基于at89c52的低頻信號(hào)發(fā)生器的畢業(yè)論文-展示頁
2025-07-06 17:50本頁面
【正文】 器組成數(shù)字式低頻信號(hào)發(fā)生器，該裝置能控制輸出方波、正弦波、三角波，并將頻率通過LED數(shù)碼管顯示出來。它具有價(jià)格低、性能高和在低頻范圍內(nèi)穩(wěn)定性好、操作方便、體積小、耗電少等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：AT89C52，DAC0832轉(zhuǎn)換器，555芯片 , 施密特觸發(fā)器1 引言在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，經(jīng)常要用一些信號(hào)作為測量基準(zhǔn)信號(hào)或輸出信號(hào)。 在科學(xué)研究、工程教育及生產(chǎn)實(shí)踐中，常常需要用到低頻信號(hào)發(fā)生器。 目前，長期使用的信號(hào)發(fā)生器絕大部分都是由模擬電路構(gòu)成的，這類儀器作為信號(hào)源，頻率達(dá)百兆赫，在高頻范圍內(nèi)其頻率穩(wěn)定性與可調(diào)性好。目前，已有人研究制造了由數(shù)字電路構(gòu)成的低頻信號(hào)發(fā)生器，其低頻性能好，但是體積較大，價(jià)格較貴[2,3]。2電路設(shè)計(jì) 信號(hào)產(chǎn)生部分本文設(shè)計(jì)的裝置采用按鍵控制，～50Hz的方波、三角波和正弦波信號(hào)，其中正弦波和三角波信號(hào)可以用按鍵選擇輸出，～50Hz范圍內(nèi)調(diào)整。方波信號(hào)直接由單片機(jī)的端口輸出。功能按鍵使用單片機(jī)的3個(gè)端口?？刂奇IAT89C52單片機(jī)控制器 P1 口 開 始DAC0832D0～D7正弦波(三角波)輸出方波輸出 圖 1 系統(tǒng)原理框圖 頻率顯示部分頻率顯示部分運(yùn)用簡單的數(shù)碼管顯示，并且由AT89C52 單片機(jī)控制，由于方波由單片機(jī)直接輸出，且可直接通過LED 顯示它的頻率；而三角波和正弦波則需要通過555芯片組成的施密特觸發(fā)器進(jìn)行波形的轉(zhuǎn)換以后才可以通過LED顯示其頻率。 圖 2 簡易低頻信號(hào)源信號(hào)產(chǎn)生的電路原理圖 控制部分 AT89C52的主要性能AT89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的AT89C52單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。圖 3 AT89C52 單片機(jī)的引腳排列圖 數(shù)/模轉(zhuǎn)換部分 DAC0832 是CMOS 工藝制造的8 位數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換器，屬于8 位電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間為1μs，內(nèi)帶輸入數(shù)據(jù)直接寫入方式，當(dāng)單片機(jī)把一個(gè)數(shù)據(jù)直接DAC寄存器時(shí)，DAC0832 的輸出模擬電壓信號(hào)隨之對(duì)應(yīng)變化。這些復(fù)合波形利用標(biāo)準(zhǔn)的測試設(shè)備是很難產(chǎn)生的[9]。1LSB6．分辨率：8位7．單一電源：5～15V，功耗20 ｍＷ8．參考電壓：10～+10V DAC0832引腳功能DAC0832引腳排列圖如下圖4。當(dāng)ILE、CS 、WR1 同時(shí)有效時(shí)，數(shù)據(jù)裝入輸入寄存器，實(shí)現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)的第一級(jí)緩沖5．XFER ： 數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)，控制從輸入寄存器到DAC寄存器的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送6．WR2 ： DAC 寄存器寫信號(hào)。電壓為10～+108．Rfb ：內(nèi)部反饋電阻接線端9．IOUT1 DAC電流輸出1?！?當(dāng)DAC寄存器內(nèi)容全為1時(shí)，IOUT1=最大，IOUT2=0；— 當(dāng)DAC寄存器內(nèi)容全為0時(shí)，IOUT1=0，IOUT2=最大；—當(dāng) DAC 寄存器內(nèi)容全為N 時(shí)，IOUT1=VREF N/(256Rfb) ，IOUT2=VREF/RfbIOUT1；無論N值多大，IOUT1+IOUT2=VREF/Rfb(128)=常數(shù)≌VREF/Rfb；11．VCC 工作電源。在微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，通常使用的是電壓信號(hào)，而DAC 0832輸入的是電流信號(hào)。其中有輸出電壓各自極性固定的單位性輸出和在隨動(dòng)系統(tǒng)中輸出電壓有正負(fù)極性的雙極性輸出兩種輸出方式。另外，ILE、CS 、WR1 、WR2 和XFER 是控制轉(zhuǎn)換的控制信號(hào)。輸入寄存器和DAC 寄存器作為雙緩沖，因?yàn)樵贑PU 數(shù)據(jù)線直接接到DAC0832 的輸入端時(shí)，數(shù)據(jù)在輸入端保持的時(shí)間僅僅是在CPU 執(zhí)行輸出指令的瞬間內(nèi)，輸入寄存器可用于保存此瞬間出現(xiàn)的數(shù)據(jù)?？刂菩盘?hào)ILE、CS 、WR1 用來控制輸入寄存器?？刂菩盘?hào)WR2和XFER用來控制8位A/D轉(zhuǎn)換器?？刂菩盘?hào)WR2和XFER用來控制8位A/D轉(zhuǎn)換器。 顯示部分 用集成芯片555構(gòu)成的施密特觸發(fā)器電路555引腳圖如下圖5。A1和A2的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。圖 6 施密特觸發(fā)器原理結(jié)構(gòu)圖施密特觸發(fā)器是一種特殊的雙穩(wěn)態(tài)時(shí)序電路，與一般的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器相比，它具有如下兩個(gè)特點(diǎn)：施密特觸發(fā)器屬于電平觸發(fā)，對(duì)于緩慢變化的信號(hào)同樣適用。對(duì)于正向和負(fù)向增長的輸入信號(hào)，電路有不同的閾值電平。施密特觸發(fā)器的典型應(yīng)用：施密特觸發(fā)器的典型應(yīng)用有波形變換、脈沖整形、幅值鑒別等。脈沖整形：經(jīng)傳輸后的方波脈沖往往由于干擾及傳輸線路的分布電容等因素而使信號(hào)發(fā)生畸變，出現(xiàn)前、后沿變壞或信號(hào)電平波形上疊加脈沖干擾波等現(xiàn)象。幅值鑒別：施密特觸發(fā)器能在一系列幅值各異的脈沖信號(hào)中鑒別出幅值大于UT+的脈沖，并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。它在性能上有兩個(gè)重要的特點(diǎn)：輸入信號(hào)從低電平上升的過程中，電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)的輸入電平，與輸入信號(hào)從高電平下降過程中對(duì)應(yīng)的輸入轉(zhuǎn)換電平不同。在電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，通過電路內(nèi)部的正反饋過程使
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