【正文】 入 7805/7905，之錢濾掉高次波的影響，使其電壓起到平穩(wěn)作用。因為本機有 AT89S52 單片機，還有許多邏輯芯片，這些芯片的工作電源電壓為 +5V，所以電源中必須有 +5V 電源。根據(jù)以上原則，進行硬件設(shè)計。 (7)系統(tǒng)的擴展及各功能模塊的設(shè)計在滿足系統(tǒng)功能要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)適當(dāng)留有余地，以備將來修改、擴展之需。 (6)單片機外接電路較多時，必須考慮其驅(qū)動能力。 (4)整個系統(tǒng)中相關(guān)的器件要盡可能做到性能匹配，例如選用的晶振頻率較高時， D/A 的讀取 時間有限，就該選擇允許存取速度較高的芯片；選擇CMOS 芯片單片機構(gòu)成低功耗系統(tǒng)時，系統(tǒng)中的所有芯片都應(yīng)該選擇低功耗的產(chǎn)品。但必須注意，由軟件實現(xiàn)的硬件功能，其響應(yīng)時間要比直接用硬件響應(yīng)來的長，而且占用 CPU 時間。 (3)硬件結(jié)構(gòu)應(yīng)結(jié)合應(yīng)用軟件方案一并考慮。 系統(tǒng)的擴展和模塊設(shè)計應(yīng)遵循下列原則： (1)盡可能選擇標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的典型電路，提高設(shè)計的成功率和結(jié)構(gòu)的靈活性。 選擇適當(dāng)?shù)男酒O(shè)計適當(dāng)?shù)碾娐?。二是各功能模塊的設(shè)計，信號控制功能模塊、人機對話 功能模塊根據(jù)系統(tǒng)功能要求配置相應(yīng)的 D/A、鍵盤、顯示器等外圍設(shè)備。 系統(tǒng)性能要求 （ 1）系統(tǒng)的 D/A 轉(zhuǎn)換功能具有 12位精度； （ 2）七段數(shù)碼顯示器具有 500HZ 的動態(tài)刷新頻率； （ 3） AT89S52 單片機時鐘信號為 12MHZ； （ 4）系統(tǒng)具有 14 位行列掃 描鍵盤 ； （ 5）實現(xiàn)頻率調(diào)節(jié)控制； 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計 一個單片機主系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計包含有兩部分內(nèi)容：一是單片機系統(tǒng)擴展部分設(shè)計，它包括接口擴展。 系統(tǒng)需求分析 系統(tǒng)功能要求 系統(tǒng)具有 D/A 轉(zhuǎn)換功能，七段數(shù)碼顯示功能，上電自動復(fù)位功能， 14鍵盤輸入接口。 系統(tǒng)可行性研究 元器件的選擇及其可行性討論 根據(jù)技術(shù)指標(biāo)及系統(tǒng)設(shè)計目的，經(jīng)研究芯片的選擇如下： ①采用 12MHz 的 晶振器為 AT89S52 提供時鐘信號 ②穩(wěn)壓塊選用 7905 與 7805，提供 5V和 5V 電壓； ③對于 AT89S52 的 P1口 用與數(shù)據(jù)的顯示以及鍵盤處理復(fù)合利用； ④ AT89S52 支持在線編程，而且里面有 8k 的 ROM 有足夠的存儲空間來存儲編好的程序，因此不需要對系統(tǒng)添加外部 ROM； ⑤采用 74LS138 與 74CH164 復(fù)合利用 進行 循環(huán)掃描顯示； ⑥數(shù)碼顯示器采用高亮數(shù)碼管； ⑦ 12 位 串行 D/A 轉(zhuǎn)換器采用 MAX531； ⑧ 為 減少其他器件對電容的影響 ,選用繼電器來 進行電容的選擇 . 11 通過對系統(tǒng)的分析，顯示和鍵盤利用經(jīng)典 的設(shè)計而成，對與 D/A 器件的使用在實驗中已經(jīng)驗證完全能夠適應(yīng)系統(tǒng)的要求，并且在試驗中已經(jīng)將這部分程序編寫成功。此系統(tǒng)具有的功能如下： 硬 件部分 （ 1）單片機所需的平穩(wěn)電壓， MAX038 以及 MAX531 需要的雙極性電源 （ 2） 七段數(shù)碼顯示器； （ 3） 14 的 4 位鍵盤； （ 4） 具有 12位精度的 D/A 轉(zhuǎn)換功能； （ 5） 波形產(chǎn)生以及頻率選取 。 第 二 章 系統(tǒng)的方案的選取 系統(tǒng)問題定義 10 基于單片機的信號發(fā)生系統(tǒng)是一個實際應(yīng)用系統(tǒng)，可為相關(guān)實驗及實際應(yīng)用提供支持。 （ 5）系統(tǒng)測試報告。本章是系統(tǒng)的具體實現(xiàn)。本章完成系統(tǒng)的硬件總體設(shè)計，詳細說明了設(shè)計思路。系統(tǒng)總體方案設(shè)計包括算法設(shè)計、系 統(tǒng)總體框圖設(shè)計以及系統(tǒng)中使用的主要芯片?？尚行苑治鲋蟹謩e從經(jīng)濟可行性、元器件具備程度和對可能遇到的問題的可解決性幾個方面論證設(shè)計是否可行。其中系統(tǒng)分析包括問題定義、可行性研究和需求分析。本章主要考慮系統(tǒng)性能、功能和器件選擇。為以后幾章的介紹奠定基礎(chǔ)。 為此，論文包括以下內(nèi)容： （ 1）緒論。 （ 4）固化于單片機芯片中的軟件采用模塊設(shè)計，層次清楚 。 （ 2）原理圖設(shè)計在保證其正確的前提下，盡量采用典型的電路設(shè)計，以適應(yīng)教學(xué)及課程設(shè)計參考的需要。同時，本系統(tǒng)中任何一部分電路模塊均可移植于實用開發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計中，電路設(shè)計具有實用性。系統(tǒng)以 AT89S52 單片機為核心，配置相應(yīng)的外設(shè)及接口電路，用 C語言開發(fā)，組成一個多功能信號發(fā)生系統(tǒng)。這樣的機器體積小，價格便宜，耗電少，頻率適中，便于攜帶。我們可以把產(chǎn)生各種波形的 芯片 ， 與 單片機連接起來，通過運行的程序和輸入的數(shù)據(jù)不同而 產(chǎn)生不同的波形。在實際應(yīng)用中，超低頻波和高頻波一般是不用的，一般用中頻，即幾十赫茲到幾十千赫茲。用以上原理設(shè)計的信號發(fā)生器，其輸出波形一般只有兩種，即正弦波和脈沖波，其零點不可調(diào)。 超高 頻信號發(fā)生器，產(chǎn)生波形一般用 LC 振蕩電路。 低頻： 頻率范圍為幾十赫茲到幾百千赫。 