【正文】 在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處 ，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說不懂一些元器件的使用方法，對單片機(jī)匯編語言掌握得不好 …… 通過這次課程設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過的知識重新溫故。 圖 子程序流程圖 14 14 綜合實(shí)驗(yàn)總結(jié) 課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識 ,發(fā)現(xiàn) ,提出 ,分析和解決實(shí)際問題 ,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié) ,是對學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程 .隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域， 在生活中可以說得是無處不在。在中斷結(jié)束后，還要來判斷波形是否符合，如符合，則顯示其頻率，不符則返回，重新判斷。而且 LED 數(shù)碼管是采用共陽極接法，當(dāng)主控端口輸出一個(gè)低電平后，與其相對應(yīng)的數(shù)碼管即變亮，顯示所需數(shù)據(jù)。 圖 按鍵接口 時(shí)鐘電路 8051 單片機(jī)有兩個(gè)引腳（ XTAL1， XTAL2）用于外接石英晶體和微調(diào)電容，從而構(gòu)成時(shí)鐘電路，其電路圖如圖 所示。若 P0 口向其送的數(shù)據(jù)為 0FFH 時(shí)， 則 U1的輸出電壓為 5V. 故當(dāng) U1 輸出電壓為 0V 時(shí)，由公式 得： Vout = 5V時(shí)，可得： Vout = +5V， 所以輸出波形的電壓變化范圍為 5V～ + 5V. 故可推得，當(dāng) P0 所送數(shù)據(jù)為 80H 時(shí)， Vout 為 0V[4]。 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。 如圖 所示， AT89C51 從 P0 口接收來自鍵盤的信號，并通過 P2 口輸出一些控制信號，將其輸入到 8155 的信號控制端，用于控制其信號的輸入、輸出。模式 1采用的是 16 位計(jì)數(shù)器，當(dāng) T0 或 T1 被允許計(jì)數(shù)后，從初值開始加計(jì)數(shù)，最高位產(chǎn)生溢出時(shí)向 CPU 請求中斷。 （ 5） 輸出波形幅度為 0～ 5V。其中“ S0”號鍵代表方波輸出，“ S1”號鍵代表正弦波輸出，“ S2”號鍵代表三角波輸出，“ S3” 號鍵代表鋸齒波輸出。 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)存取存儲器 RAM、只讀存儲器 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，其信號發(fā)生器構(gòu)成原理框圖如圖 所示。此外，由于通過編程方法產(chǎn)生的是數(shù)字信號，所以信號的精度可以做的很高。 5 第二章 方案的設(shè)計(jì)與選擇 方案的比較 方案一：采用單片函數(shù)發(fā)生器（如 8038）， 8038 可同時(shí)產(chǎn)生正弦波、方波等，而且方法簡單易行，用 D/A 轉(zhuǎn)換器的輸出來改變調(diào)制電壓，也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控調(diào)整頻率，但產(chǎn)生信號的頻率穩(wěn)定度不高。后者是指其輸出信號的頻率、幅度、調(diào)制系數(shù)等在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，并且讀數(shù)準(zhǔn)確、穩(wěn)定、屏蔽良好的中、高檔信號發(fā)生器。按照頻率范圍分類可以分為：超低頻信號發(fā)生器、低頻信號發(fā)生器、視頻信號發(fā)生器、高頻波形發(fā)生器、甚高頻波形發(fā)生器和超高頻信號發(fā)生器。 隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，中央處理器 (CPU)、隨機(jī)存取存儲器 (RAM)、只讀存儲器 (ROM)、 (I/O)接口、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器和串行通信接口， 以及其他一些計(jì)算機(jī)外圍電路等均可集成在一塊芯片上構(gòu)成單片微型計(jì)算機(jī)，簡稱為單片機(jī)。文章給出了源代碼，通過仿真測試，其性能指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵詞：單片機(jī)； DAC；信號發(fā)生器 2 目 錄 摘 要 ............................................................... 目 錄 ............................................................... 第一章 緒論 .......................................................... 單片機(jī)概述 ...................................................... 信號發(fā)生器的分類 ................................................ 研究內(nèi)容 ........................................................ 第二章 方案的設(shè)計(jì)與選擇 .............................................. 方案的比較 ...................................................... 設(shè)計(jì)原理 ........................................................ 設(shè)計(jì)思想 ........................................................ 設(shè)計(jì)功能 ........................................................ 第三章 硬件設(shè)計(jì) ...................................................... 硬件原理框圖 .................................................... 主控電路 ........................................................ 數(shù)、模轉(zhuǎn)換電路 .................................................. 按鍵接口電路 .................................................... 時(shí)鐘電路 ........................................................ 顯示電路 ........................................................ 第四章 軟件設(shè)計(jì) ...................................................... 程序流程圖 ...................................................... 第五章 總結(jié)與展望 .................................................... 致 謝 ............................................................... 參考文獻(xiàn) ............................................................. 附錄 1 電路原理圖 ..................................................... 附錄 2 源程序 ......................................................... 附錄 3 器件清單 ...................................................... 3 第一章 緒論 單片機(jī)概述 AT89S51 是一種低功耗，高性能的片內(nèi)有 4KB 快閃可編程 /擦除只讀存儲器(FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory)的 8 位 COMS 微控制器，使用高密度，非易失存儲技術(shù)制造，并且與 80C51 引腳和指令系統(tǒng)完全兼容。單片機(jī)具有體積小、成本低，性能穩(wěn)定、使用壽命長等特點(diǎn)。按照輸出波形分類可以分為：正弦信號發(fā)生器和非正弦信號發(fā)生器，非正弦信號發(fā)生 器又包括：脈沖信號發(fā)生器，函數(shù)信號發(fā)生器、掃頻信號發(fā)生器、數(shù)字序列波形發(fā)生器、圖形信號發(fā)生器、噪聲信號發(fā)生器等。 研究內(nèi)容 本文是做基于單片機(jī)的信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)，將采用編程的方法來實(shí)現(xiàn)三角波、鋸齒波、矩形波、正弦波的發(fā)生。 方案二：采用鎖相式頻率合成 器，利用鎖相環(huán)，將壓控振蕩器（ VCO）的輸出頻率鎖定在所需頻率上，該方案性能良好，但難以達(dá)到輸出頻率覆蓋系數(shù)的要求，且電路復(fù)雜。 鑒于方案一的信號頻率不夠穩(wěn)定和方案二的電路復(fù)雜，頻率覆蓋系數(shù)難以達(dá)標(biāo)等缺點(diǎn)，所以決定采用方案三的設(shè)計(jì)方法。 圖 信號發(fā)生器原理框圖 89C51 是整個(gè)波形發(fā)生器的核心部分，通過程序的編寫和執(zhí)行，產(chǎn)生各種各樣的信號，并從鍵盤接收數(shù)據(jù)，進(jìn)行各種功能的轉(zhuǎn)換和信號幅度的調(diào)節(jié)。 （ 2）“ S4”號鍵為 10Hz 的頻率信號，“ S5”號鍵為 100Hz 的頻率信號，“ S6”號鍵為 500Hz 的頻率信號，“ S7”號鍵為 1KHz 的