【正文】 信號發(fā)生器概述 ..................................................... 14 本論文主要研究的內(nèi)容 ............................................... 14 第二章 系統(tǒng)設(shè)計方案 ....................................................... 16 系統(tǒng)分析 ........................................................... 16 問題定義 ...................................................... 16 系統(tǒng)可行性分析 ................................................ 16 系統(tǒng)需求分析 ....................................................... 17 總體方案設(shè)計 ....................................................... 18 第三章 硬件設(shè)計 ........................................................... 19 總體硬件設(shè)計 ....................................................... 19 系統(tǒng)模塊設(shè)計 ....................................................... 19 電源設(shè)計 ...................................................... 19 顯示器接口設(shè)計 ................................................ 19 復(fù)位與時鐘電路設(shè)計 ............................................ 22 鍵盤接口設(shè)計 .................................................. 23 D/A 轉(zhuǎn)換設(shè)計 .................................................. 25 I/V 轉(zhuǎn)換波形輸出電路 .......................................... 28 第四章 軟件設(shè)計及測試 ...................................................... 31 軟件總體設(shè)計 ........................................................ 31 軟件功能設(shè)計 ....................................................... 31 系統(tǒng)總流程圖如下圖 41： ................................................ 31 圖 41 系統(tǒng)總流程框圖 ................................................... 32 PROTEUS 軟件仿真 .................................................... 35 系統(tǒng)測試報告 ....................................................... 40 結(jié)論與展望 ................................................................. 41 致 謝 ..................................................................... 42 參考文獻(xiàn) ................................................................... 43 附錄一 源程序 .............................................................. 44 附錄二 電路原理圖 .......................................................... 54 附錄三 硬件實(shí)物圖 .......................................................... 55 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 8 附錄四 外文資料翻譯 ........................................................ 56 第一章 緒論 課題背景、目的及意義 隨著電子測量及其他部門對各類信號發(fā)生器的廣泛需求及電子技術(shù)的迅速發(fā)展，促使信號發(fā)生器種類增多，性能 提 高 。 （ 5） 具有顯示輸出波形的類型、重復(fù)頻率（周期）的功能。 80 年代，世界各 大公司競相研制出品種多、功能強(qiáng)的單片機(jī)，約有幾十個系列， 300多個品種，此時的單片機(jī)均屬于真正的單片化，大多集成了 CPU、 RAM、 ROM、數(shù)目繁多的 I/O 接口、多種中斷系統(tǒng)，甚至還有一些帶 A/D 轉(zhuǎn)換器。 此外，單片機(jī)在工商 、 金融 、 科研、教育 和 國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。對 P2 端口 寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。 ALE/PROG ：地址鎖存控制信號（ ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低 8位地址的輸出脈沖。也就是說高 128字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開的。 依據(jù)以上可以用單片機(jī) 89S52,加上一片 DAC0832,就可以做成一個簡單的信號發(fā)生器，其頻率受單片機(jī)運(yùn)行的程序的控制。本章完成系統(tǒng)的硬件總體設(shè)計，詳細(xì)說明了設(shè)計思路。 (4) 經(jīng)濟(jì)上的可行性討論 本設(shè)計是一個實(shí)驗系統(tǒng)，芯片的選擇在前面已經(jīng)討論，從前面的討論中可見芯片大部分都是常用芯片。 系統(tǒng)模塊設(shè)計 電源設(shè)計 穩(wěn)壓電源是單片機(jī)控制系統(tǒng)的重要組成部分，它不僅為測控系統(tǒng)提供多路電源電壓，還直接影響到系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)和抗干擾性能。