基于at89c51單片機的多功能函數(shù)信號發(fā)生器設(shè)計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-10-03 19:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 C40U1P80C32UBPNU3SN74LS138NGNDGNDVCCS1S1S2S3S4 圖 7 單片機最小系統(tǒng) 該最小系統(tǒng)的特點如下： （ 1）由于片外沒有擴展存儲器和外設(shè)， P0、 P P P3 都可以作為用戶 I/O 接口使用。 （ 2）片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器有 128B，地址空間為 00H—7FH,片外沒數(shù)據(jù)存儲器。 （ 3）片內(nèi)有 4KB 的程序存儲器，地址空間為 0000H—0FFFH，沒有 偏外存儲器，EA應(yīng)接高電平。 （ 4）可以使用兩個定時 /計數(shù)器 T0 和 T1，一個全雙工的串行通信接口， 5 個中斷源 [1]。 晶振電路工作原理及應(yīng)用 7 單片機有 1 19 兩引腳。分別為 XTAL1 和 XTAL2。單片機采取內(nèi)部振蕩電路時，將這兩引腳接石英晶體與微調(diào)電容。此設(shè)計采用的是 12M 晶振和兩個 30pF 的電容。在芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)中， XTAL1 和 XTAL2 引腳是一反相放大器的兩個輸入端，構(gòu)成單片機內(nèi)部振蕩器。同樣，根據(jù)需要的不同，也可采用外部時鐘方式。本次設(shè)計采用內(nèi)部時鐘方 式。如圖所示。 單片機復(fù)位電路工作原理及應(yīng)用 計算機在啟動運行時都需要復(fù)位，復(fù)位是使中央處理器 CPU 和內(nèi)部其他部件處于一個確定的初始狀態(tài)，從這個狀態(tài)開始工作 [1]。 89C51 單片機有一個復(fù)位引腳 RST，高電頻有效。在時鐘電路工作以后，當(dāng)外部電路使得 RST 端出現(xiàn) 2 個機器周期以上的高電平后系統(tǒng)就會內(nèi)部復(fù)位 [1]。我們采用按鍵復(fù)位方式。如圖所示。 圖 9 按鈕復(fù)位電路 圖 8 內(nèi)部時鐘方式 XTAL1 XTAL2 Vcc RST Vss MCS51 1k 200? 8 按鍵控制與顯示電路設(shè)計 本次設(shè)計共設(shè)計了 4 個按鍵，分別 為開關(guān) S S S3 和 S4。分別接單片機的、 、 、 口。 S1 用來控制輸出波的類別，每按一次，切換到另一個波形； S2 與 S3 則調(diào)節(jié)輸出波形頻率的增減，按 S2 時，輸出平率增加，而 S3 則減小；S4 則用來顯示波形的種類與頻率的大小。如圖所示。 圖 10 按鍵電路 D/A 轉(zhuǎn)換電路 D/A 轉(zhuǎn)換器經(jīng)常用于信號發(fā)生器的設(shè)計中，通過它可以生成各種波形。其基本原理如下：利用 D/A 轉(zhuǎn)換器輸出模擬量與輸入數(shù)字量成正比這一特點，通過程序控制CPU 向 D/A 轉(zhuǎn)換器送出隨時間成一定規(guī)律變化的數(shù)字 ，則 D/A 轉(zhuǎn)換器輸出端就可輸出隨時間按一定規(guī)律變化的波形 [1]。 D/A 轉(zhuǎn)換的必要性 D/A 是先把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，在單片機設(shè)計中經(jīng)常用到。眾所周知，單片機輸出信號為數(shù)字量，而本設(shè)計旨在輸出各種波形，屬模擬量，所以單片機的數(shù)字量必須經(jīng)過 D/A 的轉(zhuǎn)換變?yōu)槟M信號才能滿足要求。 DAC0832 的特性及應(yīng)用 9 DAC0832 是一個 8 位的 D/A 轉(zhuǎn)換器，為 DAC0830 的一種。 DAC0832 內(nèi)部主要由 8 為輸入寄存器、 8 位 DAC 寄存器、 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器和控制邏輯電路組成。由于DAC0832 與單片機接口方便，其轉(zhuǎn)換與控制較易實現(xiàn)，所以在實際工作中有其重要的作用，使用的也較為頻繁。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳圖如圖所示。 圖 11 DAC0832 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 12 DAC0832 的引腳圖 10 DAC0832 是 D/A 轉(zhuǎn)換器的一類，屬電流型，所以后要跟著 I/V 轉(zhuǎn)換。數(shù)字輸入端可以有單緩沖、雙緩沖或直通方式輸入。 當(dāng)引腳 1WR 、 2WR 、 CS 、 XFER 直接接地時， ILE 接電源， DAC0832 處于直通工作方式。這種狀態(tài)下，有輸入就立即有輸出，處理方式簡單，但只能通過獨立的 I/O接口連接。 當(dāng)連接 ILE、 1WR 、 2WR 、 CS 和 XFER 引腳，使得兩鎖存器分別工作在直通與受控狀態(tài)，或者兩個同事被控制，則 DAC0832 處于單緩沖工作方式 [1]。只要數(shù)據(jù)DAC0832 寫入 8 位輸入鎖存器，就立即開 始轉(zhuǎn)換。 雙緩沖方式即將對 8 位 DAC 寄存器與對鎖存器的控制分開進行，占用的 I/O 口相對較大。 根據(jù)以上分析，此次設(shè)計選取單緩沖方式。如圖所示。 圖 13 DAC0832 單緩沖方式的連接 顯示電路 顯示電路分為 3 部分，分別為 LED 燈顯示， LED 數(shù)碼管顯示，最后還有示波器顯示。 11 LED 燈顯示 本次設(shè)計共用了 4 個 LED 燈，分別表示示波器上顯示了對應(yīng)的波形，單片機的— 分別控制相應(yīng)燈的亮滅。電路圖如圖所示。 D1 D2 D3 D41KR11KR21KR31KR4VCCP24P25P26P27 圖 14 LED 數(shù)碼管顯示 本次 LED 數(shù)碼管的作 用是用來顯示相應(yīng)輸出信號的頻率。 LED 數(shù)碼管顯示電路盡管其所能顯示的信息簡單，但由于其清晰、亮度高使用時間長和所需電壓要求低等優(yōu)勢，在單片機應(yīng)用中有著應(yīng)用頻率較高。 LED 數(shù)碼管顯示器是簡單地發(fā)光二級管按特定的電路連接起來的顯示性器件。而我們在一些單片機設(shè)計中常用的是 8 段式的 LED 數(shù)碼管顯示器，其分為兩類，共陰和共陽之分。其結(jié)構(gòu)如圖所示。本次設(shè)計采用共陰方式。 圖 15 LED 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖 12 常用數(shù)字和字符的編碼如下表： 表 1 常用字段編碼表 顯示字符 共陰極字段碼 共陽極字段碼 顯示字符 共陰極字段碼 共陽極字段碼 0 3FH C0H C 39H C6H 1 06H F9H D 5EH A1
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1