單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-基于at89s52單片機(jī)的多功能函數(shù)信號(hào)發(fā)生器-文庫(kù)吧資料
2024-11-01 18:55本頁(yè)面
【正文】 給 P2 口使 num 一直減 1開(kāi)始設(shè)置初值 num （字符型） =0置標(biāo)志 f l a g 為 1判斷 num 是否等于 0將 n um 值修改為 255置標(biāo)志 fl a g 為 0將 n um 值賦給 P2 口 鋸齒波的產(chǎn)生 鋸齒波的實(shí)現(xiàn)過(guò)程是首先定義一個(gè)初值然后進(jìn)行加法操作，然后加到某個(gè)數(shù)之后就再重新設(shè)置為初值，再重復(fù)執(zhí)行剛剛的操作，如此循環(huán)下去。其流程圖如下： 河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)報(bào)告 12 是否開(kāi)始設(shè)置初值 num （字符型） =0將 0x00 賦給 P2 口使 num 一直加 1判斷 num 是否小于 128將 0x f f 賦給 P2 口 三角波的產(chǎn)生 三角波的實(shí)現(xiàn)是設(shè)置一個(gè)初值，然后進(jìn)行加數(shù)，加到某個(gè)數(shù)之后再進(jìn)行減數(shù)，減到初值之后就再返回到先前的操作。單片機(jī)外圍電路的供電電路圖如下圖所示。 圖 按鍵電路原理圖 電源電路 本設(shè)計(jì)的電源電路是通過(guò)變壓器將工頻電壓轉(zhuǎn)換成低壓，然后通過(guò)整流橋的整流、電容的濾波以及 7812 和 7912 的穩(wěn)壓，形成穩(wěn)定的 +12V 電壓和 12V 電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和運(yùn)放電路的穩(wěn)定供電。其中 ～ 按鍵分別對(duì)應(yīng)方波、三角波和鋸齒波 ，而 按鍵用于對(duì)信號(hào)河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)報(bào)告 10 頻率的調(diào)整。 圖 LM324 的管腳圖 設(shè)計(jì)中采用雙極性輸出，所使用的運(yùn)放電路圖如下圖所示。 。 。 河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)報(bào)告 9 ：最大 100nA（ LM324A）。 。 LM324 系列運(yùn)算放大器是價(jià)格便宜的帶差動(dòng)輸入功能的四運(yùn)算放大器。在程序的控制下，數(shù)字量一旦輸入，就直接進(jìn)入 DAC 寄存器，進(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換。寫(xiě)信號(hào) 1WR 、2WR 及傳送控制信號(hào) XFER 的引腳全部接地，允許輸入鎖存信號(hào) ILE 引腳 +5V時(shí)。 河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)報(bào)告 8 圖 DAC0832 的管腳圖 本設(shè)計(jì)中，讓 DAC0832工作在直通工作方式，其片選信號(hào) CS 接單片機(jī)的 管腳，由程序?qū)π酒霓D(zhuǎn)換進(jìn)行控制。其內(nèi)部由 8 位輸入鎖存器、 8位 DAC 寄存器、 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成，通過(guò)兩個(gè)輸入寄存器構(gòu)成兩級(jí)數(shù)據(jù)輸入鎖存。 DAC0832系列為美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的具有 2個(gè)數(shù)據(jù)寄存器的 8位分辨率的 D/A 轉(zhuǎn)換芯片。把單片機(jī)的 ～ 管腳直接接到數(shù)碼管的位選端作為位選信號(hào)，低電平有效。用 AT89S52 的 P0 口作段碼輸出時(shí) , 驅(qū)動(dòng)能力相當(dāng)大，但由于輸出極為漏極開(kāi)路電路，驅(qū)動(dòng)拉電流負(fù)載，引腳上應(yīng)外接上拉電阻。通過(guò)調(diào)整電流和時(shí) 間參數(shù)，可以既保證亮度，又保證顯示。對(duì)于每一位顯示器來(lái)說(shuō)，每隔一段時(shí)間輪流點(diǎn)亮。隨著顯示器位數(shù)的增加，需要的 I/O 口線也將增加。在這種顯示方式下，每一個(gè) LED 數(shù)碼管顯示器都 需要一個(gè) 8 位的輸出口河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)報(bào)告 7 進(jìn)行控制，顯示穩(wěn)定，提高了 CPU 的工作效率。