基于单片机DA转换设计函数信号发生器
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电路综合实习报告
课程题目:基于单片机D/A转换设计函数信号发生器
摘要:以51单片机为核心设计函数信号发生器,采用程序设计方法产生正弦波,方波,三角波,方波,锯齿波,波形的频率在一定频率范围内可任意改变。通过键盘来控制四种波形的类型选择与频率变化,并通过液晶屏1602显示其各自的类型及数值。主要包括信号发生部分、D/A转换部分以及液晶显示部分。
关键词:D/A转换,液晶显示
主要内容:
1.实习原理
2.实习内容
1)系统设计
●设计要求
●方案设计(各模块设计)
●软件设计流程
2)通过示波器对波形种类及频率进行测试
●测试说明
●测试过程
●测试结果
3.实习的心得体会
4.附录:
源程序
1.实习原理:
●系统总体框图
●主控芯片AT89S52
●DAC0832的内部结构:
D/A转换原理图
DAC0832是双列直插式8位D/A转换器。能完成数字量输入到模拟量(电流) 输出的转换。其主要参数如下:分辨率为8位,转换时间为1μs,满量程误差为±1LSB,参考电压为-10V~+10V,供电电源为+5V~+15V,逻辑电平输入与TTL兼容。DAC0832中有两级锁存器,第一级锁存器称为输入寄存
器,它的允许锁存信号为ILE,第二级锁存器称为DAC寄存器,它的锁存
信号也称为通道控制信号 /XFER。
●液晶屏的显示
●矩阵键盘
2.实习内容:
1)系统设计
利用AT89S52单片机采用程序设计方法产生锯齿波、正弦波、方波、三角波四种波形,再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,滤波放
大,最终由示波器显示出来,通过键盘来控制四种波形的类型选择、频率变化,最终输出显示其各自的类型以及数值。
●设计要求
1)基于单片机的D/A转换用软件编程产生四种波形,分别为:锯齿波,
正弦波,方波,三角波;
2)通过键盘选择四种波形类型;
3)波形频率可调;
●方案设计论证
显示方案论证:
方案一:采用LED数码管。LED数码管由8个发光二极管组成,每只数码管轮流显示各自的字符。由于人眼具有视觉暂留特性,当每只数码管显示的时间间隔小于1/16s时人眼感觉不到闪动,看到的是每只数码管常亮。使用数码管显示编程较易,但要显示内容多,而且数码管不能显示字母。
方案二:采用LCD液晶显示器1602。其功率小,效果明显,显示编程容易控制,可以显示字母。
以上两种方案综合考虑,选择方案二。
键盘方案论证:
方案一:矩阵式键盘。矩阵式键盘的按键触点接于由行、列母线构成的矩阵电路的交叉处。当键盘上没有键闭合时,所有的行和列线都断开,行线都呈高电平。当某一个键闭合时,该键所对应的行线和列线被短路。
方案二:编码式键盘。编码式键盘的按键触点接于74LS148芯片。当键盘上没有闭合时,所有键都断开,当某一键闭合时,该键对应的编码由74LS148输出。
以上两种方案综合考虑,选择方案一。
●软件设计流程
2)通过示波器对波形种类及频率进行测试
●测试说明:
正弦波、矩形波、三角波和方波信号的输出,通过对独立键盘来实现其不同波形的输出以及改变其频率。
●测试过程:
当程序下进去时经过初始化,液晶屏的上只显示“Starting,
XinHaoFaSheng”,然后显示“Clear All,Nothing Happened”,当键盘
4按下时开始显示频率,当键盘7按下时,此时输出波形为三角波,当
键盘8按下时,此时输出波形为方波,当键盘9按下时,此时输出波形
为正弦波,当键盘C按下时,此时输出波形为锯齿波。每按一次键盘4,再按键盘A,波形频率增加,每按一次键盘4,再按键盘B,波形频率减小。
●测试结果
各种波形:
输出波形为三角波
输出波形为方波时
输出为正弦波时
输出为锯齿波时
存在问题:得到的波形纹波比较明显,波形相当不稳定,而且有时候出现了失真
解决方法:修改程序中波形的幅值,使幅值减小,最后纹波变小,波形也比较稳定。至于出现失真这个问题,经过检查,发现连接线路有所松动,处理完后,波形正常。
3.实习心得体会
通过这次实习,我学习了函数发生器设计的原理,用keil软件编程及调试,protues软件仿真,示波器的使用,加深了我对单片机的理解,也让我了解到专业知识的重要性。在实习过程中也碰到了很多困难,比如说对于写程序可以说是掌握得不是很好,用c语言写程序会出现很多错误;在用protues软件仿真时,由于第一次接触,所以一开始都不知道何从下手;在用示波器测试时纹波太大,而且波形不稳定等等,最后通过一些书籍,百度查看相关资料,询问同学,再修改程序,解决了困难。
这次实习是对我们过去所学知识的系统提高和扩充的过程,很好的锻炼了我们解决问题的能力,同时也让我们了解到自己的不足,从而不断完善自己。
4.附录
源程序:
#include"regX51.h"
#include "intrins.h"
#include
#include"1602.h"
#include"DAC0832.h"
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar Key,keytemp,flag=20,i;
uchar freq,baiwei,shiwei,gewei;
uint code
pinlv[]={400,227,214,200,190,178,170,160,153,147,140,134,130,125,121,117,112,10 8,105,101,
99,96,92,90,88,86,83,81,80,78,76,74,72,70,78,76,74,72};
uchar code value[16]=
//矩阵键盘中每个键对应的P0口值
{
0x0e7,0x0d7,0x0b7,0x077,
0x0eb,0x0db,0x0bb,0x07b,
0x0ed,0x0dd,0x0bd,0x07d,
0x0ee,0x0de,0x0be,0x07e
};
uchar code table[]=
{
0x30, //0在1602中的十六进制码
0x31, //1在1602中的十六进制码
0x32, //2在1602中的十六进制码
0x33, //3在1602中的十六进制码
0x34, //4在1602中的十六进制码
0x35, //5在1602中的十六进制码0x36, //6在1602中的十六进制码0x37, //7在1602中的十六进制码0x38, //8在1602中的十六进制码0x39, //9在1602中的十六进制码0x41, //A在1602中的十六进制码0x42, //B在1602中的十六进制码0x43, //C在1602中的十六进制码0x44, //D在1602中的十六进制码0x45, //E在1602中的十六进制码0x46 //F在1602中的十六进制码 };
uchar code sanjiaobo[128]={
0x00,0x04,0x08,0x0c,
0x10,0x14,0x18,0x1c,
0x20,0x24,0x28,0x2c,
0x30,0x34,0x38,0x3c,
0x40,0x44,0x48,0x4c,
0x50,0x54,0x58,0x5c,
0x60,0x64,0x68,0x6c,
0x70,0x74,0x78,0x7c,
0x80,0x84,0x88,0x8c,
0x90,0x94,0x98,0x9c,
0xa0,0xa4,0xa8,0xac,
0xb0,0xb4,0xb8,0xbc,
0xc0,0xc4,0xc8,0xcc,
