【正文】 發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用不斷的深入，基于單片機(jī)的智能儀器的設(shè)計(jì)技術(shù)不斷成熟。 一塊單片機(jī)芯片就是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，單片機(jī)的這種特殊的結(jié)構(gòu)形式，使得其在某些應(yīng)用領(lǐng)域，它承擔(dān)了大中型計(jì)算機(jī)和通用微機(jī)無(wú)法完成的一些工作。 （3） 低電壓和低功耗單片機(jī)大量用于攜帶式產(chǎn)品和家用消費(fèi)類產(chǎn)品，低電壓和低功耗尤為重要。利用單片機(jī)采用程序設(shè)計(jì)方法來(lái)產(chǎn)生低頻信號(hào)，其下限頻率很低。只要對(duì)電路稍加修改，調(diào)整程序，即可完成功能升級(jí)。信號(hào)發(fā)生器與其它相比還具有如下優(yōu)點(diǎn)：①較分立元件信號(hào)發(fā)生器而言，具有頻率高，工作穩(wěn)定，容易調(diào)試等特性；②較專用DDS芯片的信號(hào)發(fā)生器而言，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低等特性。為了滿足工業(yè)控制要求，一般單片機(jī)的指令系統(tǒng)中有極豐富的轉(zhuǎn)移指令，I/O口的邏輯操作指令以及位操作指令。結(jié)論：利用單片機(jī)采用程序設(shè)計(jì)方法來(lái)產(chǎn)生波形，線路相對(duì)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格低廉，頻率穩(wěn)定度高，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而且還能對(duì)波形進(jìn)行細(xì)微的調(diào)整，改良波形，易于通過(guò)程序控制，只要對(duì)電路稍加修改，調(diào)整程序，就能實(shí)現(xiàn)功能的升級(jí)。通過(guò)調(diào)整外部元件的參數(shù)實(shí)現(xiàn)頻率，幅值，占空比的調(diào)整，但是由于元件太過(guò)分散，即使使用單片壓控函數(shù)發(fā)生器，參數(shù)與外部條件有關(guān)。此方案通過(guò)編程簡(jiǎn)化了外部電路，原理簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)不同波型的產(chǎn)生，并且可以通過(guò)按鍵實(shí)現(xiàn)波形的切換。其工作原理為當(dāng)按下四個(gè)按鍵當(dāng)中的任何一個(gè)按鍵，就會(huì)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的波形，并且四個(gè)LED燈作為不同波形的指示。它集Flash程序存儲(chǔ)器既可在線編程（ISP）也可用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程及通用8位微處理器于單片機(jī)芯片中，ATMEL公司的功能強(qiáng)大，低價(jià)位AT89S51單片機(jī)可為您提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。作為輸出口時(shí)，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口寫“1”可作為高阻抗輸入端用。P1口：P1是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVE DPTR指令）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。P3口：P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。欲使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000HFFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。如EA端為高電平（接VCC端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。（）程序存儲(chǔ)器（ROM）：如果EA引腳接地（GND），全部程序均執(zhí)行外部存儲(chǔ)器。（）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：AT89S51具有128字節(jié)的內(nèi)部RAM，這128字節(jié)可利用直接或間接尋址方式訪問(wèn)，堆棧操作可利用間接尋址方式進(jìn)行，128字節(jié)均可設(shè)置為堆棧區(qū)空間。2. 內(nèi)存分配：P0口與DAC0832的DI0DI7數(shù)據(jù)輸入；~，分別控制相應(yīng)波形的輸出，每輸出一個(gè)波形，點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)的LED燈端相連；P2口與DAC0832的輸入寄存器選擇信號(hào)CS,輸入寄存器寫選通信號(hào)WR1及DAC寄存器寫選通WR2和數(shù)據(jù)傳送信號(hào)XFER。使用外部電路始終給AT89S51提供時(shí)鐘脈沖如右圖圖3晶振電路第二：內(nèi)部時(shí)鐘方式。我們一般使用這種方式。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器外接石英晶體及電容CC2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。如果使用石英晶體，我們推薦使用30pF+/10pF，而如使用陶瓷諧振器建議選擇40pF+/10PF。AT89S51高電平復(fù)位，復(fù)位的方式一般有三種：第一：上電復(fù)位。第二：手動(dòng)復(fù)位。第三：自動(dòng)復(fù)位。