【正文】 ，由于最高頻率為 10kHz，且低頻部分較為平滑，故二階巴特沃斯低通濾波器選用較高頻率。選用電阻 10k歐姆， 電容 10nF，計算得知 f=1/（ 2Pi*R*C） = Hz 在運算放大電路中，運用反向放大電路，公式為： Vout=(R10/RV2)*Vin 由于 RV2為變位器故，以調試結果為主。 四、 軟件設計及流程 1 流程圖 2 軟件設計部分思路 1 外部中斷： 在軟件運行階段，由于運行定時器中斷的時間占全部運行時間的大部分，那么當按鍵按下時，軟件很可能還沒有運行到按鍵檢測的程序中，則按鍵將出現(xiàn)時靈時不靈的情況，為避免這種情況的發(fā)生，采用外部中斷，當按鍵按下時，執(zhí)行外部中斷中的程序，所以只需要將按鍵檢測程序放到外部中斷程序中，那么就不會出現(xiàn)按鍵失靈的情況，另將顯示程序放到外部中斷中，因為在按鍵沒有按下的情況下，輸出波類型和頻率都是不會發(fā)生改變的，所以僅僅需要當數(shù)據改變一次，才送去 LCD顯示一次，這樣不但可以減少 MCU的工作量，也可以使顯示更穩(wěn)定。 2 定時器 中斷：由于程序是按照從上到下的順序，如果采用程序延時的方式來輸出 DA 所需要的數(shù)據，那么波型將很不容易控制，所以我們采用用定時器中斷的方式來輸出信號，又因為輸出信號頻率較高，如果全用一個定時器產生輸出信號，那么定時器中斷中的語句將會比較長，在下一個定時器中斷來臨時，上一次中斷中的程序次很可能還沒有執(zhí)行完成，將出現(xiàn)錯誤，所以采用兩個定時器來計數(shù)，具體方式為：定時器０產生方波和 10100Hz 的正弦波和三角波，定時器１產生 10010kHz的正弦波和三角波，當輸出方波和10100Hz 的正弦波和三角波時，定時器０ 打開，定時器１關閉，輸出信號由定時器０控制，當輸出 10010kHz的正弦波和三角波時，定時器０關閉，定時器１打開，輸出信號由定時器１控制，這樣就可以盡可能輸出頻率高的波形。 ４、２、３ 采樣點控制：在 100Hz以下，正弦波和三角波一個周期的采樣點我們全部采用 256點，那么在外部電路在基本不需要濾波的情況下， DA也能輸出比較圓滑的波形，這樣就大大減小了外部電路的設計難度，只需要用一個通頻帶比較高的低通濾波器，在 100Hz 以上，如果再全部采用 256個點，那個 MCU 運算速度將會不夠，進而達不到較高頻率，所以隨 著頻率的升高，只有減少一個周期的采樣點，從而達到設計要求。 4 設計亮點： 在中斷程序中，由于三角波和正弦波的選擇，需要使用鍵盤，程序中需要進行按鍵確認，使用 if語句進行判斷使得整個中斷語句耗時達到 14us 左右，影響外部取點，經過調試將第二個語句改為 else 最終達到 8us。且燒錄過程中選擇 6T雙倍速將一個機器周期由原來的 12個時鐘周期變?yōu)?6 個時鐘周期，中斷時間縮短至 4us。程序如下： void T1_timer() interrupt 3 { quzhi=quzhi+gedian。 if(an_cishu==2) P1=sanjiao[quzhi]。 else P1=sin[quzhi]。 } 五 、 調試及測試 結果 1 軟件調試 軟件 調試分為 KEIl調試和 proteus中調試兩種，在兩種軟件中均可以正常得出理想波形。 2 硬件調試 硬件調試分為四個步驟進行。 一、電路連接的導通性。在電路版得焊接過程中，電路連接完成后由萬能表蜂鳴器測試各個點位是否導通。確認每個接地，接電點位完全導通。 二 、通電測試，在輸出端接一發(fā)光二極管，調節(jié)頻率 10 Hz，調試電路至燈開始閃爍，者頻率可以輸出，波形未定。 三、示波器調試，分別測試 P1 輸出腳的方波信號，DAC083211 腳的輸出信號，觀察是否有方波輸出。調試直至輸出；測試電流轉電壓電路輸出信號，電平，平均值，是否失真，調節(jié)變位器，使信號輸出，；同理調節(jié)反向放大電路，使輸出符合題意。 四、測試按鍵、顯示屏，記錄分析示波器信號。 