0xd0,0xd4,0xd8,0xdc,
0xe0,0xe4,0xe8,0xec,
0xfe,0xfa,0xf6,0xf2,
0xee,0xea,0xe6,0xe2,
0xde,0xda,0xd6,0xd2,
0xce,0xca,0xc6,0xc2,
0xbe,0xba,0xb6,0xb2,
0xae,0xaa,0xa6,0xa2,
0x9e,0x9a,0x96,0x92,
0x8e,0x8a,0x86,0x82,
0x7e,0x7a,0x76,0x72,
0x6e,0x6a,0x66,0x62,
0x5e,0x5a,0x56,0x52,
0x4e,0x4a,0x46,0x42,
0x3e,0x3a,0x36,0x32,
0x2e,0x2a,0x26,0x22,
0x1e,0x1a,0x16,0x12,
0x0e,0x0a,0x06,0x02,
};
uchar code fangbo[256]={
0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,
0xff,0xff,0xff,0xff,
0xff,0xff,0xff,0xff,
0xff,0xff,0xff,0xff,
0xff,0xff,0xff,0xff,
0xff,0xff,0xff,0xff,
0xff,0xff,0xff,0xff,
0xff,0xff,0xff,0xff,
0xff,0xff,0xff,0xff,
0xff,0xff,0xff,0xff,
0xff,0xff,0xff,0xff,
0xff,0xff,0xff,0xff,
0xff,0xff,0xff,0xff,
0xff,0xff,0xff,0xff,
0xff,0xff,0xff,0xff,
0xff,0xff,0xff,0xff,
0xff,0xff,0xff,0xff,
};
uchar code zhengxianbo[128]={ 0x80,0x86,0x8c,0x92,
0xb0,0xb6,0xbc,0xc1, 0xc7,0xcc,0xd1,0xd5, 0xDA,0xde,0xe2,0xe6, 0xea,0xed,0xf0,0xf3, 0xf6,0xf8,0xfa,0xfc,
0xfd,0xfe,0xff,0xff,
0xff,0xff,0xff,0xfe,
0xfd,0xfc,0xfa,0xf8,
0xf6,0xf3,0xf0,0xed, 0xea,0xe6,0xe3,0xde, 0xDA,0xd6,0xd1,0xcc, 0xc7,0xc1,0xbc,0xb6, 0xb1,0xab,0xa5,0x9f, 0x99,0x92,0x8c,0x86, 0x80,0x79,0x73,0x6d, 0x67,0x61,0x5b,0x55, 0x4f,0x49,0x43,0x3e, 0x39,0x33,0x2e,0x2a, 0x25,0x21,0x1d,0x19, 0x15,0x12,0x0f,0x0c, 0x09,0x07,0x05,0x03, 0x02,0x01,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x01, 0x02,0x03,0x05,0x07, 0x09,0x0c,0x0e,0x12, 0x15,0x18,0x1c,0x20, 0x25,0x29,0x2e,0x33, 0x38,0x3d,0x43,0x48,
0x66,0x6c,0x73,0x79,
};
uchar code jc[128]=
{
0x00,0x02,0x04,0x06,0x08,0x0a,0x0c,0x0e,
0x10,0x12,0x14,0x16,0x18,0x1a,0x1c,0x1e,
0x20,0x22,0x24,0x26,0x28,0x2a,0x2c,0x2e,
0x30,0x32,0x34,0x36,0x38,0x3a,0x3c,0x3e,
0x40,0x42,0x44,0x46,0x48,0x4a,0x4c,0x4e,
0x50,0x52,0x54,0x56,0x58,0x5a,0x5c,0x5e,
0x60,0x62,0x64,0x66,0x68,0x6a,0x6c,0x6e,
0x70,0x72,0x74,0x76,0x78,0x7a,0x7c,0x7e,
0x80,0x82,0x84,0x86,0x88,0x8a,0x8c,0x8e,
0x90,0x92,0x94,0x96,0x98,0x9a,0x9c,0x9e,
0xa0,0xa2,0xa4,0xa6,0xa8,0xaa,0xac,0xae,
0xb0,0xb2,0xb4,0xb6,0xb8,0xba,0xbc,0xbe,
0xc0,0xc2,0xc4,0xc6,0xc8,0xca,0xcc,0xce,
0xd0,0xd2,0xd4,0xd6,0xd8,0xda,0xdc,0xde,
0xe0,0xe2,0xe4,0xe6,0xe8,0xea,0xec,0xee,
0xf0,0xf2,0xf4,0xf6,0xf8,0xfa,0xfc,0xfe
};
void ScanKey();
void Dly_mS(unsigned int ms) //延时函数{
unsigned int i;
while(ms--)
for(i=0;i<75;i++);
}
void IniSys()
{
Dly_mS(200);
EA=0;
TCON = 0x00; /*中断标志清0*/
IT1=0; /*中断1边缘触发*/
EX1=0; /*中断1暂时关闭*/
ET0=0; /*定时器0中断关闭*/
TMOD = 0x01; /*定时器0方式1*/
TH0=0x0FC;
TL0=0x18;//定时1ms
EA=1; /*开中断*/
ET0=1; /*开定时器0中断*/
}
void CT0Server() interrupt 1 //定时器中每1MS扫描一次键盘
{
TH0=(65536-1000)/256;
TL0=(65536-1000)%256;//定时10ms
TR0=1;
keytemp=Key;
ScanKey();
}
void delay_nus( uchar n )
{
while( --n )
{;}
}
void ScanKey()
{
uchar P0Buf,scan,j;
P0=0x0f;
P0Buf=P0;
if(P0Buf!=0x0f)
{
P0=0xf0;
scan=P0Buf;
P0Buf=P0;
scan=scan+P0Buf;
for(j=0;j<16;j++)
{
if(value[j]==scan) {
Key=j;
break;
}
}
}
}
void function0()
{
Display(0,0,"Clear All ");
Display(0,1,"Nothing Happened");
DAC0832=0x00;
}
void function4()
{
for(i=0;i<128;i++) //循环送255个三角波数据 {
DAC0832=sanjiaobo[i];
delay_nus(freq);
}
}
void function5()
{
for(i=0;i<128;i++) //循环送255个方波数据
{
DAC0832=fangbo[i];
delay_nus(freq);
}
}
(完整word版)基于单片机的信号发生器开题报告
内蒙古工业大学本科生毕业设计(论文)开题报告
