【正文】 大學(xué)出版社 ,1998.[9] 李文石 ,電子鎖的發(fā)展和設(shè)計綜述 [J].五金科技 , 1993,3:36.[10] ,A Natural Language and Graphics Interlace[M].,l992:176188.[11] IA32 Intel Architecture Sofeware Developer’ Manual Volume Architecture [Z] Intel 公司 ,20xx 年 .[12]姚伯元 .中國學(xué)術(shù)期刊 [J]標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工程 [EB/OL]. ,19980816/19981004. 4 設(shè)計（論文）應(yīng)完成的主要內(nèi)容： 設(shè)計制作基于單片機(jī)實現(xiàn)的波形發(fā)生器，實現(xiàn)正弦波，方波，鋸齒波，三角波的產(chǎn)生與轉(zhuǎn)換 5 提交設(shè)計（論文）形式（設(shè)計說明與圖紙或論文等）及要求： 畢業(yè)設(shè)計（論文）紙質(zhì)版一式三份，附相關(guān)程序（代碼）和硬件電路原理圖。通過按鍵控制切換產(chǎn)生正弦波，鋸齒波，三角波，階梯波，各類型信號的頻率統(tǒng)一為 100HZ，而幅值在 5V~+5V 范圍內(nèi)可調(diào)。13 AT89S51 的介紹 16 資源分配 25 4. 軟件設(shè)計 26 主程序的設(shè)計 26 鋸齒波程序的設(shè)計 31 仿真結(jié)論分析 32 硬件測試結(jié)果分析 33 11 7. 參考文獻(xiàn) 35 附錄一 PROTEL 原理圖 36 附錄二 PROTEUS 仿真圖 單片機(jī)在波形發(fā)生器中的應(yīng)用 隨著電子技術(shù)的飛快發(fā)展，單片 機(jī)的應(yīng)用不斷的深入，基于單片機(jī)的智能儀器的設(shè)計技術(shù)不斷成熟。目前，單片機(jī)的功耗也越來越低，一枚紐扣電池就能使產(chǎn)品運行很長時間 13 （ 4） 控制功能強(qiáng) 單片機(jī)體積雖小，但五臟俱全，它非常適合專門的控制用途。因而產(chǎn)生的波形穩(wěn)定性差，精度低，抗干擾能力差，價格高，且靈活性差 方案二： 采用單片機(jī)（ AT89S51）和數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片（ DAC0832）實現(xiàn)波形的產(chǎn)生，波形的產(chǎn)生由程序控制，向 D/A 的輸入端按一定的規(guī)律發(fā)送數(shù)據(jù)，經(jīng)過 D/A 和MC1458 產(chǎn)生 100HZ 頻率波形，通過查詢鍵盤或中斷控制不同波形的產(chǎn)生。該方案線路簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，系統(tǒng)穩(wěn)定，易控制，容易調(diào)試等優(yōu)點，綜上分析，選擇方案二實現(xiàn)課題要求 14 系統(tǒng)設(shè)計基本原理和思路 1 圖 1 波形發(fā)生器系統(tǒng)框圖 ： 該波形發(fā)生器主要由單片機(jī)（ AT89S51），數(shù)模轉(zhuǎn)換電路（ DAC0832） ,電流 /電壓轉(zhuǎn)換電路（ MC1458），按鍵和波形指示燈電路， ISP 接口等組成。主要性能參數(shù)如下： ? 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 ? 4K 字節(jié)在系統(tǒng)編程（ ISP） Flash 閃速存儲器 ? 1000 次擦寫周期 ? 的工作電壓范圍 鍵盤 AT89S51 波形指示 電源 A/D 轉(zhuǎn)換 基準(zhǔn)電壓 電流 /電壓轉(zhuǎn)換 輸出 15 ? 全靜態(tài)工作模式： 0HZ33MHZ ? 三級程序加密鎖 ? 128*8 字節(jié)內(nèi)部 RAM ? 32 個可編程 I/O 口線 ? 2 個 16 位定時 /計數(shù)器 ? 6 個中斷源 ? 全雙工串行 UART 通道 ? 低功耗空閑和掉電模式 ? 中斷可從空閑模式喚醒系統(tǒng) ? 看門狗（ WDT）及雙數(shù)據(jù)指針 ? 掉電標(biāo)示和快速編程特性 ? 靈活的在系統(tǒng)編程（ ISP字節(jié)或頁寫模式） 16 AT89S51 的引腳圖 圖 2 AT89S51 引腳圖 主要管腳說明 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。對端口寫“ 1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸入口。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVX Ri 指令）時， P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（ SFR））區(qū)中 P2 寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。需要注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會所存EA 端狀態(tài)。 XTAL2： 振蕩器反相放大器的輸出端。 (2) 數(shù)據(jù)存儲器： AT89S51 具有 128 字節(jié)的內(nèi)部 RAM，這 128 字節(jié)可利用直接或間接尋址方式訪問，堆棧操作可利用間接尋址方式進(jìn)行， 128 字節(jié)均可設(shè)置為堆棧區(qū)空間 資源分配 軟硬件設(shè)計是設(shè)計中比不可少的，為了滿足功能和指標(biāo)要求，現(xiàn)分配資源如下： 1. 