《基于单片机的波形发生器设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的波形发生器设计（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、计算机控制技术课程设计报告学 校： 安徽建筑大学 课题名称： 基于单片机的波形发生器学 号： 10205900143班 级： 10 城建电子 1 班学 生： 圣茂芳指导教师： 严辉，夏巍,丁刚时 间 ： 2013 年 6 月 17 日 至 2013 年 6 月 30 日 目 录第一章：引言1.1 设计目的，任务和要求1.2 摘要1.3 波形发生器概述1.4 总体方案介绍1.4.1 整体流程图1.4.2 基于 proteus电路的整体框图第二章 硬件结构2.1 AT89C51 单片机最小系统2.2 MCS-51 单片机的内部结构2.2.1 典型的 MCS-51 单片机由以下几个基本部分组成2.2
2、.2 MCS-51单片机的引脚描述2.3 晶振电路2.44x4矩阵键盘的设计2.5 显示模块第三章 系统软件设计3.1 开发软件 Keil uVision3简介3.2 各模块程序编写3.2.1 键盘矩阵模块3.2.2 锯齿波程序编写3.2.3 三角波程序编写3.2.4 方波程序编写第四章 附件4.1 原理图4.2 个人总结4.3 参考文献 第 一 章 ： 引 言1.1 设 计 目 的 、 任 务 和 要 求一 ： 设 计 目 的课 程 设 计 是 一 项 重 要 的 实 践 性 教 育 环 节 ， 是 学 生 在 完 成 本 专 业 所有 课 程 学 习 后 必 须 接 受 的 一 项 结 合
3、 本 专 业 方 向 的 、 系 统 的 、 综 合 的 工程 训 练 。 在 指 导 教 师 的 指 导 下 ， 运 用 工 程 的 方 法 ， 通 过 一 个 较 复 杂 的课 题 的 设 计 练 习 ， 可 使 学 生 通 过 综 合 的 系 统 设 计 ， 熟 悉 设 计 过 程 、 设计 要 求 、 完 成 的 工 作 内 容 和 具 体 的 设 计 方 法 ， 掌 握 必 须 提 交 的 各 项 工程 文 件 。二 ： 设 计 任 务1.掌 握 数 /模 转 换 器 的 控 制 原 理 ；2. 结合 8051 设计一个 8 位的 D/A 控制系统；3. 设计一 44 键盘，其中 0
4、9 号键为数字键，用于 A/D 的输出点压设置，K0K5 键作为功能键；4. K4 键为设置键，用于 A/D 的上下限电压设置，K5 键为确认键，用于设置A/D 输出电压的确认；5. K0 键，输出三角波波形；6. K1 键，输出锯齿波波形；7. K2 键，输出阶梯波波形；8. K3 键，输出梯形波波形；三：设计要求1. 方案论证按系统功能实现要求，决定控制系统的实现方案，选择芯片，做出系统框图。2. 硬件设计电路根据设计内容设计出硬件电路图并作详细的设计说明，并绘出电路图。3. 系统程序设计 采用模块化设计方法，画好程序流程图，用汇编语言或 C 语言编写相应的控制程序。1.2. 摘要本系统是
5、基于 AT89C51 单片机的数字式低频信号发生器。采用 AT89C51单片机为控制核心，外围采用数字/模理转换电路（ DAC0832)、运放电路（LM324)、按键和 8 位数码管等。通过按键控制可产生方波、三角波、梯形波、阶梯波。其设计简单、性能优好，可用于多种需要低频信号的场所，具有一定的实用性。各种各样的信号是通信领域的重要组成部分，其中方波、三角波和阶梯波、梯形波等是比较常见的几种波形发生装置。为了实验、研究方便，研制一种灵活适用、功能齐全、适用方便的信号源是十分必要的。本文介绍的事利用 AT89C51 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
6、频率都是可以按要求控制的。文中简要介绍了 DAC0832 数模转换的结构原理和使用方法，AT89C51 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 转换器产生上述的硬件电路和软件编程。本次关于产生不同低频信号的信号源的设计方案，不仅在理论和实践上都能满足实验的要求而且具有很强的可行性。该信号源的特点是：体积小、价格低廉、性能稳定、实现方便、功能齐全。关键字：AT89C51，DAC0832，LM324，双极性输出电路，LCD。1.3 波形发生器概述在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的信号波形发生
7、器，随着集成电路的迅速发展，用集成电路可以很方便地构成各种信号波形发生器，用集成电路实现的号波形发生器与其他信号号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。波形发生器也称函数发生器，作为实验信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种类有限，多为锯齿波，正弦波，方波，三角波等波形。1.4 总体方案介绍本次课题设计是由 AT89C51 为核心板，由 44 的键盘矩阵输入信号，先读键值，从 AT89C51 输出数字量，再由 DAC0832 转换为模理量，最后由双极性电路输出电压值，在示波器