注:表格根据所填内容可进行调整,可多页。 一、设计总体方案 利用AT89S52 单片机采用程序设计方法产生锯齿波,正弦波,矩形波,方波四种波形,再通过D/A 转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,滤波放大,最终由示波器显示出来,通过键盘来控四种波形的类型,频率变化,最终输出显示其各自的类型及数值
图4.1 硬件原理框图 二.硬件各单元电路方案设计与选择 1、单片机的选择 方案一:AT89S52芯片中只有一路模拟输出或几路模拟信号非同步输出,这种情况下CPU对DAC0832 执行一次写操作,则把一个数据直接写入DAC寄存器,DAC0832的输出模拟信号随之对应变化。输出波形稳定,精度高,滤波好,抗干扰效果好,连接简单,性价比高。 方案二:C8051F005单片机是完全集成的混合信号系统级芯片,具有与8051兼容的微控制器内核,与MCS-51指令集完全兼容。除了具有标准8052的数字外设部件,片内还集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其他数字外设及功能部件,而且执行速度快。但其价格较贵 方案三:采用单片机编程的方法来实现。该方法可以通过编程的方法来控制信号波形的频率和幅度,而且在硬件电路不变的情况下,通过改变程序来实现频率的变换。此外,由于通过编程方法产生的是数字信号,所以信号的精度可以做的很高。 以上两种方案综合考虑,选择方案一 2.键盘设计方案比较 方案一:矩阵式键盘。矩阵式键盘的按键触点接于由行、列母线构成的矩阵电路的交叉处。当键盘上没有键闭合时,所有的行和列线都断开,行线都呈高电平。当某一个键闭合时,该键所对应的行线和列线被短路。 方案二:独立式键盘。独立式键盘具有硬件与软件相对简单的特点,其缺点是按键数量较多时,要占用大量口线。 以上两种方案综合考虑,选择方案二。 3、D/A转换部分
基于51单片机的函数信号发生器的设计
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/a718675582.html, 基于51单片机的函数信号发生器的设计 作者:朱兆旭 来源:《数字技术与应用》2017年第02期 摘要:本文所设计的系统是采用AT89C51单片机和D/A转换器件DAC0832产生所需不 同信号的低频信号源,AT89C51 单片机作为主体,采用D/A转换电路、运放电路、按键和LCD液晶显示电路等,按下按键控制生成方波、三角波、正弦波,同时用LCD显示相应的波形,输出波形的周期可以用程序改变,具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。 关键词:51单片机;模数转换器;信号发生器 中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)02-0011-01 1 前言 波形发生器,是一种作为测试用的信号源,是当下很多电子设计要用到的仪器。现如今是科学技术和设备高速智能化发展的科技信息社会,集成电路发展迅猛,集成电路能简单地生成各式各样的波形发生器,将其他信号波形发生器于用集成电路实现的信号波形发生器进行对比,波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标,集成电路实现的信号波形发生器都胜过一筹,随着单片机应用技术的不断成长和完善,导致传统控制与检测技术更加快捷方便。 2 系统设计思路 文章基于单片机信号发生器设计,产生正弦波、方波、三角波,连接示波器,将生成的波形显示在示波器上。按照对作品的设计研究,编写程序,来实现各种波形的频率和幅值数值与要求相匹配,然后把该程序导入到程序存储器里面。 当程序运行时,一旦收到外界发出的指令,要求设备输出相应的波形时,设备会调用对应波形发生程序以及中断服务子程序,D/A转换器和运放器随之处理信号,然后设备的端口输出该信号。其中,KEY0为复位键,KEY1的作用是选择频率的步进值,KEY2的作用是增加频 率或增加频率的步进值,KEY3的作用是减小频率或减小频率的步进值,KEY4的作用是选择三种波形。103为可调电阻,用于幅值的调节。自锁开关起到电源开关的作用。启动电源,程序运行的时候,选择正弦波,红色LED灯亮起;选择方波,黄色LED灯亮起;选择三角波,绿色LED灯亮起。函数信号发生器频率最高可达到100Hz,最低可达到10Hz,步进值0.1- 10Hz,幅值最高可到3.5V。系统框图如图1所示。 3 软件设计
什么是函数信号发生器,函数信号发生器的作用,函数信号发生器的工作原理
什么是函数信号发生器,函数信号发生器的作用,函数信号发生器的工作原 理 什么是函数信号发生器?函数信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时,以及测量元器件的特性与参数时,用作测试的信号源或激励源。 函数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,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。 函数信号发生器的工作原理:函数信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时,以及测量元器件的特性与参数时,用作测试的信号源或激励源。它能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波、正弦波,所以在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。 函数信号发生器系统主要由主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器和指示电压表构成。当输入端输入小信号正弦波时,该信号分两路传输,一路完成整流倍压功能,提供工作电源;另一路进入一个反相器的输入端,完成信号放大功能。该放大信号经后级的门电路处理,变换成方波后经输出,输出端为可调电阻。 函数信号发生器产生的各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示,函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。例如在通信、广播、电视系统中,都需要射频发射,这里的射频波就是载波,把音频、视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。
基于51单片机的函数信号发生器
基于51单片机的函数信号发生器 设计方案 利用单片机AT89C52采用程序设计方法产生锯齿波、三角波、正弦波、方波四种波形,再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,滤波放大,最终由示波器显示出来,能产生10Hz—10kHz 的波形。通过键盘来控制四种波形的类型选择、拨码开关控制频率的变化,并通过液晶屏1602显示其各自的类型以及数值,系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三部分,其中尤其对数/模转换部分和波形产生和变化部分进行详细论述。 设计要求 1)、利用单片机采用软件设计方法产生四种波形 2)、四种波形可通过键盘选择 3)、波形频率可调 4)、需显示波形的种类及其频率 方案设计 1 信号发生电路方案
