【正文】 them through the keyboard that connected with the MCU. All in all, this system has advantage of simple and pact structure, convenient adjustment of wave, low cost and superior performance, etc. Key words :data processing。 附錄 1：原理圖 ............................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。尤其隨著 70 年代微處理器的出現(xiàn)，更促使信號(hào)發(fā)生器向著自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。而在我們?nèi)粘Ｉ钪?，以及一些科學(xué)研究中，鋸齒波和正弦波、矩形波信號(hào)是常用的基本測(cè)試信號(hào)。加之各類功能的半導(dǎo)體集成芯片的快速生產(chǎn)，都使我們研 制一種低功耗、寬頻帶、能產(chǎn)生多種波形并具有程控等功能的低頻信號(hào)發(fā)生器成為可能。利用單片機(jī)的強(qiáng)大功能，設(shè)計(jì)合適的人機(jī)交互界面，使用戶能夠通過(guò)手動(dòng)的設(shè)定，設(shè)置所需波形。這個(gè)時(shí)期的波形發(fā)生器多采用模擬電子技術(shù)，而且模擬器件構(gòu)成的電路存在著尺寸大、價(jià)格貴、功耗大等缺點(diǎn)，并且要產(chǎn)生較為復(fù)雜的信號(hào)波形，則電路結(jié)構(gòu)非常復(fù) 雜。 3 2 硬件電路設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思路 信號(hào)發(fā)生器的基本構(gòu)成有如下幾個(gè)部分：控制模塊、 D/A 轉(zhuǎn)換模塊、按鍵模塊、指示模塊等部分，各部分之間的關(guān)系可 用如下所示的設(shè)計(jì)框圖 21 表 示 。 STC89C52 單片機(jī)的介紹和使用方法如下： STC89C52 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 STC公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央 處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元， STC89C52 單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。VCC（ 40 腳）和 VSS（ 20 腳）為供電端口，分別接 +5V電源的正負(fù)端。 DA 轉(zhuǎn)換模塊 本設(shè)計(jì)中 DA 轉(zhuǎn)換采用 DAC0832 模塊， DAC0832 是一種電流輸出型 D/A 轉(zhuǎn)換器，可與微處理器直接進(jìn)行控制連接，是美國(guó)國(guó)民半導(dǎo)體公司研制的一種 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換芯片。另外， ILE、 CS 、 1WR 、2WR 和 XFER是控制轉(zhuǎn)換的控制信號(hào)。 （ 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(yùn)算放大器的輸出端，這樣相當(dāng)于將一個(gè)反饋電阻接在運(yùn)算放大器的輸出端和輸入端之間。 （ 7） ILE 接 +5V 高電平，輸入寄存器的狀態(tài)隨數(shù)據(jù)輸入線狀態(tài)變化， LE 的負(fù)跳變將輸入數(shù)據(jù)線上的信息存入輸入寄存器。 復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號(hào)。復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。引腳 XTAL1 8 和 XTAL2 分別是此放大器的輸入端和輸出端。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為 12MHz，電容應(yīng)盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為30μF。 LM324 芯片介紹如下： LM324 是四運(yùn)放集成電路，它采用 14 腳雙列直插塑料封裝，外形如圖所示。 LM324 的引腳排列見下圖 36 的圖 2。 圖 211 波形轉(zhuǎn)換電路 10 3 軟件程序設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)思路 本設(shè)計(jì) 中的應(yīng)用軟件是根據(jù)功能要求而設(shè)計(jì)的，能可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。既便于調(diào)試、鏈接，又便于移植、修改。 (6) 加強(qiáng)軟件抗干擾設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)應(yīng)用可靠性。 Keil 的 181。子程序主要包含兩大方面，其一為波形產(chǎn)生子程序，其二為案件處理程。對(duì)于增減幅度 按鍵的動(dòng)作，可先檢查當(dāng)前輸出波形是否為正弦波。信號(hào)發(fā)生器輸出 4 種波形，因而對(duì)應(yīng)就會(huì)有 4 個(gè)相應(yīng)的波形產(chǎn)生子程序。 void fang() { if(flag==0)// //判斷信號(hào)標(biāo)志位 { if(s_Counter++=199) //延時(shí) { flag=1。 } P1=0。 鋸齒波程序 鋸齒波輸出中的斜線從宏觀上看，是從 0V 線性下降到負(fù)的最大值。適當(dāng)選擇循環(huán)的時(shí)間，可以得到不同周期的鋸齒波。 delay(k)。對(duì)應(yīng)的正弦值為 5sin0176。