8、上显示，在 LCD 上显示频率和输出电压上下限值。1.4.1 整体流程图YNY开始键值上限值?键值-CONFIG(0X1832);int result;void delay();void init();void scan();viod display(int x);void main()while(1)init();scan();display(result);void init()ADCON1=OX07;TRISA=OX0F;TRISC=OX00;PORTA=OXFF;void scan()PORTC=OXF7;ASM(NOP);result=portc;result=result&OX07
9、;if(result!=OXf0)result=result|OX07;elsePORTC=OXFb;ASM(NOP);result=portc;result=result&OXf0;if(result!=OXf0)result=result|OX07b;elsePORTC=OXFd;ASM(NOP);result=portc;result=result&OXf0;if(result!=OXf0)result=result|OX0d;elsePORTC=OXFe;ASM(NOP);result=portc;result=result&OX07;if(result!=OX0e)result=re
10、sult|OX0e;elserresut=OXff;3.2.2 锯齿波程序编写：void juchi()uint i;i=0;while(1)p0=i;delay(t);i=i+1;p0=i;delay(t);xianshiqi(t);if(i=256)i=0;if(s5=0)t=t+1;if(s6=0)t=t-1;3.2.3 三角波程序编写：void sanjiaobo()uint j=0;while(1)p0=j;delay(t);j=j+1;p0=j;delay(t);xianshiqi(t);if(j=256)if(j!=0)j=j-1;p0=j;delay(t);xianshiqi(
11、t);if(s5=0)t=t+1;if(s6=0)t=t-1;3.2.4 方波程序编写：void fangbo()while(1)p0=256;delay(t);p0=0;delay(t);xianshiqi(t);if(s5=0)t=t+1;if(s6=0)t=t-1;第4章：附件4.1 原理图4.2 个人总结经过将近三周的单片机课程设计，终于完成了我的数字温度计的设计，基本达到设计要求，从心底里来说，还是很高兴的，毕竟这次设计把实物都做了出来。但高兴之余不得不深思呀！在本次设计的过程中，我发现很多的问题，虽然以前还做过这样的设计但这次设计真的让我长进了很多。对于单片机设计，其硬件电路是比较
12、简单的，主要是解决程序设计的问题，而程序设计是一个很灵活的东西，它反映了你解决问题的逻辑思维和创新能力，它才是一个设计的灵魂所在。因此在整个设计过程中大部分时间是用在程序上面的。很多子程序是可以借鉴书本上的，但怎样衔接各个子程序才是关键的问题所在，这需要对单片机的结构很熟悉。因此可以说单片机的设计是软件和硬件的结合，二者是密不可分的。要设计一个成功的电路，必须要有耐心，要有坚持的毅力。在整个电路的设计过程中，花费时间最多的是各个单元电路的连接及电路的细节设计上，如在多种方案的选择中，我们仔细比较分析其原理以及可行的原因。这就要求我们对硬件系统中各组件部分有充分透彻的理解和研究，并能对之灵活应用
13、。完成这次设计后，我在书本理论知识的基础上又有了更深层次的理解。同时在本次设计的过程中，我还学会了高效率的查阅资料、运用工具书、利用网络查找资料。我发现，在我们所使用的书籍上有一些知识在实际应用中其实并不是十分理想，各种参数都需要自己去调整。偶而还会遇到错误的资料现象，这就要求我们应更加注重实践环节。最后还要在此感谢各位毕业设计的指导老师们和我的组员们，他们在整个过程中都给予了我充分的帮助与支持。设计总结此课程设计，让我感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程
14、设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。 此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。4.3 参考文献1 计算机控制技术于海生 2009.9 2 MCS-51/96 系列单片机原理及应用 北京航空航天大学3 谭浩强，C 语言程序设计M.清华大学出版社，2006.14 51 单片机视频教程