通过单片机控制D/A,输出四种波形。此方案虽输出的波形不够稳定,抗干扰能力弱,不易调节,但此方案电路简单、成本低。因此选用此方案。 2 单片机的选择 AT89C52单片机是一种高性能8位单片微型计算机。它把构成计算机的中央处理器CPU、存储器、寄存器、I/O接口制作在一块集成电路芯片中,从而构成较为完整的计算机、而且其价格便宜。 3 显示方案 采用LCD液晶显示器1602。其功率小,效果明显,显示编程容易控制,可以显示字母。 4 键盘方案论证 采用独立式键盘。独立式键盘具有硬件与软件相对简单的特点,其缺点是按键数量较多时,要占用大量口线。 总体系统设计 该系统采用单片机作为数据处理及控制核心,由单片机完成人机界面、系统控制、信号的采集分析以及信号的处理和变换,采用按键
输入,利用液晶显示电路输出数字显示的方案。将设计任务分解为按键电路、液晶显示电路等模块。下图为系统的总体框图: 总体方框图 硬件实现及单元电路设计 1单片机最小系统的设计 AT89C52是片内有ROM/EPROM的单片机,因此,这种芯片构成的最小系统简单﹑可靠。用80C51单片机构成最小应用系统时,只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可,如图(2) 89C51单片机最小系统所示。由于集成度的限制,最小应用系统只能用作一些小型的控制单元。其应用特点: (1)有可供用户使用的大量I/O口线。
基于51单片机的信号发生器设计报告
基于51单片机的信号发生器设计报告 二零一四年十二月十一日
摘要 根据题目要求以及结合实际情况,本文采用一种以AT89C51单片机为核心所构成的波形发生器,可产生方波、三角波、正弦波、锯齿波等多种波形,波形的频率可用程序改变,并可根据需要选择单极性输出或双极性输出,具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。本设计经过测试,性能和各项指标基本满足题目要求。 关键词:信号发生器 DAC0832芯片 LM358运放 89C51芯片
目录 摘要...................................................................... 目录...................................................................... 第一章绪论................................................................. 1.1单片机概述........................................................... 1.2信号发生器的概述和分类.............................................. 1.3问题重述及要求....................................................... 第二章方案的设计与选择................................................... 2.1方案的比较........................................................... 2.2设计原理 ............................................................. 2.3设计思想 ............................................................. 2.4实际功能 ............................................................. 第三章硬件设计............................................................ 3.1硬件原理框图......................................................... 3.2主控电路 ............................................................. 3.3数、模转换电路....................................................... 3.4按键接口电路......................................................... 3.5时钟电路 ............................................................. 3.6显示电路 ............................................................. 第四章软件设计............................................................ 4.1程序流程图........................................................... 参考文献.................................................................... 附录1 电路原理图 .......................................................... 附录2 源程序............................................................... 附录3 器件清单......................................................
函数信号发生器的设计与制作
函数信号发生器的设计、和装配实习 一.设计制作要求: 掌握方波一三角波一正弦波函数发生器的设计方法和测试技术。学会由分立器件和集成电路组成的多级电子电路小系统的布线方法。掌握安装、焊接和调试电路的技能。掌握在装配过程中可能发生的故障进行维修的基本方法。 二.方波一三角波一正弦波函数发生器设计要求 函数发生器能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形。其电路中使用的器件可以是分立器件,也可以是集成电路(如单片集成电路函数发生器ICL8038)。本次电子工艺实习,主要介绍由集成运算放大器和晶体管差分放大器组成的方波一三角波一正弦波函数信号发生器的设计和制作方法。 产生正弦波、方波、三角波的方案有多 种: 1:如先产生正弦波,然后通过整 形电路将正弦波变换成方波,再由积分 电路将方波变成三角波。 2:先产生三角波一方波,再将三 角波变成正弦波或将方波变成正弦波。 3 3:本次电路设计,则采用的图1函数发生器组成框图 是先产生方波一三角波,再将三角波变换成正弦波的电路设计方法。此钟方法的电路组成框图。如图1所示:可见,它主要由:电压比较器、积分器和差分放大器等三部分构成。 为了使大家能较快地进入设计和制做状态,节省时间,在此,重新复习电压比较器、积分器和差分放大器的基本构成和工作原理: ,并判所谓比较器,是一种用来比较输入信号v1和参考电压V REF 断出其中哪个大,在输出端显示出比较结果的电路。 在《电子技术基础》一书的9.4—非正弦波信号产生电路的9.4.1中,专门讲述了: A:单门限电压比较器、B:过零比较器 C:迟滞比较器的电路结构和工作原理。 一、单门限电压比较器 所谓单门限电压比较器,是指比较器的输入端只有一个门限电压。
基于51单片机函数信号发生器设计.
