畢業(yè)設(shè)計--基于at89s51單片機的數(shù)字信號發(fā)生器-資料下載頁
2025-10-25 17:38本頁面
【導(dǎo)讀】智能儀器的出現(xiàn)，極大地擴充了傳統(tǒng)儀器的應(yīng)用范圍。得到了廣泛的應(yīng)用。本系統(tǒng)是基于AT89S51單片機設(shè)計的數(shù)字式波形發(fā)生器。，按鍵，ISP接口等。通過按鍵控制切換產(chǎn)生正弦波，鋸齒波，三。角波，方波，各類型信號的頻率統(tǒng)一為100HZ，而幅值在-5V~+5V范圍內(nèi)可調(diào)。本設(shè)計電路原理簡單，性能較好，具有一定的實用性和參考價值。的波形發(fā)生器效果往往達不到好的效果，而且低頻信號源所需要的RC很大，大電阻，單片機構(gòu)成的儀器具有高可靠性，高性價比，單片機技術(shù)在智能。的廣泛應(yīng)用推動了社會的進步。應(yīng)用領(lǐng)域，它承擔(dān)了大中型計算機和通用微機無法完成的一些工作。強磁場環(huán)境易于采用屏蔽措施，適合于在惡劣環(huán)境下工作。單片機大量用于攜帶式產(chǎn)品和家用消費類產(chǎn)品，低電壓和低功耗尤為重要。目前，許多單片機已可在電壓下運行,有的已能在或下工作，功耗降至μA級,一粒鈕扣電池就可長期使用。利用單片機采用程序設(shè)計方法來產(chǎn)生低頻信號，其下限頻率很低。
【正文】 輸出電路 圖 10中，運算放大器 U3B 的作用是把運算放大器 U3A 的單向輸出電壓轉(zhuǎn)換成雙向輸出電壓。 D/A 轉(zhuǎn)換器的總輸出電壓為： VOUT2= [(R3/R2) VOUT1+(R3/R1)] Vref 設(shè) R1=R3=2R R2=R，則 VOUT2= (2VOUT1+VREF) DAC0832 主要是用于波形的數(shù) 據(jù)的傳送，是本題目電路中的主要芯片。 （ 2）按鍵和波形指示燈電路 （ ）原理圖如下 圖 11 采用查詢方式對各類波的切換 18 圖 12 采用中斷的方式對波形的切換 ()說明： 對于查詢方式對波形的切換，當(dāng)按鍵按下時，輸出相應(yīng)波形，并點亮相應(yīng)的 LED 燈，對于中斷方式，利用兩個外部中斷實現(xiàn)對波形的切換。中斷 與查詢相結(jié)合的方式可以進行擴展，查詢方式不是實時的，而是中斷時實 的 。 (3)電流電壓轉(zhuǎn)換電路（ MC1458） ()原理圖如下 ： 19 圖 13 I/V 轉(zhuǎn)換電路 () 說明 ： 實現(xiàn) I/V 轉(zhuǎn)換最簡單的方法就是直接在 1out1 和 Iout2 之間跨界一電阻，這樣就很容易的實現(xiàn)了 I/V 轉(zhuǎn)換，但是這種方法忽略了一個阻抗問題。對于 DAC0832 來說， R 的取值應(yīng)盡可能大，能夠保證獲得更多的電壓，對于與輸出電壓相連的后續(xù)電路來說， R 的取值應(yīng)盡可能的小，以降低輸出阻抗，這兩方面是矛盾的，所以這種方式欠合理。而合理的方式是應(yīng)用運算放大器實現(xiàn) I/V 轉(zhuǎn)換，也解決了阻抗的問題。 (1)ISP 接口定義及其連線圖（圖 13 圖 14） 圖 14 程序下載接口定義 20 圖 15 ISP 接口與 AT89S51 連線 ()說明 ： AT89S51 相對于 AT89C51 增加的特色功能之一就是前者具有 ISP下載功能， , 具有第二引腳功能，專門用于 ISP 功能。 三 ．軟件設(shè)計 根據(jù)功能，系統(tǒng)軟件設(shè)計分成幾個模塊編程：主程序模塊，鋸齒波程序模塊，三角波程序模塊，正弦波程序模塊，方波程序模塊，延時程序模塊。 （ 1）主程序流程圖 開始 KEY1 按下了？ 輸出鋸齒波 KEY3 按下了？ KEY2 按下了？ KEY4 按下了？ N N N N N Y Y Y Y 輸出三角波 輸出正弦波 輸出方波 21 圖 16 主程序流程圖 （ 1）程序 流程圖 圖 17 鋸齒波程序流程圖 （ 2）說明 ： 鋸齒波產(chǎn)生首先將 DAC0832 口地址至為 2FFFH，然后將 00H 送入寄存器 A中， DAC0832輸出 A 中的內(nèi)容，當(dāng) A 中的內(nèi)容等于 FFH 返回開始，當(dāng) A中的內(nèi)容不為 FFH 時， A 中的內(nèi)容累加，從而輸出波形。 角波程序模塊 （ 1）程序流程圖 22 圖 18 三角波程序流程圖 （ 2）說明： 三角波產(chǎn)生首先將 DAC0832 口地址至為 2FFFH，通過 A 中數(shù)值的加一遞升，當(dāng) A 中的內(nèi)容為 0時，與 0FFH 相比，相等時 A 中的內(nèi)容減一遞減，從而循環(huán)產(chǎn)生三角波。 （ 1）程序流程圖 23 圖 19 正弦波程序流程圖 （ 2）說明 ： 正弦波波形通過查表指令得出 。 （ 1）程序流程圖 圖 20 方波程序流程圖 （ 2） 說明 ： 方波產(chǎn)生首先將 DAC0832 口地址至為 2FFFH，當(dāng) A中的內(nèi)容為 0 時，輸出對應(yīng)模擬量，然后延時，當(dāng) A 中的內(nèi)容為 0FFH 時，同樣輸出對應(yīng)模擬量，再延時相同時間，從而得到方波。 四 ．測試仿真 24 (1)鋸齒波仿真圖 （ 2）三角波仿真圖 （ 3）正弦波仿真圖 （ 4）方波仿真圖 分析 : 從軟件仿真的結(jié)果上看，波形存在一定的的失真，這主要跟程序的設(shè)計有關(guān)，沒有做到那么精確，再者，我認(rèn)為仿真軟件本身也會給測試結(jié)果一定的誤差。 25 ： 硬件測試結(jié)果顯示，示波器顯示的波形比仿真軟件模擬甚至還標(biāo)準(zhǔn)，而且對按鍵的響應(yīng)比仿真響應(yīng)快。這在一定程度上，告訴我們，仿真軟件只是一個我們研究的工具，我們不能完全依賴于于仿真軟件。 五 ．其它 ： [1] 康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ)（第 4 版） [M].北京 :高等教育出版社 .1998. [2] 張友德等 .單片微型機原理、應(yīng)用與實驗 [M].上海 :復(fù)旦大學(xué)出版社 ,1993. [3] 陳澤宗等 .單片精密函數(shù)發(fā)生器應(yīng)用 [J].電子技術(shù)報， 1997， 20(7)： 3～ 4. [4] 常新等 .高頻信號發(fā)生器原理 ,維修與鑒定 [M].北京 :電子工業(yè)出版社 ,1996. [5] 謝嘉奎 ,宣月清 .電子線路 [非線性部分 ][M].北京 :高等教育出版社 ,1988.
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