的辦法。我想，通過這次畢業(yè)設(shè)計，到了工作單位后，我將能夠更快的適應(yīng)工作崗位和工作要求，我對自己未來充滿信心。總之，這次畢業(yè)設(shè)計對我而言是受益匪淺的。29摘要致

謝首先,我感謝的是我的導(dǎo)師張建平老師。張老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，都給予我耐心的指導(dǎo)和幫助以說，沒有張老師的耐心指導(dǎo)和幫助我是不可能順利完成我的畢業(yè)設(shè)計的另外老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度以及對待學(xué)生極端負(fù)責(zé)的精神給我留下很深的印象并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作其次感謝電信班的兄弟姐妹們是他們陪伴我度過愉快的大學(xué)四年生活最后我要感謝的是我親愛的聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院的每一位老師和同學(xué)。總之，感謝每一位關(guān)心過我，愛護(hù)過我的人。滴水之恩，當(dāng)涌泉相報。最后，再次感謝我的導(dǎo)師張建平老師。30摘要參考文獻(xiàn)[1]陳真等編新編全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽題精解電子工業(yè)出版社[2]童白、華成英編著電子技術(shù)基北京高等教育出社，第一版[3]康光、陳大欽編著電技術(shù)基北京高等教育出版社，第四版1999[5]閻編.電技術(shù)基.京高等教育出版社，第五版，[6]李泉、黃昌寧編著集成運(yùn)算放大器原理與應(yīng)北科學(xué)出版社，第一版1980[7]陳真等編高效率開關(guān)電源設(shè)計與制北中國電路出版社，第一版2008[8]李春主.單片機(jī)原理及使用接口技術(shù)北京航空航天大學(xué)出社，第一版[9]李主.系單片機(jī)實用接口技北京航空航天出版社，第三版[10]張毅剛彭喜元主.片機(jī)原理與應(yīng)用電子工業(yè)出版社，第一版[11]何民單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)北京航空航天大學(xué)出版社，第版[12]侯伯文單片微型計算機(jī)原理及應(yīng)機(jī)械工業(yè)出版社，第一版[13]潘新民王燕芳編.型計算機(jī)控制技電子工業(yè)出版社，第版[14]

全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽組委會編五屆全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽獲獎作品選編.北京理工大學(xué)出版社，第一版，[15]章忠全電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課程設(shè)計.國電力出版社，第一版[16]黃遠(yuǎn)林C程設(shè)計基礎(chǔ).山大學(xué)出版社，第一版，2004[17]楊旭、慶等.語程序設(shè)計實用教程人郵電出版社，第一版[18]朱承學(xué)C語程序設(shè)計教中國水利水電出版社，第一版200431摘要附錄一源程序unsignedunsignedint67Fosc24000000/12000000//12分頻后的頻率DAdata//DA數(shù)據(jù)端口DA_S1=P2^0;//控制DAC0832的8位輸入寄存器，僅當(dāng)都為0，可以輸出數(shù)據(jù)(處于直通狀態(tài))，否則，輸出將被鎖存DA_S2=P2^1;//控制DAC0832的8位DAC存器當(dāng)都為0時，可以輸出數(shù)據(jù)(處于直通狀態(tài))，否則，輸出將被鎖存key=P3^2;//'抽點(diǎn)'計數(shù)//傳遞頻率的中間變量//uint//方波輸出函數(shù)中用于簡單判別作用waveform;//其為0、1、時，分別代表三種波codefreq_unit[3]={10,50,200};//三種波的頻率單位idatawavefreq[3]={1,1,1};//每種波定義一個數(shù)組單元，用于存放單位頻率的個數(shù)codelcd_hang1[]={"Sine""Triangle""Square""Select""presskey!"};idatalcd_hang2[16]={"f=Hz"};/*ucharwave_freq_adjust[]={頻率調(diào)整中間值0xff,0xb8,0x76,0x56,0x43,0x37,0x2e,0x26,0x20,0x1c,//弦波頻率調(diào)整中間值//角波頻率調(diào)整中間值0xff,0x8e,0x5a,0x41,0x32,0x28,0x20,0x1b,0x17,0x0e};uint//率調(diào)整中間值32摘要295,142,90,65,50,40,32,27,23,14,295,142,*//*uchar0xfc,0xfe,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfc,0xfe,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,code0x17,0x0b,0xb2,0x05,0x37,0x58,0x70,0x82,0x90,0x9b,//***********兩組數(shù)組很重要，需要根據(jù)波形來調(diào)試，選擇合適的值，使輸出波形達(dá)到頻率要求************//code0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,code0x06,0x8a,0x10,0x4e,0x78,0x93,0xa8,0xb3,0xbe,0xc6,弦波頻率調(diào)整中間值0xac,0xde,0x48,0x7a,0x99,0xaf,0xbb,0xc8,0xd0,0xde,//三角波頻率調(diào)整中間值0xff,0x8e,0x5a,0x41,0x32,0x28,0x20,0x1b,0x17,0x0e};codetriangle_tab[]={//隔數(shù)字8，采取一次0x00,0x08,0x10,0x18,0x20,0x28,0x30,0x38,0x40,0x48,0x50,0x58,0x60,0x68,0x70,0x78,0x80,0x88,0x90,0x98,0xa0,0xa8,0xb0,0xb8,0xc0,0xc8,0xd0,0xd8,0xe0,0xe8,0xf0,0xf8,0xff,0x78,0x70,0x68,0x60,0x58,0x50,0x48,0x40,0x38,0x30,0x28,0x20,0x18,0x10,0x08,0x00};codesine_tab[256]={//出電壓從0到最大值（弦波部分）0x80,0x83,0x86,0x89,0x8d,0x90,0x93,0x96,0x99,0x9c,0x9f,0xa2,0xa5,0xa8,0xab,0xae,0x33摘要b1,0xb4,0xb7,0xba,0xbc,0xbf,0xc2,0xc5,0xc7,