調試結果如下： 三角波： 正弦波： 方波： 三種波形在 FFT下的諧波分量，圖形如下： 由以上圖形可知，信號發(fā)生器產生的波形頻率較為標準，但由于在使用在運放的過程中 LF351 缺少由一個 741 代替，導致在高頻部分電平有所衰減。但，負載電路的反向放大器增益由電位器可調，故正弦波的輸出 Vpp也可保證在 05V。 且由以上的 FFT諧波分量也可以看出三角波與正弦波的波形較為標準。 六、 參考文獻 [1] 新概念 51 單片機 C 語言教程：入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略 郭天祥 北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [2] 電子系統(tǒng)設計 專題版 黃虎 北京：北京航天航空大學出版社， 2020 [3] 電子系統(tǒng)設計 基礎版 余小平，奚大順 北京：北京航空航天出版社， 2020 [4] 芯片資料均來自： 七、附錄： 整體原理圖： 重要源程序代碼 ： include define uint unsigned int define uchar unsigned char sbit lcden=P2^6。 sbit lcdrs=P2^7。 sbit key2=P2^0。 sbit key1=P2^1。 sbit key0=P2^2。 sbit da_cs=P2^5。 sbit da_wr=P2^4。 uchar code to_start[]= press angkey。 uchar code nothing[]=nothing out 。 uchar code sin[]={0x80,0x83,0x86,0x89,0x8d,0x90,0x93,0x96,0x99,0x9c,0x9f,0xa2,0xa5,0xa8,0xab,0xae,0xb1,0xb4,0xb7,0xba ,0xbc,0xbf,0xc2,0xc5,0xc7,0xca,0xcc,0xcf,0xd1,0xd4,0xd6,0xd8,0xda,0xdd,0xdf,0xe1,0xe3,0xe5,0xe7,0xe9,0xea,0xec,0xee,0xef ,0xf1,0xf2,0xf4,0xf5,0xf6,0xf7,0xf8,0xf9,0xfa,0xfb,0xfc,0xfd,0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff ,0xff,0xff,0xfe,0xfd,0xfd,0xfc,0xfb,0xfa,0xf9,0xf8,0xf7,0xf6,0xf5,0xf4,0xf2,0xf1,0xef,0xee,0xec,0xea,0xe9,0xe7,0xe5,0xe3 ,0xe1,0xde,0xdd,0xda,0xd8,0xd6,0xd4,0xd1,0xcf,0xcc,0xca,0xc7,0xc5,0xc2,0xbf,0xbc,0xba,0xb7,0xb4,0xb1,0xae,0xab,0xa8,0xa5 ,0xa2,0x9f,0x9c,0x99,0x96,0x93,0x90,0x8d,0x89,0x86,0x83,0x80,0x80,0x7c,0x79,0x76,0x72,0x6f,0x6c,0x69,0x66,0x63,0x60,0x5d ,0x5a,0x57,0x55,0x51,0x4e,0x4c,0x48,0x45,0x43,0x40,0x3d,0x3a,0x38,0x35,0x33,0x30,0x2e,0x2b,0x29,0x27,0x25,0x22,0x20,0x1e ,0x1c,0x1a,0x18,0x16,0x15,0x13,0x11,0x10,0x0e,0x0d,0x0b,0x0a,0x09,0x08,0x07,0x06,0x05,0x04,0x03,0x02,0x02,0x01,0x00,0x00 ,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x02 ,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0a,0x0b,0x0d