晶振采用 12MHZ 2. 內(nèi)存分配 ： P0 口與 DAC0832 的 DI0DI7 數(shù)據(jù)輸入 ； P1 口的 ~ 分別與四個按鍵相連，分別控制相應(yīng)波形的輸出，每輸出一個波形，點亮對應(yīng)的 LED燈端相連 ； P2 口與 DAC0832 的輸入寄存器選擇信號 CS,輸入寄存器寫選通信號 WR1 及 DAC 寄存器寫選通 WR2 和數(shù)據(jù)傳送信號 XFER 最小單片機(jī)系統(tǒng) 的晶振及其連接方法 CPU 工作時必須要有個時鐘脈沖，有兩種方法可以向 AT89S51 提供時鐘脈沖： 第一：外部時鐘方式 。 AT89S51 中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。 復(fù)位電路 使 CPU 開始工作的方法就是給 CPU 一個復(fù)位信號，復(fù)位信號結(jié)束后， CPU 從程序存儲器“ 0000H”開始執(zhí)行程序。 設(shè)計一個復(fù)位電路，當(dāng)系統(tǒng)滿足某一條件時自動產(chǎn)生一個復(fù)位信號。其主要參數(shù)如下： 分辨率為 8 位 轉(zhuǎn)換時間為 1μ s 滿量程誤差為177。 (4)RFB ：反饋電阻引出端， DAC0832 內(nèi)部已經(jīng)有反饋電阻，所以 RFB端可以直接接到外部運算放大器的輸出端，這樣相當(dāng)于將一個反饋電阻接在運算放大器的輸出端和輸入端之間。 (7)AGND ：模擬量地，即模擬電路接地端。此后，當(dāng) /WR1 由低電平變高時，控制信號成為低電平，此時，數(shù)據(jù)被鎖存到輸入寄存器中，這樣輸入寄存器的輸出端不再隨外部數(shù)據(jù) DB的變化而變化。amp。 圖 7 單緩沖工作 單極性 方式 電路連接 雙極性模擬輸出電壓 ： 圖 8 單緩沖工作 雙 極性方式電路連接 （ 2） 雙緩沖工作方式 雙緩沖方式的一大用途是數(shù)據(jù)接收和啟動轉(zhuǎn)換可以異步進(jìn)行，即在對某數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的同時，能進(jìn)行下一數(shù)據(jù)的接收，以提高轉(zhuǎn)換速率。 8 位輸入寄存器用于存放主機(jī)送來的數(shù)字量，使輸入數(shù)字量得到緩沖和鎖存，由加以控制； 8 位 DAC 寄存器用于存放待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，由加以控制； 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器輸出與數(shù)字量成正比的模擬電流；由與門、非與門組成的輸入控制電路來控制 2 個寄存器的選通或鎖存狀態(tài)。 中斷與查詢相結(jié)合的方式可以進(jìn)行擴(kuò)展，查詢方式不是實時的，而中斷時實時的 25 電流電壓轉(zhuǎn)換電路（ MC1458） (1)原理圖如下： 圖 13 I/V 轉(zhuǎn)換電路 （ 2）說明 ： 實現(xiàn) I/V 轉(zhuǎn)換最簡單的方法就是直接在 1out1 和 Iout2 之間跨界一電阻，這樣就很容易的實現(xiàn)了 I/V 轉(zhuǎn)換，但是這種方法忽略了一個阻抗問題。 27 根據(jù)功能，系統(tǒng)軟件設(shè)計分成幾個模塊編程：主程序模塊，鋸齒波程序模塊，三角波程序模塊，正弦波程序模塊，方波程序模塊，延時程序模塊。 三角波程序模塊 29 （ 1）程序流程圖 圖 18 三角波程序流程圖 （ 2）說明： 三角波產(chǎn)生首先將 DAC0832 口地址至為 2FFFH，通過 A 中數(shù)值的加一遞升，當(dāng) A 中的內(nèi)容為 0 時，與 0FFH 相比，相等時 A 中的內(nèi)容減一遞減，從而循環(huán)產(chǎn)生三角波。這在一定程度上，告訴我們，仿真軟件只是一個我們研究的工具，我們不能完全依賴于于仿真軟件。 單片機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計是大學(xué)中一個非常有意義的實習(xí)。 畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)我們綜合運用所學(xué)知識 ,發(fā)現(xiàn) ,提出 ,分析和解決實際問題 ,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié) ,是對我們實際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程?；仡櫰鸫舜萎厴I(yè)設(shè)計，至今我仍感慨頗多。更重要的是，我學(xué)會了很多學(xué)習(xí)的方法。我不僅僅是學(xué)到了新的知識，提高了硬件設(shè)計能力，鍛煉的匯編語言的編程能力與技巧，而且對 51 系列單片機(jī)和匯編語言的知識有了進(jìn)一步地理解，為 將來學(xué)習(xí) ARM 等處理器打下了一個基礎(chǔ)。 [1] 宋文閣 ,李明穎 ,王學(xué)俊 .單片機(jī)控制 IC卡電子鎖 [J].大連輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報 ,1999,18(2):11111 35 5. 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