基于at89c51單片機(jī)的數(shù)字式低頻信號(hào)發(fā)生器畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-05-14 08:27 本頁(yè)面
【正文】 產(chǎn)生上述信號(hào)的硬件電路和軟件編程。 本次關(guān)于產(chǎn)生不同低頻信號(hào)的信號(hào)源的設(shè)計(jì)方案，不僅在理論和實(shí)踐上都能滿足實(shí)驗(yàn)的要求，而且具有很強(qiáng)的可行性。該信號(hào)源的特點(diǎn)是：體積小、價(jià)格低廉、性能穩(wěn)定、實(shí)現(xiàn)方便、功能齊全。 關(guān)鍵詞 波形發(fā)生器；三角波；正弦波；方波 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 2 頁(yè) 緒論 波形發(fā)生器也稱函數(shù)發(fā)生器，作為實(shí)驗(yàn)信號(hào)源，是現(xiàn)今各種電子電路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)用中必不可少的儀器設(shè)備之一。目前，市場(chǎng)上常見的波形發(fā)生器多為純硬件的搭接而成，且波形種類有限，多為鋸齒波，正弦波，方波，三角波等波形。 信號(hào)發(fā)生器 作為一種常見的應(yīng)用電子儀器設(shè)備，傳統(tǒng)的可以完全由硬件電路搭接而成，如采用 555 振蕩電路發(fā)生正弦波、三角波和方波的電路便是可取的路經(jīng)之一，不用依靠單片機(jī)。但是這種電路存在波形質(zhì)量差，控制難，可調(diào)范圍小，電路復(fù)雜和體積大等缺點(diǎn)。在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中，如工業(yè)過(guò)程控制，生物醫(yī)學(xué)，地震模擬機(jī)械振動(dòng)等領(lǐng)域常常要用到低頻信號(hào)源。而由硬件電路構(gòu)成的低頻信號(hào)其性能難以令人滿意，而且由于低頻信號(hào)源所需的 RC 很大；大電阻，大電容在制作上有困難，參數(shù)的精度亦難以保證；體積大，漏電，損耗顯著更是致命的弱點(diǎn)。一旦工作需求功能有增加， 則電路復(fù)雜程度會(huì)大大增加。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 3 頁(yè) 第１ 章 方案設(shè)計(jì) 方案論述 從科學(xué)所設(shè)計(jì)的不同范圍以及器件的不同選擇來(lái)構(gòu)思，可以實(shí)現(xiàn)的方案有很多，現(xiàn)提出兩個(gè)可行的方案并分別論述其工作原理及可行性。 方案一：方案一方框圖如下圖 所示。采用 AT89C51 芯片，數(shù)模芯片采用DAC0831 芯片，構(gòu)成基本的波形發(fā)生電路，設(shè)置多個(gè)按鍵用來(lái)控制波形輸出記憶調(diào)整信號(hào)頻率的大小。此電路設(shè)計(jì)輸出波形穩(wěn)定，精度高。 圖 11 方案一電路流程圖 方案二：本方案的基本原理是在 PC 機(jī)上按下鼠標(biāo)左鍵創(chuàng)建一個(gè)周期的波形，再將各點(diǎn)值傳送給 單片機(jī)系統(tǒng)，產(chǎn)生實(shí)際的模擬信號(hào)。模擬信號(hào)通過(guò) D/A 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換，得到所需要的波形型號(hào)。 圖 12 方案二電路流程圖 方案論證 單片機(jī)控制超低頻任意信號(hào)波形發(fā)生器（方案一）與現(xiàn)有采用微處理器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器組成的數(shù)字式低頻信號(hào)發(fā)生器（方案二）相比，由于采用直接數(shù)字波形合成技術(shù)，頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度較高。方案二 中微處理器對(duì)信號(hào)的現(xiàn)實(shí)和處理非常方便，只是需要同時(shí)編輯單片機(jī) 語(yǔ)言 和微處理器所需要的高級(jí) 語(yǔ)言 ，工作量大而且較為復(fù)雜。因此我選擇了方案一。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 4 頁(yè) 第 2 章 硬件設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)功能說(shuō)明 鍵盤輸入部分主要 用于選擇波形。鍵盤共設(shè) 3 個(gè)鍵，用于選擇三角波、矩形波、正弦波 3 種不同的波形 。 89C51 單片機(jī)用來(lái)執(zhí)行某一波形發(fā)生程序，向 D／ A 轉(zhuǎn)換器的輸入端發(fā)送數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)化成模擬量，并通過(guò)運(yùn)算放大器調(diào)節(jié)波形的幅值，從而在輸出端得到所需的波形。 可由硬件設(shè)計(jì)好后，再根據(jù)要求進(jìn)行具體編寫。程序的主要功能是：首先程序在開始后，先判斷 ， ， 相應(yīng)的波形 ,然后根據(jù)選擇的波形輸出相應(yīng)的波形 .程序?qū)⒏鶕?jù)要求進(jìn)行調(diào)節(jié)波形 。 圖 21 總電路圖 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 5 頁(yè) DAC0832 芯片
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