摘要: 本系统利用单片机AT89S52采用程序设计方法产生锯齿波、正弦波、矩形波三种波形,再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,滤波放大,最终由示波器显示出来,能产1Hz—3kHz的波形。通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率变化,并通过液晶屏1602显示其各自的类型以及数值,系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三部分,其中尤其对数/模转换部分和波形产生和变化部分进行详细论述。 关键词:单片机AT89S52、DAC0832、液晶1602 Abstract: this system capitalize on AT89s52,it makes use of central processor to generate three kinds of waves, they are triangle wave, and use D/A conversion module, wave generate module and liquid crystal display of 1602, it can have the 1Hz-3KHz profile. In this system it can control wave form choosing, frequency, range,can have the sine wave, the square-wave, the triangular wave. Simultaneously may also take the frequency measurement frequency,and displays them through liquid crystal display of 1602. this design includes three modules. They are D/A conversion module, wave generate module and liquid crystal display of LED module. In this design, the wave generator into wave form module and D/A conversion module are discussed in detail. key word: AT89S52, DAC0832, liquid crystal 1602. 目录
简易信号发生器单片机课程设计报告
课程设计(论文)任务书 电气学院电力系统及其自动化专业12(1 )班 一、课程设计(论文)题目:简易信号发生器设计 二、课程设计(论文)工作自 2015年1 月12 日起至2015 年 1月16 日止。 三、课程设计(论文) 地点:电气学院机房 10-303 四、课程设计(论文)内容要求: 1.课程设计的目的 (1)综合运用单片机原理及应用相关课程的理论知识和实际应用知识,进行单片机应用系统电路及程序设计,从而使这些知识得到进一步的巩固,加深和发展;(2)熟悉和掌握单片机控制系统的设计方法,汇编语言程序设计及proteus 软件的使用; (3)通过查阅图书资料、以及书写课程设计报告可提高综合应用设计能力,培养独立分析问题和解决问题的能力。 2.课程设计的内容及任务 (1)可产生频率可调的正弦波(64个点)、方波、锯齿波或三角波。 (2)显示出仿真波形。 (3)通过按键选择输出波形的种类。 (4)在此基础上使输出波形的幅值可控。
3.课程设计说明书编写要求 (1)设计说明书用A4纸统一规格,论述清晰,字迹端正,应用资料应说明出处。(2)说明书内容应包括(装订次序):题目、目录、正文、设计总结、参考文献等。应阐述整个设计内容,要重点突出,图文并茂,文字通畅。 (3)报告内容应包括方案分析;方案对比;整体设计论述;硬件设计(电路接线,元器件说明,硬件资源分配);软件设计(软件流程,编程思想,程序注释,) 调试结果;收获与体会;附录(设计代码放在附录部分,必须加上合理的注释)(4) 学生签名: 2015年1月16 日 课程设计(论文)评审意见 (1)总体方案的选择是否正确;正确()、较正确()、基本正确()(2)程序仿真能满足基本要求;满足()、较满足()、基本满足()(3)设计功能是否完善;完善()、较完善()、基本完善()(4)元器件选择是否合理;合理()、较合理()、基本合理()(5)动手实践能力;强()、较强()、一般()(6)学习态度;好()、良好()、一般()(7)基础知识掌握程度;好()、良好()、一般()(8)回答问题是否正确;正确()、较正确()、基本正确()、不正确() (9)程序代码是否具有创新性;全部()、部分()、无() (10)书写整洁、条理清楚、格式规范;规范()、较规范()、一般()总评成绩优()、良()、中()、及格()、不及格() 评阅人:
简易函数信号发生器
课程设计任务书 (一)设计目的 1、掌握信号发生器的设计方法和测试技术。 2、了解单片函数发生器IC8038的工作原理和应用。 3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。 (二)设计技术指标与要求 1、设计要求 (1)电路能输出正弦波、方波和三角波等三种波形; (2)输出信号的频率要求可调; (3)拟定测试方案和设计步骤; (4)根据性能指标,计算元件参数,选好元件,设计电路并画出电路图; (5)在面包板上或万能板或PCB板上安装电路; (6)测量输出信号的幅度和频率; (7)撰写设计报告。 2、技术指标 频率范围:100Hz~1KHz 1KHz~10KHz; 输出电压:方波V P-P≤24V,三角波V P-P=6V,正弦波V P-P=1V;方波t r小于1uS。 (三)设计提示 1、方案提示: (1)设计方案可先产生正弦波,然后通过整形电路将正弦波变成方波,再由积分电路将方波变成三角波;也可先产生三角波-方波,再将三角波变成正弦波。 (2)也可用单片集成芯片IC8038实现,采用这种方案时要求幅度可调。 2、设计用仪器设备: 示波器,交流毫伏表,数字万用表,低频信号发生器,实验面包板或万能板,智能电工实验台。 3、设计用主要器件: (1)双运放NE5532(或747)1只(或741 2只)、差分管3DG100 4个、电阻电容若干; (2)IC8038、数字电位器、电阻电容若干。 4、参考书: 《电子线路设计·实验·测试》谢自美主编华中科技大学出版社 《模拟电子技术基础》康华光主编高等教育出版社 《模拟电子技术》胡宴如主编高等教育出版社 (四)设计报告要求 1、选定设计方案; 2、拟出设计步骤,画出设计电路,分析并计算主要元件参数值; 3、列出测试数据表格; 4、调试总结,并写出设计报告。 (五)设计总结与思考 1、总结信号发生器的设计和测试方法;
基于51单片机的简易函数信号发生器
创新性实验研究报告实验项目名称_简易函数信号发生器
四、实验内容
2、实验内容 1、运用keil软件对程序进行编写,运行程序,并进行程序修改。 2、运用protues软件进行硬件电路仿真设计。 3、将程序下载到仿真单片机中,并观测输出波形。 4、对程序进行修改,再次运行仿真软件,直到输出理想的波形。 5、仿照仿真软件进行硬件电路的焊接。 6、将程序下载到单片机,并用示波器测试输出波形。 7、对程序进行修改,直到输出满意的波形为止。
3、实验步骤 1、首先打开keil软件. 2、运用keil软件对程序进行编写,程序见附件。 3、打开protues软件. 4、运用protues软件对硬件电路进行设计。 9C51单片机是该信号发生器的核心,具有2个定时器,32个并行I/O口,1个串行I/O口,5个中断源。由于本设计功能简单,数据处理容易,数据存储空间也足够,因为我们采用了片选法选择芯片,进行芯片的选择和地址的译码。在单片机最小最小系统中,单片机从P1口接收来自键盘的信号,并通过P0口输出控制信号,通过DA转换芯片最终由示波器显示输出波形。单片机引脚分配如下:?XTAL1,XTAL2:外接晶振,产生时钟信号。 ?RST:复位电路; ?P2口:8位数字信号输出输出,外接DAC0832; ?P3.6口和P3.7口:DAC0832的时钟信号; 单片机模块 单片机输出的是数字信号,因为要得到模拟信号的波形就必须对其进行数模转换。我们采用了DAC0832数模转换器,该芯片具由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器及转换控制电路四部分构成。由于其输出为电流输出,因为外加运算放大器LM324使之转换为电压输出。最后通过示波器显示输出的波形。