下面簡單介紹一下。 1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM）已經(jīng)存儲了 160個不同的點(diǎn)陣字符圖形 。內(nèi)部振蕩方式所得時鐘 信號比較穩(wěn)定，實(shí)用電路中使用較多。 ③ 按鍵防抖動技術(shù) 鍵盤作為向系統(tǒng)提供操作人員的干預(yù)命令的接口，以其特定的按鍵代表著各種確定操作命令。 DAC0832 與單片機(jī)接成數(shù)據(jù)直接寫入方式，當(dāng)單片機(jī)把一個數(shù) 據(jù)寫入 DAC 寄存器時， DAC0832 的輸出模擬電壓信號隨之對應(yīng)變化。 WR1 是 讀信號，低電平有效。 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 28 圖 38 D/A轉(zhuǎn)換電路圖 I/V 轉(zhuǎn)換波形輸出電路 DAC0832 為電流輸出型轉(zhuǎn)換器 ,一般要 求輸出是電壓，所以還必須經(jīng)過一個外接的運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換成電壓。 I o u t1I o u t2V f bD A C 0 8 3 2U1567B1098CR 2 = RR 1 = 2 RR 3 = 2 RRV o u t2V r e f = (數(shù)字碼 1 2 8 ) / 1 2 8+ 5 VV o u t 1I1I2 圖 311 D/A轉(zhuǎn)換器雙極性輸出電路 圖 311 中，運(yùn)算放大器 A2的作用是把運(yùn)算放大器 A1的單向輸出電壓轉(zhuǎn)換成雙向輸出電壓。主要介紹單緩沖工作方式，單緩沖工作方式 DAC 寄存器工作處于直通狀態(tài)，輸入寄存器工作于受控鎖存器狀態(tài)，此時需要一次寫操作就開始轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換一個數(shù)據(jù)的主要過程，首先去數(shù)字量，而后依次打開第一級鎖存和第二級鎖存。 DAC0832 的數(shù)據(jù)輸出方式 在微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中 ,通常使用的是電壓信號 ,而 DAC0832輸出的是電流信號，這就需要由運(yùn)算放大器組成的電路實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。例如 4179。不過單片機(jī)控制系統(tǒng)的資源有限，交互能力不強(qiáng)，通?？偸遣捎脝捂I按下 有效，多鍵同時按下無效的原則。晶振通常選用 6MHZ、 12MHZ 或 24MHZ。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，圖 32是 1602的內(nèi)部顯示地址。8 點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個位置對應(yīng)的顯示 RAM 區(qū)的 8個 字節(jié)，還要使每 個 字節(jié)的不同位為 “1” ，其它的為 “0” ，為 “1” 的點(diǎn)亮，為 “0” 的不亮。 (1) 程序存貯器 89S52內(nèi)部自帶 8K 的 ROM， 512B 的 RAM，所以不需要對其擴(kuò)展存儲器。 （ 2） 可行性分析 根據(jù)技術(shù)指標(biāo)及系統(tǒng)設(shè)計目的，經(jīng)研究芯片的選擇如下： ① 主控芯片采用 ATMEL 公司的 89S52； ② 采用 12MHz 的晶振器為 89S52提供時鐘信號； ③ 穩(wěn)壓塊選用 7812 與 7805 相串聯(lián)，提供 12V和 5V電壓 ,7912 產(chǎn)生 12V電壓； ④ 對于 89S52的 P0口的數(shù)據(jù)經(jīng)過 DAC0832 進(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換； ⑤ 數(shù)碼顯示器采用 LCD 液晶顯示屏； ⑥ 8位 D/A 轉(zhuǎn)換器采用 DAC0832； ⑦ 運(yùn)算放大器采用 LM324。 ② 系統(tǒng)總體方案設(shè)計。 低頻：頻率范圍為幾十 HZ 到幾百 KHZ。 程序存儲器：如果 EA 引腳接地，程序讀取只從外部存儲器開始。晶振工作時， RST腳將持續(xù) 2個機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 單片機(jī)的應(yīng)用 單片機(jī)以其卓越的性能、小巧的體積、極高的性價比，在國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。專用型單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)和指令是按照某個特定用途而設(shè)計的，如：頻率合成調(diào)諧器（ DDS）、 USB 控制器、收音機(jī)機(jī)芯控制器、打印機(jī)控制器等。綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識解決工程問題。 [關(guān)鍵詞 ]：函數(shù)信號發(fā)生器；單片機(jī)； DAC0832； AT89S52 華北水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 6 Abstract Signal generator is a mon signal source, widely used in electronic circuits, automatic control systems, and teaching experiments and other fields. waveform generator and a special price of expensive . Currently used mostly function signal generator signal generator。 第 7～ 10 周：系統(tǒng)整體設(shè)計。因為它實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和分析電路仿真相結(jié)合，并支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。 分類號 編 號 華北水利水電學(xué)院 North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power 畢 業(yè) 設(shè) 計 題目 簡易多功能函數(shù)信號發(fā)生器 院 、 系 信息工程系 專 業(yè) 電子信息工程 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 2021 年 5 月 20 日