基于單片機的智能信號發(fā)生器設計詳解

基于51單片機的數(shù)字信號發(fā)生器設計答

辯

人：

張釗銘專

業(yè)：應用電子技術指導老師：

江

濤目錄2系統(tǒng)總設計3系統(tǒng)硬件設計系統(tǒng)軟件設計測試與總結(jié)1緒論一、緒論各種各樣的信號是通信領域的重要組成部分，其中三角波、鋸齒波、方波和正弦波都是較為常見的信號。在科學研究及教學實驗中常常需要這幾種信號的發(fā)生裝置。為了實驗、研究方便，研制一種靈活適用、功能齊全、使用方便的信號源是十分必要的。本次關于產(chǎn)生不同低頻信號的信號源的設計方案，不僅在理論和實踐上都能滿足實驗的要求，而且具有很強的可行性。該信號源的特點是：體積小、價格低廉、性能穩(wěn)定、實現(xiàn)方便、功能齊全。本系統(tǒng)是基于STC89C51單片機的數(shù)字式低頻信號發(fā)生器。通過按鍵控制可產(chǎn)生三角波、鋸齒波、方波和正弦波四種

波形，并實時顯示輸出波形的類型和頻率。二、系統(tǒng)總設計采用單片機編程的方法來實現(xiàn)，利用數(shù)模轉(zhuǎn)換器

DAC0832通過查表得方式輸出需要的波形，該方法可以

通過編程的方法來控制信號波形的頻率和幅度，而且在硬件電路不變的情況下，通過改變程序來實現(xiàn)頻率的變換。此外，由于通過編程方法產(chǎn)生的是數(shù)字信號，所以信號的精度可以做的很高。三、系統(tǒng)硬件設計單片機結(jié)構(gòu)簡介單片機采用STC89C51，時鐘電路，作用給單片機提供一個時間基準，單片機的復位電路，按下P1復口位的按P1鍵.0之-P后1.可3分以別使與四個按鍵連接，分別控制鋸齒波、單三片角機波進、入正剛弦上波電和的方起波，P1.4-P1.7與四個發(fā)光二極管相

始連狀,按態(tài)鍵。一對應發(fā)光二極管一，依次類推，發(fā)光二極管四對應按鍵四，實現(xiàn)輸出一個波形對應亮一個燈。其中晶振采用12MHZ。P0口與DAC0832的DI0-DI7數(shù)據(jù)輸入端相連。P2口用來控制DAC0832的輸入寄存器選擇信號/CS和數(shù)據(jù)傳送信號/XFER。系統(tǒng)硬件設計系統(tǒng)按鍵功能設計系統(tǒng)按鍵采用獨立式未編碼鍵盤結(jié)構(gòu)根據(jù)設計的電路特點，只需要用到4個按鈕來選擇波形，實現(xiàn)的功能也比較簡單。系統(tǒng)硬件設計LCD顯示器液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點，在袖珍式儀表和低功耗應用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應用。在本設計采用的字符型液晶模塊是一種用5x7點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器。系統(tǒng)硬件設計DA轉(zhuǎn)換器DAC0832是8分辨率的D/A轉(zhuǎn)換集成芯片。與微處理器完全兼容。這個DA芯片以其價格低廉、接口簡單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點，在單片機應用系統(tǒng)中得到廣泛的應用。。系統(tǒng)硬件設計雙運算放大器LM358是雙運算放大器。內(nèi)部包括有兩個獨立的、高增益、內(nèi)部頻率補償?shù)碾p運算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式。它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，因此被廣泛應用在各種電路中。四、系統(tǒng)軟件設計本軟件設計過程中主要實現(xiàn)利用按鍵來控制不同波形的輸出，當按鍵1按下時，函數(shù)發(fā)生器就切換不同的波形；當按鍵2按下時，函數(shù)發(fā)生器就加頻率；當按鍵3按下時，函數(shù)發(fā)生器就減頻率；當按鍵4按下時，函數(shù)發(fā)生器就進入調(diào)節(jié)步進值。五、測試結(jié)果在確定編程思路并將各部分的程序及各子程序編好，就可以對本文所設計的硬件電路和系統(tǒng)軟件進行總體測試了。示波器主要用于顯示函數(shù)發(fā)生器輸出的波形，用它可以檢測函數(shù)發(fā)生器是否正常工作。總結(jié)課程設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識、發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實際問題，鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程。隨著科學技術發(fā)展的日新日異，單片機已經(jīng)成為當今計算機應用中空前活躍的領域，在生活中可以說得是無處不在。因此作為二十一世紀的大學來說掌握單片機的開發(fā)技術是十分重要的?；仡櫰鸫舜螁纹瑱C課程設計。從選題到定稿，從理論到實踐，在最近這段時間里，可以說是苦多于甜，但是可以學到很多的東西，不僅可以鞏固之前所學過的知識，而且還學到了很多在課本上沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得