基于单片机的信号发生器设计
基于单片机的信号发生器设计
基于单片机的信号发生器 设计
摘要 在介绍MAX038 芯片特性的基础上,论述了采用MAX038 芯片设计数字函数信号发生器的原理以及整机的结构设计。对其振荡频率控制、信号输出幅度控制以及频率和幅度数显的实现作了较详细的论述。该函数信号发生器可输出三角波,方波和正弦波。 本文重点论述了整机通过D/A转换电路控制MAX038的实现过程,D/A转换电路采用了8位4通道的MAX505来实现。在幅度的控制上采用数字电位器AD5171,该芯片是I2C总线方式控制,文中给出了I2C总线的读写控制程序。系统支持按键操作和上位机操作两种模式。 关键词:函数信号;D/A ;单片机控制
Design of Signal Generator System Based on SCM Zisu zhou (College of Zhangjiajie, Jishou University, Jishou,Hunan 416000) Abstract Based on the introduction of MAX038 , we discussed the principle and the whole frame of the digital function signal generator. We described the control of the oscillatory frequent , amplitude and the digital display in detail. Thegenerator can output three kinds of waves : sine wave , square wave , triangle wave. This text has exposition the mirco-computer controls the D/A electric circuit of conversion realize the process. In D/A changing electric circuit adopt the 8 bit 4 channel come to realize. Porentiometer AD5171 is adopted in the control of length. This chip is that I2C bus control way. This system supports key-control or computer-control modes. Key words : function signal ;D/A ;single - chip microprocessor control ;
如何使用函数信号发生器
如何使用函数信号发生器 认识函数信号发生器 信号发生器一般区分为函数信号发生器及任意波形发生器,而函数波形发生器在设计上又区分出模拟及数字合成式。众所周知,数字合成式函数信号源无论就频率、幅度乃至信号的信噪比(S/N)均优于模拟,其锁相环( PLL)的设计让输出信号不仅是频率精准,而且相位抖动(phase Jitter)及频率漂移均能达到相当稳定的状态,但毕竟是数字式信号源,数字电路与模拟电路之间的干扰,始终难以有效克服,也造成在小信号的输出上不如模拟式的函数信号发. 这是通用模拟式函数信号发生器的结构,是以三角波产生电路为基础经二极管所构成的正弦波整型电路产生正弦波,同时经由比较器的比较产生方波,换句话说,如果以恒流源对电容充电,即可产生正斜率的斜波。同理,右以恒流源将储存在电容上的电荷放电即产生负斜率的斜波,电路结构如下: 当I1 =I2时,即可产生对称的三角波,如果I1 > >I2,此时即产生负斜率的锯齿波,同理I1 < < I2即产生正斜率锯齿波。 再如图二所示,开关SW1的选择即可让充电速度呈倍数改变,也就是改变信号的频率,这也就是信号源面板上频率档的选择开关。同样的同步地改变I1及I2,也可以改变频率,这也就是信号源上调整频率的电位器,只不过需要简单地将原本是电压信号转成电流而已。 而在占空比调整上的设计有下列两种思路: 改变电平的幅度,亦即改变方波产生电路比较器的参考幅度,即可达到改变脉宽而频率不变的特性,但其最主要的缺点是占空比一般无法调到20%以下,导致在采样电路实验时,对瞬时信号所采集出来的信号有所变动,如果要将此信号用来作模数(A/D)转换,那么得到的数字信号就发生变动而无所适从。但不容否认的在使用上比较好调。 2、占空比变,频率跟着改变,其方法如下: 将方波产生电路比较器的参考幅度予以固定(正、负可利用电路予以切换),改变充放电斜率,即可达成。 这种方式的设计一般使用者的反应是“难调”,这是大缺点,但它可以产生10%以下的占空比却是在采样时的必备条件。 以上的两种占空比调整电路设计思路,各有优缺点,当然连带的也影响到是否能产生“像样的”锯齿波。 接下来PA(功率放大器)的设计。首先是利用运算放大器(OP) ,再利用推拉式(push-pull)放大器(注意交越失真Cross-distortion的预防)将信号送到衰减网路,这部分牵涉到信号源输出信号的指标,包含信噪比、方波上升时间及信号源的频率响应,好的信号源当然是正弦波信噪比高、方波上升时间快、三角波线性度要好、同时伏频特性也要好,(也即频率上升,信号不能衰减或不能减太大),这部分电路较为复杂,尤其在高频时除利用电容作频率补偿外,也牵涉到PC板的布线方式,一不小心,极易引起振荡,想设计这部分电路,除原有的模拟理论基础外尚需具备实际的经验,“Try Error”的耐心是不可缺少的。 PA信号出来后,经过π型的电阻式衰减网路,分别衰减10倍(20dB)或100倍(40dB),此时一部基本的函数波形发生器即已完成。(注意:选用π型衰减网络而不是分压电路是要让输出阻抗保持一定)。 一台功能较强的函数波形发生器,还有扫频、VCG、TTL、 TRIG、 GATE及频率计等功能,其设
基于51单片机函数信号发生器设计
摘要:本系统利用单片机AT89S52采用程序设计方法产生锯齿波、正弦波、矩形波三种波形,再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,滤波放大,最终由示波器显示出来,能产1Hz—3kHz的波形。通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率变化,并通过液晶屏1602显示其各自的类型以及数值,系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三部分,其中尤其对数/模转换部分和波形产生和变化部分进行详细论述。 关键词:单片机AT89S52、DAC0832、液晶1602 Abstract: this system capitalize on AT89s52,it makes use of central processor to generate three kinds of waves, they are triangle wave, and use D/A conversion module, wave generate module and liquid crystal display of 1602, it can have the 1Hz-3KHz profile. In this system it can control wave form choosing, frequency, range,can have the sine wave, the square-wave, the triangular wave. Simultaneously may also take the frequency measurement frequency,and displays them through liquid crystal display of 1602.this design includes three modules. They are D/A conversion module, wave generate module and liquid crystal display of LED module. In this design, the wave generator into wave form module and D/A conversion module are discussed in detail. key word: AT89S52, DAC0832, liquid crystal 1602.
