基于單片機(jī)的信號(hào)產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 措施雖可濾除一些，但不能完全濾除掉。它的特點(diǎn)是價(jià)格低、性能高，在低頻范圍內(nèi)穩(wěn)定性好、操作方便、體積小、耗電少。方案二：C8051F005單片機(jī)是完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片，具有與AT80S52兼容的微控制器的內(nèi)核，與MCS51指令集完全兼容。圖31 低頻信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)框圖低頻信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)主要由CPU、D/A轉(zhuǎn)換電路、基準(zhǔn)電壓電路、電流/電壓轉(zhuǎn)換電路、按鍵和波形指示電路、電源等電路組成。GND：接地。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。89S52 單片機(jī)外部有32個(gè)端口可供用戶(hù)使用，其功能如下：表31 89S52并行I/O接口端口引腳位置第一功能第二功能 符號(hào) 功能符號(hào)功能P03932通用I/0口AD0AD7地址數(shù)據(jù)總線P118通用I/0口P22128通用I/0口A8A15地址總線（高位）P310通用I/0口RXD串行通信發(fā)送口11TXD串行通信接收口12INT0外部中斷013INT1外部中斷114T0計(jì)數(shù)器0輸入端口15T1計(jì)數(shù)器1輸入端口16WR外部存儲(chǔ)器寫(xiě)功能17RD外部存儲(chǔ)器讀功能P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：③AT89S52的晶振及其連接方法CPU工作時(shí)都必須有一個(gè)時(shí)鐘脈沖。CC2：使用石英晶體時(shí)，C1=C2=30（177。89S52為高電平復(fù)位，一般有3種復(fù)位方法。ⅲ 自動(dòng)復(fù)位。一是仿真器方式，主要用于調(diào)試程序。⑤芯片擦除整個(gè)PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來(lái)完成。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。P2口用來(lái)控制DAC0832的輸入寄存器選擇信號(hào)CS、輸入寄存器寫(xiě)選通信號(hào)WR1及DAC寄存器寫(xiě)選通信號(hào)WR2和數(shù)據(jù)傳送信號(hào)XFER。(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) AGND：模擬量地，即模擬電路接地端。 特殊情況下可采用雙緩沖輸入方式，即把兩個(gè)寄存器都分別接成受控方式制作低頻信號(hào)發(fā)生器有許多方案：主要有單緩沖方式，雙緩沖方式和直通方式。②工作原理DAC0832主要由8位輸入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換器以及輸入控制電路四部分組成。其原理是將A2的輸入端Σ通過(guò)電阻R1與參考電壓VREF相連，VREF經(jīng)R1向A2提供一個(gè)偏流I1，其電流方向與I2相反，因此運(yùn)算放大器A2的輸入電流為II2之代數(shù)和。每一組運(yùn)算放大器可用圖中所示的符號(hào)來(lái)表示，它有5個(gè)引出腳，其中“+”、“”為兩個(gè)信號(hào)輸入端，“V+”、“V”為正、負(fù)電源端，“OUT”為輸出端。在此項(xiàng)目中用了LM324的三組運(yùn)放，分別置于第一級(jí)輸出，第一、二級(jí)之間，第二級(jí)輸出。就是Vin接電源輸入，GND接地。 硬件設(shè)計(jì)原理圖如圖310所示： 圖310 設(shè)計(jì)原理圖單片機(jī)技術(shù)比較成熟，開(kāi)發(fā)過(guò)程可利用的資源和工具豐富，最大的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，成本低。模塊主要有：主程序模塊、鋸齒波模塊、三角波模塊、正弦波模塊、方波模塊、延時(shí)子程序模塊等。通過(guò)按鍵可以以任意循環(huán)方式輸出不同波形。43 三角波流程圖三角波產(chǎn)生首先將DAC0832口地址至為4000H，通過(guò)A中數(shù)值的加一遞升，當(dāng)A中的內(nèi)容為0時(shí)，與0FFH相比，相等時(shí)A中的內(nèi)容減一遞減，從而循環(huán)產(chǎn)生三角波。圖45 方波流程圖方波產(chǎn)生首先將DAC0832口地址至為4000H，當(dāng)A中的內(nèi)容為0時(shí)，輸出對(duì)應(yīng)模擬量，然后延時(shí)，當(dāng)A中的內(nèi)容為0FFH時(shí)，同樣輸出對(duì)應(yīng)模擬量，再延時(shí)，從而得到方波。