基于單片機(jī)的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 )編寫(xiě)任意波形發(fā)生器的軟面板，這樣允許從計(jì)算機(jī)顯示屏上輸入任意波形，來(lái)實(shí)現(xiàn)波形的輸入。在民用方面，VXI模塊遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如臺(tái)式儀器更為方便。而且外形尺寸與價(jià)格，都比過(guò)去的類(lèi)似產(chǎn)品減少了一半。主要包括以下幾個(gè)模塊：串口電路；鍵盤(pán)、LED顯示電路；單片機(jī)系統(tǒng)；DAC芯片和放大電路設(shè)計(jì)。通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬仿真調(diào)試。它的波形見(jiàn)圖1。此外，由于通過(guò)編程方法產(chǎn)生的是數(shù)字信號(hào)，所以信號(hào)的精度可以做的很高。89C51單片機(jī)本身就是一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)，具有組成微型計(jì)算機(jī)的各部分部件：中央處理器、CPU、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、I/O接口電路、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及串行通訊接口等，只要將89C51再配置鍵盤(pán)及其接口、顯示器及其接口、數(shù)模轉(zhuǎn)換及波形輸出、指示燈及其接口等四部分，即可構(gòu)成所需的波形發(fā)生器。AT89C51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器(PEROM)和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，器件采用ATMEL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(CPU)和Flash存儲(chǔ)單元。對(duì)外接電容C1, C2雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，這里選擇使用石英晶休，我們的電容使用30pF。 圖31：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)主電源引腳（2根） VCC(Pin40)：電源輸入，接＋5V電源GND(Pin20)：接地線(xiàn)外接晶振引腳（2根）XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端控制引腳（4根）RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 PO口（Pin39～Pin32）：8位雙向I/O口線(xiàn)，～P1口（Pin1～Pin8）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線(xiàn)，～ P2口（Pin21～Pin28）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線(xiàn)，～ P3口（Pin10～Pin17）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線(xiàn)，～圖321：?jiǎn)纹瑱C(jī)的電源模塊 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的電源包括兩部分，包括單片機(jī)和外部電路用的電壓+5V和運(yùn)算放大器的電壓+12V，所以電源模塊選擇了常用的三端穩(wěn)壓器7805,7912和7812，由市電220V經(jīng)變壓器輸出24V電壓，通過(guò)7812和7912輸出正負(fù)12V的電壓用于運(yùn)算放大器的供電，7812的輸出端接7805將輸出的12V電壓轉(zhuǎn)為5V用于單片機(jī)和其他外設(shè)電路的供電使用。這個(gè)DA芯片以其價(jià)格低廉、接口簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。由ILE、CS、WR1的邏輯組合產(chǎn)生LE1，當(dāng)LE1為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線(xiàn)變換，LE1的負(fù)跳變時(shí)將輸入數(shù)據(jù)鎖存；XFER：數(shù)據(jù)傳輸控制信號(hào)輸入線(xiàn)，低電平有效，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效；WR2：DAC寄存器選通輸入線(xiàn)，負(fù)脈沖（脈寬應(yīng)大于500ns）有效。其中直通方式CS,XFER,WR1和WR2直接接低電平，DAC0832隨時(shí)轉(zhuǎn)換輸入的數(shù)據(jù)，這種方式比較簡(jiǎn)單，占用的I/O口也比較少，但是當(dāng)需要I/O口做擴(kuò)展的時(shí)候容易受到干擾。 本系統(tǒng)采用的鍵盤(pán)連接電路圖如下： 圖（6）鍵盤(pán)。 顯示模塊 本次設(shè)計(jì)要求對(duì)輸出波形的頻率，幅值和波形進(jìn)行輸出，所以要擴(kuò)展顯示模塊，常用的顯示模塊LCD有7端數(shù)碼管，LCD1602和12864等液晶顯示屏。靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是每個(gè)數(shù)碼管的段選必須接一個(gè)8位數(shù)據(jù)線(xiàn)來(lái)保持顯示的字形碼。 動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)是將所有位數(shù)碼管的段選線(xiàn)并聯(lián)在一起，由位選線(xiàn)控制是哪一位數(shù)碼管有效。 I/V轉(zhuǎn)化模塊由于DA轉(zhuǎn)化器輸出的是電流信號(hào)，所以還需要將其轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，為了各種波形的雙極性輸出還需要連接雙極性轉(zhuǎn)化電路。如圖352顯示電路圖中P0用于輸出數(shù)據(jù)，而P2^0和P2^1用來(lái)控制寄存器的通斷來(lái)控制是輸出字段信息還是位權(quán)信息。Ampl+：幅值+位，系統(tǒng)的基準(zhǔn)電壓為+。程序中的模式選擇是通過(guò)MODE位輸入，通過(guò)設(shè)定一個(gè)模式標(biāo)志位，當(dāng)執(zhí)行一次模式位按鍵程序，標(biāo)志位自動(dòng)+1，并指向其所指定的波形。第五章 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)與總結(jié)輸出波形的種類(lèi)與頻率的測(cè)試測(cè)量?jī)x器：穩(wěn)壓電源、示波器、數(shù)字萬(wàn)用表?；仡櫰鸫舜螁纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)，我仍感慨頗多。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多編程問(wèn)題，最后在邢鵬康老師的辛勤指導(dǎo)下，終于游逆而解。sbit P3_0=P3^0。void key2(void)。void main(void){TMOD=0X01。TL0=tl。while(1) { judge()。if(keym==0xff)return。de2125。if(keym==0xff)return。 if(P2==0xfd) key2()。{fun++。}void key4(void) //４鍵顯示頻率{double t。f=(int)(15625/(t*4))。P1=tab[f%10]。 P3_2=0。 P3_1=1。P3_0=1。}TR0=1。 }else if(fun==2) //三角波 { if(c128)DA0832=c*2。 if(d=128)DA0832=0x00。 }TH0
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