基于51单片机信号发生器的设计
专业方向课程设计报告设计课题:信号发生器的设计 设计时间:2012年06月6日
信号发生器的设计 摘要:本文以STC89C51单片机为核心设计了一个低频函数信号发生器。信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、方波、三角波、三角波、梯形波及其他任意波形,波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变。波形和频率的改变通过软件控制,幅度的改变通过硬件实现。介绍了波形的生成原理、硬件电路和软件部分的设计原理。 关键词:低频信号发生器; 单片机;D/A转换 1设计要求 设计一个能产生方波、三角波、梯形波、锯齿波并且频率、幅度可调的信号发生器。 发挥部分:作品还能产生正弦波。 2系统概述 2.1.1波形产生方案 采用AT89C51单片机和DAC0832数模转换器生成波形,加上一个低通滤波器,生成的波形比较纯净。它的特点是可产生任意波形,频率容易调节,频率能达到设计的500HZ 以上。 2.1.2改变幅度方案: 方案一:可以将送给DA的数字量乘以一个系数,这样就可以改变DA输出电流的幅度,从而改变输出电压;但是这样做有很严重的问题,单片机在做乘法运算时需要很长的时间,这样的话输出波形的频率就会很低;并且该方案的输出电压做不到连续可调,当DA的输入数字量比较小时,输出的波形失真就会比较严重。 方案二:将输出电压通过一个运算放大器的放大。这样还有个优点是幅度连续可调。经比较,方案二既可满足课程设计的基本要求,并且电路也挺简单。 2.2工作原理 数字信号可以通过数/模转换器转换成模拟信号,因此可通过产生数字信号再转换成模
拟信号的方法来获得所需要的波形。89C51单片机本身就是一个完整的微型计算机,具有组成微型计算机的各部分部件:中央处理器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接口电路、定时器/计数器以及串行通讯接口等,只要将89C51再配置键盘及、数模转换及波形输出、放大电路等部分,即可构成所需的波形发生器,其信号发生器构成系统框图如图2.2所示。 89C51是整个波形发生器的核心部分,通过程序的编写和执行,产生各种各样的信号,并从键盘接收数据,进行各种功能的转换和信号幅度的调节。当数字信号电路到达转换电路,将其转换成模拟信号也就是所需要的输出波形。波形ROM表是将信号一个周期等间距地分离成64个点,储存在单片机得RON内。具体ROM表是通过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)+128 图2.2 系统框图 3单元电路设计与分析 3.1.1主控电路(如图3.1.1所示) 设计中主要采用STC89C51型单片机,它具有如下优点:(1)拥有完善的外部扩展总线,通过这些总线可方便地扩展外围单元、外围接口等。(2)该单片机内部拥有4K字节的FLASH ROM程序存储器空间和256字节的RAM数据存储空间,完全可以满足程序的要求。由于该芯片可电擦写,故可重复使用。如果更改程序内容,可将芯片拿下重新烧写。 在波形发生器中,用两个开关直接与外部中断0和外部中断1的管脚相连,其中S1开光用来改变波形,S2开光用来改变频率。在程序主函数中,我们写了个死循环一直输出一个默认的波形和频率(正弦波),当S1或S2按下(接通低电平)又抬起(STC89C51单片机管脚使能高电平)时,程序会暂时跳出死循环,进入中断处理程序,从而对波形和频率
函数信号发生器的设计与实现
实验1 函数信号发生器的设计与实现 姓名:_ _____ 学号: 班内序号:____ 课题名称:函数信号发生器的设计 摘要:采用运算放大器组成的积分电路产生比较理想的方波-三角波,根 据所需振荡频率和对方波前后沿陡度、方波和三角波幅度的要求,选择运放、稳压管、限流电阻和电容。三角波-正弦波转换电路利用差分放大器传输特性曲线的非线性实现,选取合适的滑动变阻器来调节三角波的幅度和电路的对称性,同时利用隔直电容、滤波电容来改善输出正弦波的波形。 关键词:方波三角波正弦波 一、设计任务要求 1.基本要求:
设计制作一个函数信号发生器电路,该电路能够输出频率可调的正弦波、三角波和方波信号。 (1) 输出频率能在1-10KHz范围内连续可调,无明显失真。 (2) 方波输出电压Uopp=12V(误差小于20%),上升、下降沿小于10us。 (3) 三角波Uopp=8V(误差小于20%)。 (4) 正弦波Uopp1V,无明显失真。 2.提高要求: (1) 输出方波占空比可调范围30%-70%。 (2) 自拟(三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V内连续可调)。 二、设计思路和总体结构框图 总体结构框图: 设计思路: 由运放构成的比较器和反相积分器组成方波-三角波发生电路,三角波输入差分放大电路,利用其传输特性曲线的非线性实现三角波-正弦波的转换,从而电路可在三个输出端分别输出方波、三角波和正弦波,达到信号发生器实验的基本要求。 将输出端与地之间接入大阻值电位器,电位器的抽头处作为新的输出端,实现输出信号幅度的连续调节。利用二极管的单向导通性,将方波-三角波中间的电阻改为两个反向二极管一端相连,另一端接入电位器,抽头处输出的结构,实现占空比连续可调,达到信号发生器实验的提高要求。 三、分块电路和总体电路的设计过程 1.方波-三角波产生电路 电路图:
(完整word版)51单片机函数信号发生器
基于51单片机的函数信号发生器 设计报告 队员1 姓名:杨颉 学号: 2 专业:电子信息科学与技术 队员2 姓名:王鼎鸿 学号: 2 专业:电子信息科学与技术 基于51单片机的函数信号发生器 摘要 本系统利用单片机AT89C52采用程序设计方法产生锯齿波、三角波、正弦波、方波四种波形,再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转 换成模拟信号,滤波放大,最终由示波器显示出来,能产生10Hz— 10kHz的波形。通过键盘来控制四种波形的类型选择、拨码开关控 制频率的变化,并通过液晶屏1602显示其各自的类型以及数值,系 统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三部分,其中尤其对数/模转换部分和波形产生和变化部分进行详细论述。
关键词:单片机AT89S52、DAC0832、液晶1602 目录 1. 系统设计 1.1 设计要求 1.2方案设计与论证1.2方案设计与论证 1.2.1 信号发生电路方案论证 1.2.2 单片机的选择论证 1.2.3 显示方案论证 1.2.4 键盘方案论证 1.3 总体系统设计 1.4 硬件实现及单元电路设计 1.4.1 单片机最小系统的设计 1.4.2 波形产生模块设计 1.4.3 显示模块的设计 1.4.4 键盘模块的设计 1.5 软件设计流程 1.6源程序 2. 输出波形的种类与频率的测试 2.1 测试仪器及测试说明 2.2 测试结果 3、附录