LED 顯示器與單片機(jī)的接口一般有動(dòng)態(tài)顯示與靜態(tài)顯示接口兩種電路。如下圖所示： 圖 時(shí)鐘晶振電路圖 顯示電路 本次設(shè)計(jì)中采用共陰極數(shù)碼管作為顯示器。為達(dá)到振蕩周期是 12MHZ 的要求，這里要采用 12MHZ 的晶振，電容 CC2 對(duì)頻率有微調(diào)作用，故外接晶振時(shí) ， C1 和 C2 在本設(shè)計(jì)中選擇 30pF，振蕩頻率取 12MHz。晶振頻率的大小決定了單片機(jī)系統(tǒng)工作的快慢。 河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)報(bào)告 6 圖 復(fù)位電路圖 時(shí)鐘晶振電路 MCS51 內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成震蕩器的高增益反向放大器，此放大器的輸入端和輸出端分別是 XTAL1 和 XTAL2，在 XTAL1 和 XTAL2 上外接晶振可構(gòu)成時(shí)鐘電路。 AT89S52 需要外加復(fù)位電路，本設(shè)計(jì)采用按鍵 +上電復(fù)位，上電復(fù)位是利用電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即上電瞬間 RST/Vpd 端的電位與 Vcc 相同，隨著充電電流的減少，最后被嵌位在 0V,采用 10uF 的 C3 和 10K 的 R4 可以保證加在引腳上的高電平持續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期，即使單片機(jī)有效地復(fù)位。在單芯片上， AT89S52 擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 為 眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 AT89S52 使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 并能通過(guò)對(duì) DAC0832 參考電壓的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出波形峰值的調(diào)整。 河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)報(bào)告 5 2 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計(jì) 總體方案說(shuō)明 該智能函數(shù)信號(hào)發(fā)生器由電源電路、晶振電路、復(fù)位電路、下載電路、單片機(jī)、模擬 /數(shù)字轉(zhuǎn)換電路、運(yùn)放電路、按鍵和 LED 顯示燈電路組成。 （ 2）輸出波形的頻率范圍為 100Hz～ 1kHz；頻率步進(jìn)間隔≤ 100Hz。 設(shè)計(jì)功能 （ 1）本設(shè)計(jì)利用 P1口接 4個(gè)獨(dú)立式按鍵， 1個(gè) LED 顯示器。由初值計(jì)算公式導(dǎo)出頻率調(diào)整公式： ( 1 . 4 ) 106 5 5 3 6 6 F R E Q ) / ( NX ??? 其中 N為信號(hào)被分離的點(diǎn)數(shù)（對(duì)于方波和鋸齒波 N 為 512，對(duì)于三角波 N 為 256），F(xiàn)REQ 為波形的頻率。 （ 3）一個(gè)周期被分離成 256（ 512）個(gè)點(diǎn)，由單片機(jī)程序產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)，通過(guò) D/A 進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出模擬波形。 （ 2）將一個(gè)周期的信號(hào)分離成 256 個(gè)點(diǎn)（按 X軸等分，三角波為 512 個(gè)點(diǎn)），每?jī)牲c(diǎn)之間的時(shí)間間隔為 △ T，用單片機(jī)的定時(shí)器產(chǎn)生，其表示式為： △ T=T/512（其中三角波為 △ T=T/512） 。當(dāng)數(shù)字信號(hào) 經(jīng)過(guò)接口電路到達(dá)轉(zhuǎn)換電路，將其轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)也就是所需要的輸出波形。 AT89S52 單片機(jī)本身就是一個(gè)完整的
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