圖 11單片機 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 信號發(fā)生器綜述 目前，市場上的信號發(fā)生器多種多樣，按頻帶分為以下幾種： 超高頻：頻率范圍 1MHz 以上，可達幾十兆赫茲。它們通過地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線連接起來 ,通過輸入 /輸出口線與外部設(shè)備及外圍芯片相連。通常，一個微型計算機系統(tǒng)由微型計算機與外部設(shè)備組成，如圖 11 所示。對廣大的應(yīng)用型技術(shù)人員而言，目前所面臨的單片機應(yīng)用技術(shù)是使用單片機和可編程邏輯器件相結(jié)合構(gòu)成的新一代電子應(yīng)用技術(shù)。 （ 3）由于構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)是一個計算機系統(tǒng)，相當(dāng)多的測控功能由軟件實現(xiàn)，故具有柔性特點。 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及構(gòu)成方式 單片機在各個技術(shù)領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，與單片機所構(gòu)成的計算機應(yīng)用系統(tǒng)的特點有關(guān)： （ 1）單片機構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng) 有較大的可靠性。 （ 5）一般單片機內(nèi)無監(jiān)控程序或系統(tǒng)通用管理軟件，只放置有用戶調(diào)試好的應(yīng)用程序。為了滿足工業(yè)控制要求，一般單片機的指令系統(tǒng)中具有極豐富的條件分支轉(zhuǎn)移指令、 I/O 口的邏輯操作以及位處理功能。芯片外部有許多供擴展用的三總線及并行、串行輸入 /輸出管腳，很 容易構(gòu)成各種規(guī)模的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。 （ 3）易擴展。 （ 2）可靠性好。近幾年來，單片機的發(fā)展更為迅速，它已滲透到諸多學(xué)科的領(lǐng)域，以及人 們生活的各個方面。 關(guān)鍵詞 ： 函數(shù)信號發(fā)生 單片機 控制 3 Abstract signal generator have another name is source of signal and oscillator,The signal generator is widely use in the life and design base on the singal chip (AT89S52) to control signal generator chip and suburbs device .This system can generator sine ,square ,triangle ,etc waveforms. In this design use the digital/analog device MAX531 output the analog voltage to adjust frequency, and frequency of the signal generator chip MAX038 be control of capacitance according to the time of electrily .divide kHz MHz .Typic of the choose frequency section use the botton .In this design,use Relay switch to choose .After choose frequency section adjust the MAX038 FADJ pin’s voltage to accurate frequn ency adjust . Key words : signal generator singal chip control 4 目 錄 第一章 緒論 單片機發(fā)展概述 ……………………………………………………… 6 單片機的性能特點 ……………………………………………………… 6 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及構(gòu)成方式 …………………………………… 6 信號發(fā)生器綜述 ………………………………………………………… 7 論文的主要研究內(nèi)容 ………………………… ………………………… 8 第二章 系統(tǒng)的總體方案選取 系統(tǒng)問題定義 ………………………………………………………… 10 系統(tǒng)可行性研究 ……………………………………………………… 10 元器件的選擇及其可行性討論 ………………………………… 10 系統(tǒng)需求分析 ………………………………………………………… 11 系統(tǒng)功能要求 …………………………………………………… 11 系統(tǒng)性能要求 …………………………………………………… 11 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計 …………………… …………………………… 11 第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 硬件總體設(shè)計 ………………………………………………………… 12 系統(tǒng)部件設(shè)計 ………………………………………………………… 13 電源設(shè)計 ………………………………………………………… 13 顯示器接口設(shè)計 ………………………………………………… 14 鍵盤接口設(shè)計 …………………………………………………… 16 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的連接 …………………………… ……………… 17 電容頻段的選擇設(shè)計 …………… ……………………………… 18 函數(shù)信號發(fā)生芯片 ……………………………………………… 18 第四章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計 5 軟件的總體設(shè)計 ……………………………………………………… 23 軟件的功能簡介與設(shè)計 ……………… ……………………………… 24 第五章 系統(tǒng)測試報告 測試數(shù)據(jù) ………………