【課程設(shè)計(jì)】測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)課程設(shè)計(jì)基于51單片機(jī)的函數(shù)發(fā)生器和示波器(word檔)-文庫(kù)吧
2025-04-17 19:50 本頁(yè)面
【正文】 片機(jī)為控制核心， P0 口接 DAC0832 信號(hào)輸入并進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換， P2 口接矩陣鍵盤， P1 口接液晶顯示器 Nokia5110，由程序控制 P0 口產(chǎn)生波形（分別是正弦波、方波、三角波），再由按鍵控制產(chǎn)生波形的種類及頻率 在一定范圍內(nèi)可調(diào) 。由運(yùn)放 LM324 實(shí)現(xiàn) DAC0832 輸出電流到電壓的轉(zhuǎn)換，即實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)到模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換 ，同時(shí)由 LM358 搭建的同相放大器 將電壓波形放大 。在 Nokia5110上實(shí)時(shí)的顯示波形的頻率 ， 同時(shí)我們通過 ADC0804 讀取放 大器出來的電壓信號(hào)，把對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)比例顯示到液晶屏上，繪制出波形。 我們通過按鍵確定，一旦按鍵按下后，就把當(dāng)時(shí)的波形對(duì)應(yīng)的參數(shù) 改變顯示。 圖 2 系統(tǒng)總體框圖 (二 )單元設(shè)計(jì)電路 電源模塊： 電源通過充電電池提供 電源，然后經(jīng)過一個(gè) 470uf 的大電容濾波，濾波出來后經(jīng)過一個(gè) 5V 穩(wěn)壓芯片，穩(wěn)壓源的輸出與輸入 都接一個(gè) 10uf 和一個(gè) 100nf電容濾波，減小電源紋波等。穩(wěn)壓出來的 5V 電壓經(jīng)過開關(guān)，開關(guān)后接一個(gè)指示燈 LED，用于顯示電源接通。 5V 電源給芯片，等器件供電。 5V 后面通過一個(gè) 穩(wěn)壓芯片，同樣穩(wěn)壓源的輸出與輸入都接一個(gè) 10uf和一個(gè) 100nf 電容濾波，這樣出來的 電容給 Nokia5110 提供電源。 圖 3 電源模塊 串口通信模塊： 串口通信模塊通過一個(gè) DB9 接口與電腦相連接，通過一個(gè) MAX232 芯片和單片機(jī)的 P3 P30 端口相連接，該電路主要用于單片機(jī)的程序下載，與單片與電腦的通信，方便調(diào)試。 圖 4 串口通信 DAC0832 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路： DAC0832 的 WR WR XFER 接地， TLE 和 VREF 接高電平，其 CS 片選端接單片機(jī)的 P23 口。其數(shù)據(jù)段接鎖存器的輸出端。 圖 5 DAC0832 ADC0804 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路： ADC0804 數(shù)模轉(zhuǎn)化的 CS、 RD、 WR、 INTR 分別接單片機(jī)的 P2 P2 P2P32；其數(shù)據(jù)段接單片機(jī)的 P0 口，用于讀取模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果。 圖 6 ADC0804 Nokia5110 液晶顯示電路： 5110 有 RST、 CS、 DC、 DIN、 CLK 五個(gè)控制口分別接單片機(jī)的 P1 P1P1 P1 P16。電源連接 電源 7LED 背光口接一個(gè)滑動(dòng)變阻 器用一個(gè)調(diào)節(jié)5110 的背光。 圖 7 Nokia5110 液晶 放大設(shè)計(jì)電路： 一級(jí)運(yùn)算放大器主要用與把電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，二級(jí)運(yùn)算放大為同相放大器用于把電壓信號(hào)放大。 圖 8 運(yùn)放電路 整體電路設(shè)計(jì) ： 將以上電路圖組建起來，就得到總電路圖，如圖 9 所示 圖 9 整體設(shè)計(jì)電路 (三 )軟件設(shè)計(jì) 主程序流程圖 圖 10 主程序流程圖 中斷程序 開始 波形點(diǎn)繪制 初始化變量和端口 1 2 3 4 方 波數(shù)據(jù)處理 鋸齒數(shù)據(jù)處理 三角波數(shù)據(jù)處理 正弦波 數(shù)據(jù)處理 掃描按鍵 選讀取 AD 然后向 DAC 端口賦值模數(shù)轉(zhuǎn)換，不同的定時(shí)周期實(shí)現(xiàn)不同的頻率波形輸出。 正弦波的產(chǎn)生過程 通過手動(dòng)的方法計(jì)算出輸出各點(diǎn)的電壓值， 形成數(shù)組 sintab[100]， 反復(fù)順序輸出這組數(shù)據(jù)到 DAC0832,就在系統(tǒng)輸出端得到正弦波 。 方波的產(chǎn)生過程 按照設(shè)定的周期值改變輸出的電壓 （分別向 DAC0832 輸 0x00 或 0xff） 。 鋸齒波的產(chǎn)生過程 將一個(gè)周期（ 360 度） 分為 128 個(gè)點(diǎn) 遞增， 當(dāng) 128 個(gè)點(diǎn)輸出后再?gòu)?0 開始輸出 數(shù)據(jù)到 DAC0832,就在系統(tǒng)輸出端得到 鋸齒 波 。 三角波的產(chǎn)生過程 將三角波的一個(gè)周期（ 360 度） 分為 256 個(gè)點(diǎn)， 相鄰點(diǎn)等差，前 128 個(gè)點(diǎn)遞增，后 128 個(gè)點(diǎn)遞減，分別把 數(shù)據(jù)到 DAC0832,就在系統(tǒng)輸出端得到 三角 波。 程序代碼 include include include include define PI sbit LOCK = P3^7。 //鎖存功能 sbit Wave =P2^0。 sbit up =P2^1。 sbit down =P2^2。 sbit DAC_cs=P2^3。 sbit AD_CS=P2^4。 sbit AD_RD=P2^5。 sbit AD_WR=P2^6。 sbit AD_INT=P1^0。 unsigned int temp=0。 char flag_display。 int i=0。 u
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