1 當(dāng)按鍵1撥下時(shí)，波形為鋸齒波，同時(shí)指示燈1發(fā)光。圖52 三角波仿真圖3 當(dāng)按鍵3撥下時(shí)，波形為正弦波，同時(shí)指示燈3發(fā)光。圖54 方波仿真圖 波形分析在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行波形仿真時(shí)可以在虛擬示波器上觀察到鋸齒波、三角波、正弦波和方波的波形。當(dāng)然一般產(chǎn)生這種情況的原因多由于電路的參數(shù)設(shè)計(jì)不合理所制。 硬件測(cè)試結(jié)果 硬件測(cè)試波形1 當(dāng)按鍵1撥下時(shí)，波形為鋸齒波，同時(shí)指示燈1發(fā)光。圖56 三角波波形圖3 當(dāng)按鍵3撥下時(shí)，波形為正弦波，同時(shí)指示燈3發(fā)光。圖58 方波波形圖 產(chǎn)生各種波形輸出結(jié)果鋸齒波：VPP= f=800Hz三角波：VPP= f=正弦波：VPP= f=方波： VPP= f=100Hz通過(guò)按鍵控制可產(chǎn)生方波、鋸齒波、三角波、正弦波等，同時(shí)用LED顯示燈指示對(duì)應(yīng)的形。鋸齒波和三角波輸出波形中雜波成分較大，波形不是較理想，這與實(shí)際要求存在一些誤差，這些誤差的來(lái)源主要是由于電路的具體參數(shù)選擇不好以及程序的時(shí)延所造成的。然后論文討論了系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及控制芯片的選擇?？偟膩?lái)說(shuō)，此次畢業(yè)實(shí)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了任務(wù)書(shū)規(guī)定的各項(xiàng)要求，在學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言、單片機(jī)系統(tǒng)、Proteus軟件使用等內(nèi)容的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)并實(shí)踐了利用單片機(jī)設(shè)計(jì)出信號(hào)發(fā)生器。最后敬請(qǐng)各位專(zhuān)家、老師和同學(xué)對(duì)論文和今后的研究工作提出寶貴的指導(dǎo)意見(jiàn)和建議。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是李老師仍然細(xì)心地糾正其中的錯(cuò)誤。參考文獻(xiàn)[1] 孫俊逸, 盛秋林, 張錚等. 單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]. 清華大學(xué)出版社, 2001.[2] 張毅剛. 單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]. 高等教育出版社, 2003.[3] 蔡美琴. MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用[M]. 高等教育出版社, 2000.[4] 孫育才, 孫華芳，[M].北京：電子工業(yè)出版社, 2003.[5] 李鴻. 單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].湖南：湖南大學(xué)出版社, 2004.[6] 丁元杰. [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社, 2001.[7] 潘新民, 王燕芳 編著. 微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù). 高等教育出版社, 2004.[8] 馬忠梅. 單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)[M]. 北京北航出版社, 2003.[9] 王新賢. 通用集成電路速查手冊(cè). 山東科學(xué)技術(shù)出版社, 2002. 31附錄1元件清單標(biāo)號(hào)標(biāo)注DAC0832U1LM324U2MC1403U31KR11KR21KR31KR41KR51KR61KR71KR810KR920KR1020KR111KRi電位器 10KRWC1C2Ci1Ci2Ci322UFCi410UFCi510UFCi6LEDL1LEDL2LEDL3LEDL4LEDL5AT89S52 U0 37附錄2程序清單KEY1 BIT KEY2 BIT KEY3 BIT KEY4 BIT 。利用dac0832產(chǎn)生鋸齒波。利用dac0832產(chǎn)生正弦波。表格加一 CJNE R1,0FFH,LOOP1SETTAB:
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