3.1 参考文献 3.2 附图 1、系统设计 经过考虑,我们确定方案如下:利用AT89C52单片机采用程序设计 方法产生锯齿波、三角波、正弦波、方波四种波形,再通过D/A转 换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,滤波放大,最终由示波 器显示出来,通过键盘来控制四种波形的类型选择、频率变化,最 终输出显示其各自的类型以及数值。 1.1、设计要求 1>、利用单片机采用软件设计方法产生四种波形 2)、四种波形可通过键盘选择 3)、波形频率可调 4)、需显示波形的种类及其频率 1.2方案设计与论证 1.2.1 信号发生电路方案论证 方案一:通过单片机控制D/A,输出四种波形。此方案输出的 波形不够稳定,抗干扰能力弱,不易调节。但此方案电路简单、成 本低。 方案二:使用传统的锁相频率合成方法。通过芯片IC145152,压控振荡器搭接的锁相环电路输出稳定性极好的正弦波,再利用过 零比较器转换成方波,积分电路转换成三角波。此方案,电路复杂,干扰因素多,不易实现。
正弦波函数信号发生器
电子技术课程设计报告 电子技术课程设计报告——正弦波函数信号发生器的设计 作品40% 报告 20% 答辩 20% 平时 20% 总分 100% 设计题目:班级:班级学号:学生姓名:
目录 一、预备知识 (1) 二、课程设计题目:正弦波函数信号发生器 (2) 三、课程设计目的及基本要求 (2) 四、设计内容提要及说明 (3) 4.1设计内容 (3) 4.2设计说明 (3) 五、原理图及原理 (8) 5.1功能模块电路原理图 (9) 5.2模块工作原理说明 (10) 六、课程设计中涉及的实验仪器和工具 (12) 七、课程设计心得体会 (12) 八、参考文献 (12)
一、预备知识 函数发生器是一种在科研和生产中经常用到的基本波形生产期,现在多功能的信号发生器已经被制作成专用的集成电路,在国内生产的8038单片函数波形发生器,可以产生高精度的正弦波、方波、矩形波、锯齿波等多种信号波,这中产品和国外的lcl8038功能相同。产品的各种信号频率可以通过调节外接电阻和电容的参数进行调节,快速而准确地实现函数信号发生器提供了极大的方便。发生器是可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带,也可用作高频信号发生器的外调制信号源。顾名思义肯定可以产生函数信号源,如一定频率的正弦波,有的可以电压输出也有的可以功率输出。下面我们用简单的例子,来说明函数信号发生器原理。 (a) 信号发生器系统主要由下面几个部分组成:主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器(输出变压器)和指示电压表。 (b) 工作模式:当输入端输入小信号正弦波时,该信号分两路传输,其一路径回路,完成整流倍压功能,提供工作电源;另一路径电容耦合,进入一个反相器的输入端,完成信号放大功能。该放大信号经后级的门电路处理,变换成方波后经输出。输出端为可调电阻。 (c) 工作流程:首先主振级产生低频正弦振荡信号,信号则需要经过电压放大器放大,放大的倍数必须达到电压输出幅度的要求,最后通过输出衰减器来直接输出信号器实际可以输出的电压,输出电压的大小则可以用主振输出调节电位器来进行具体的调节。 它一般由一片单片机进行管理,主要是为了实现下面的几种功能: (a) 控制函数发生器产生的频率; (b) 控制输出信号的波形; (c) 测量输出的频率或测量外部输入的频率并显示; (d) 测量输出信号的幅度并显示; (e) 控制输出单次脉冲。 查找其他资料知:在正弦波发生器中比较器与积分器组成正反馈闭环电路,方波、三角波同时输出。电位器与要事先调整到设定值,否则电路可能会不起振。只要接线正确,接通电源后便可输出方波、三角波。微调Rp1,使三角波的输出幅度满足设计要求,调节Rp2,则输出频率在对应波段内连续可变。 调整电位器及电阻,可以使传输特性曲线对称。调节电位器使三角波的输出幅度经R输出等于U值,这时输出波形应接近正弦波,调节电位器的大小可改善波形。 因为运放输出级由PNP型与NPN型两种晶体管组成复合互补对称电路,输
基于单片机的信号发生器的设计
唐山师范学院 题目基于单片机的信号发生器的设计 院系名称:电子信息科学与技术 学号: 摘要 波形发生器即简易函数信号发生器,是一个能够产生多种波形,如三角波、锯
齿波、方波、正弦波等波形电路。函数信号发生器在电路实验和设备仪器中具有十分广泛的用途。通过对函数发生器的原理以及构成分析,可设计一个能变换出三角波、锯齿波、方波、正弦波的函数波形发生器。在工业生产和科研中利用函数信号发生器发出的信号,可以对元器件的性能及参数进行测量,还可以对电工和电子产品进行指数验证、参数调整及性能鉴定。常用的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成的,当这种模拟信号发生器用于低频信号输出往往需要的RC值很大,这样不仅参数准确度难以保证,而且体积和功耗都很大,而由数字电路构成的低频信号发生器,虽然其性能好但体积较大,价格较贵,因此,高精度,宽调幅将成为数字量信号发生器的趋势。 本文介绍的是利用89C52单片机和数模转换器件DAC0832产生所需不同信号的低频信号源,其信号幅度和频率都是可以按要求控制的。文中简要介绍了 DAC0832数模转换器的结构原理和使用方法,89C52的基础理论,以及与设计电路有关的各种芯片。文中着重介绍了如何利用单片机控制D/A转换器产生上述信号的硬件电路和软件编程。信号频率幅度也按要求可调。 本设计核心任务是:以AT89C52为核心,结合D/A转换器和DAC0832等器件,用仿真软件设计硬件电路,用C语言编写驱动程序,以实现程序控制产生正弦波、三角波、方波、三种常用低频信号。可以通过键盘选择波形和输入任意频率值。
关键词: AT89C52单片机函数波形发生器 DAC0832 方波三角波正弦波 目次 1 引言 (4) 2 系统设计 (6) 方案 (6) 器件选择 (6) 总体系统设计 (6) 硬件实现及单元电路设计 (7) 单片机最小系统设计 (7) D/A转换器 (8) 运算放大器电路 (10) LED显示器接口电路 (11) 波形产生原理及模块设计 (11) 显示模块设计 (13) 键盘显示模块设计 (14) 软件设计流程 (14) 软件中的重点模块设计 (14) 3 输出波形种类与频率的测试 (18) 测量仪器及调试说明 (18) 调试过程 (18) 调试结果 (22) 结论 (23) 致谢 (25) 参考文献 (26) 附录A 源程序 (27)