圖4為最簡(jiǎn)單的上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位方法。能完成數(shù)字量輸入到模擬量(電流)輸出的轉(zhuǎn)換。1LSB參考電壓為(+10～10)V供電電源為(+5～+15)V邏輯電平輸入與TTL兼容（）DAC0832引腳圖 圖5 DAC0832引腳圖(1)DI7～DI0 ：8位的數(shù)據(jù)輸入端，DI7為最高位。(3)IOUT2 ：模擬電流輸出端2， IOUT2與IOUT1的和為一個(gè)常數(shù)，即IOUT1＋I(xiàn)OUT2＝常數(shù)。(5)VREF ：參考電壓輸入端，此端可接一個(gè)正電壓，也可接一個(gè)負(fù)電壓，它決定0至255的數(shù)字量轉(zhuǎn)化出來(lái)的模擬量電壓值的幅度，VREF范圍為(+10～10)V。(6)Vcc ：芯片供電電壓，范圍為(+5~ 15)V。(8)DGND ：數(shù)字量地。當(dāng)ILE為高電平，片選信號(hào) /CS 和寫信號(hào) /WR1為低電平時(shí)，輸入寄存器控制信號(hào)為1，這種情況下，輸入寄存器的輸出隨輸入而變化。對(duì)第二級(jí)鎖存來(lái)說(shuō)，傳送控制信號(hào) /XFER 和寫信號(hào) /WR2同時(shí)為低電平時(shí)，二級(jí)鎖存控制信號(hào)為高電平，8位的DAC寄存器的輸出隨輸入而變化，此后，當(dāng) /WR2由低電平變高時(shí)，控制信號(hào)變?yōu)榈碗娖剑谑菍⑤斎爰拇嫫鞯男畔㈡i存到DAC寄存器中。一般的做法是將WR1和XFER接數(shù)字地，使DAC 寄存器處于直通狀態(tài)。圖7單緩沖工作單極性方式電路連接雙極性模擬輸出電壓 ：圖8單緩沖工作雙極性方式電路連接（）雙緩沖工作方式 雙緩沖方式的一大用途是數(shù)據(jù)接收和啟動(dòng)轉(zhuǎn)換可以異步進(jìn)行，即在對(duì)某數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的同時(shí)，能進(jìn)行下一數(shù)據(jù)的接收，以提高轉(zhuǎn)換速率。圖9雙緩沖工作方式電路連接（）直通工作方式當(dāng)DAC0832芯片的片選信號(hào)、寫信號(hào)、及傳送控制信號(hào)的引腳全部接地，允許輸入鎖存信號(hào)ILE引腳接＋5V時(shí)，DAC0832芯片就處于直通工作方式，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。8 位輸入寄存器用于存放主機(jī)送來(lái)的數(shù)字量，使輸入數(shù)字量得到緩沖和鎖存，由加以控制；8位DAC寄存器用于存放待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，由加以控制；8位D/A轉(zhuǎn)換器輸出與數(shù)字量成正比的模擬電流；由與門、非與門組成的輸入控制電路來(lái)控制2個(gè)寄存器的選通或鎖存狀態(tài)。圖10 D/A轉(zhuǎn)換器雙極性輸出電路圖10中，運(yùn)算放大器U3B的作用是把運(yùn)算放大器U3A的單向輸出電壓轉(zhuǎn)換成雙向輸出電壓。（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(duì)各類波的切換圖12 采用中斷的方式對(duì)波形的切換()說(shuō)明： 對(duì)于查詢方式對(duì)波形的切換，當(dāng)按鍵按下時(shí)，輸出相應(yīng)波形，并點(diǎn)亮相應(yīng)的LED燈，對(duì)于中斷方式，利用兩個(gè)外部中斷實(shí)現(xiàn)對(duì)波形的切換。 (3)電流電壓轉(zhuǎn)換電路（MC1458）()原理圖如下：圖13 I/V轉(zhuǎn)換電路() 說(shuō)明： 實(shí)現(xiàn)I/V轉(zhuǎn)換最簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)了I/V轉(zhuǎn)換，但是這種方法忽略了一個(gè)阻抗問(wèn)題。而合理的方式是應(yīng)用運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)I/V轉(zhuǎn)換，也解決了阻抗的問(wèn)題。三．軟件設(shè)計(jì)根據(jù)功能，系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分成幾個(gè)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(shí)程序模塊。 （1）程序流程圖圖18 三角波程序流程圖（2）說(shuō)明： 三角波產(chǎn)生首先將DAC0832口地址至為2FFFH，通過(guò)A中數(shù)值的加一遞升，當(dāng)A中的內(nèi)容為0時(shí)，與0FFH相比，相等時(shí)A中的內(nèi)容減一遞減，從而循環(huán)產(chǎn)生三角波。 （1）程序流程圖圖20 方波程序流程圖（2）說(shuō)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(shí)，輸出對(duì)應(yīng)模擬量，然后延時(shí)，當(dāng)A中的內(nèi)容為0FFH時(shí)，同樣輸出對(duì)應(yīng)模擬量，再延時(shí)相同時(shí)間，從而得到方波。： 硬件測(cè)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(duì)按鍵的響應(yīng)比仿真響應(yīng)快。五．其它本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是基于對(duì)單片機(jī)的掌握和應(yīng)用，這是我們第二次動(dòng)手實(shí)踐制作出PCB板，從課題的選擇、系統(tǒng)原理方案的設(shè)計(jì)，電路原理的理解，到電路上元器件的焊接、程序的編寫，電路的調(diào)試，調(diào)試下載，一步步，我覺