本設(shè)計(jì) 中將一周期內(nèi)正弦波等分為 180 份，具累 加 器 =峰 值累 加 器 清 零YP 1 = 累 加 器 值N繼 續(xù) 累 加延 時(shí) 15 體數(shù)值見源程序。 if(s_Counter=180) { s_Counter=0。線性上升段就是令信號(hào)由最小值勻速增至最大值，線性下降段就是令信號(hào)由最大值勻速減小到最小值。 } } P1=s_Counter。可提供的仿真儀表資源包括擬儀器儀表的數(shù)量、類型和質(zhì)量，這是衡量仿真軟件實(shí)驗(yàn)室是否合格的一個(gè)關(guān)鍵因素。這些都盡可能減少了儀器對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。 Proteus 與其它單片機(jī)仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機(jī) CPU 的工作情況，也能仿真單片機(jī)外圍電路或沒(méi)有單片機(jī)參與的其它電路的工作情況。器件排列并連接導(dǎo)線見圖 41 所示。先右鍵點(diǎn)擊圖中的 STC89C51 芯片選中它，再左鍵點(diǎn)擊選中的芯片，在彈出的對(duì)話框的 “Program Files”的框中點(diǎn)擊文件夾圖標(biāo)；然后找到已生成的 “.hex”文件，最后點(diǎn)擊確定即可。 焊接 通過(guò)實(shí)驗(yàn)原理圖進(jìn)行實(shí)物焊接，焊接時(shí)能深刻體會(huì)到焊接工藝的重要性：各個(gè)芯片的引腳功能不能混淆，必須了解各個(gè)芯片的使用方法，內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及使用時(shí)的注意事項(xiàng)，該接電源的一定要接電源，該接地的一定要接地。 電路焊接完成后如圖 51 所示 ： 圖 51：實(shí)物正面圖 背面連接如圖 52 所示： 圖 52：背面連接圖 硬件電路調(diào)試 ： 電路焊接完成后，接電并連接到示波器上。更換為 STC 單片機(jī)后可以正常燒寫。 （ 3） 波形顯示電路不能正常顯示 單片機(jī)正常工作后，波形指 示燈可以正常指示，連接到示波器上不能正常顯示波形，請(qǐng)教老師后懷疑為 DAC0832 時(shí)序延遲問(wèn)題，解決方案為將程序中波形顯示模塊加上一個(gè)延時(shí)，重新燒寫程序后波形顯示 功能 部分可以實(shí)現(xiàn)，然而波形幅度顯示不全，正的最大值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于理論值，老師建議將兩個(gè)放大電路之間的電阻由 7K 減小為 4k.，后正負(fù)幅度均可正常顯示。電路通電工作一段時(shí)間后，芯片溫度依然正常。 要完成本次設(shè)計(jì)，在方案可行的前提下，一定要理解清楚控制芯片的原理，從而才能正確選擇接口來(lái)連接外圍控制電路；編寫程序一定要注意程序盡量模塊化，這樣能夠使條理清晰，方便改寫；進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)時(shí)，要在實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的前提下使電路盡量簡(jiǎn)化，合理選擇元器件使成本盡量降低，加粗電源線和地線，元器件布局要合理，盡量使同一個(gè)模塊的元器件放一起，這樣方便排查。感謝和我一起探討問(wèn)題，相互啟發(fā)的同學(xué)。 。對(duì)于一個(gè)對(duì)單片機(jī)知識(shí)掌握并不牢固人來(lái)說(shuō)，要想在短短的幾個(gè)月的時(shí)間里 將學(xué)習(xí)到 的 知識(shí)完全用于實(shí)踐并完成畢業(yè)論文是很困難的事情。還有系里各位領(lǐng)導(dǎo)在此期間對(duì)我的幫助和鼓勵(lì)，使我在設(shè)計(jì)的時(shí)候信心十足。可能是單片機(jī)時(shí)序問(wèn)題，單片機(jī)高低電平轉(zhuǎn)換時(shí)間過(guò)短，將單片機(jī)中程序再次修改，將延時(shí)程序中延時(shí)加長(zhǎng)，再次通電后開關(guān)可以正?？刂撇ㄐ物@示。本設(shè)計(jì)中電路用到兩放大，最初焊接時(shí)用一塊兒芯片中的兩個(gè)放大電路。后臨時(shí)寫了一個(gè)單片機(jī)控制 led 燈閃爍程序并臨時(shí)連接一個(gè) led 燈驅(qū)動(dòng)電路，接電后 led 燈未正常閃爍。 方波顯示如圖 53 所示： 圖 53：方波 圖 54 三角波 正弦波如圖 55 所示： 圖 55： 正弦波 鋸齒波如圖 56 所示： 圖 56：鋸 齒波 通過(guò)幅度增按鍵可以增加幅度值，每次增加 ，最大可增到 5V；通過(guò)幅減按鍵可以減小幅度值，最小可減到 1V；通過(guò)頻率增按鍵可以增大頻率，每次增大 5Hz ，最大頻率 50Hz；通過(guò)頻率減按鍵可以減小頻率，每次減小 5Hz，最小頻率為 5Hz。正確焊接各芯片個(gè)管腳連接必須查閱各種資料并記錄，以確保在焊接過(guò)程和調(diào)試過(guò)程中芯片不被燒壞，同時(shí)確保整個(gè)電路的正確性。鞏固和運(yùn)用在電路與電子技術(shù)等課程中所學(xué)理論知識(shí)技能，提高設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力， 從而能正確設(shè)計(jì)各個(gè)單元電路 。 21 4. 3 仿真遇到的問(wèn)題 問(wèn)題 1： Keil 新建工程下創(chuàng)建 C 程序文件，編譯時(shí)找不到 解決方法：將編好的程序文件重命名，并保存為 .c 為結(jié)尾的文件 問(wèn)題 2：無(wú)法生成 hex 下載文件 解決方 法：在 Keil 菜單里面找到輸出菜單，將創(chuàng)建 hex 文件前面的空白方框用勾勾上，如下圖 46 所示 圖 46 輸出菜單 問(wèn)題 3：用 Proteus 畫好電路，點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕不能仿真。對(duì)于這樣的仿真實(shí)驗(yàn)，從某種意義上講，是彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)