基于51單片機(jī)的波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-08-08 00:17本頁(yè)面
【正文】 函數(shù)發(fā)生器就可以產(chǎn)生正弦波、方波、三角波，方法簡(jiǎn)單。方案二：采用專業(yè)的鎖相式頻率合成方案，這種鎖相式頻率合成是一種高穩(wěn)定度和高精確度的大量離散技術(shù)，他能夠準(zhǔn)確的產(chǎn)生波形，可以很好的解決頻率穩(wěn)定精確的情況下又要求頻率在較大的范圍內(nèi)可調(diào)的問(wèn)題。方案三：采用AT89C51單片機(jī)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC0832實(shí)現(xiàn)波形的產(chǎn)生。在AT89C51的P1口接按鍵控制波形的種類和波形的頻率，每種波形對(duì)應(yīng)一種按鍵方式。經(jīng)比較，方案三的設(shè)計(jì)能夠更好的實(shí)現(xiàn)和完成題目的要求，產(chǎn)生的三種波形和頻率可由按鍵控制，并通過(guò)按鍵改變來(lái)轉(zhuǎn)換不同的波形，也能夠在示波器上顯示出所要求的波形。在本設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，加上LED數(shù)碼顯示管，從而能夠在LED上顯示出頻率值、幅度值信息。綜上所述，我們選擇了第三種方案。各功能部件的介紹：(1) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)：片內(nèi)為128個(gè)字節(jié)單元，片外最多可擴(kuò)展至64K字節(jié)。(2) 程序存儲(chǔ)器(ROM/EPROM）：片內(nèi)ROM為4K，片外最多可擴(kuò)展至64K字節(jié)。(4) 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器：2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，具有四種工作方式。(6) 特殊功能寄存器（SFR）共有21個(gè)，每個(gè)寄存器占一個(gè)存儲(chǔ)單元。另外還有四個(gè)8位雙向并行的輸入/輸出（I/O）端口，每個(gè)端口都有八條引線和一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)輸入緩沖器。P0口既可作一般I/O端口使用，又可作地址/數(shù)據(jù)總線使用；P1口是一個(gè)準(zhǔn)雙向并行口，作通用并行I/O口使用；P2口除了可作為通用I/O使用外，還可在CPU訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)作高八位地址線使用；P3口是一個(gè)多功能口除具有準(zhǔn)雙向I/O功能外，還具有第二功能。(2) 時(shí)鐘引腳XTALXTAL2時(shí)鐘引腳外接晶體與片內(nèi)反相放大器構(gòu)成了振蕩器，產(chǎn)生片內(nèi)CPU時(shí)鐘控制信號(hào)。(3) RST：當(dāng)時(shí)鐘電路開(kāi)始工作時(shí)，在此引腳上出現(xiàn)24個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平能夠使單片機(jī)復(fù)位。在單片機(jī)正常工作時(shí)，此引腳應(yīng)為≤。當(dāng)不去訪問(wèn)外部鎖存器時(shí)，ALE端將輸出一個(gè)1/6的時(shí)鐘頻率正脈沖信號(hào)輸出，此頻率約為時(shí)鐘振蕩器的1/6。因此，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，用戶不能用ALE做時(shí)鐘源或定時(shí)。在執(zhí)行訪問(wèn)片外ROM的MOVC指令期間，每個(gè)機(jī)器周期PSEN上產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖，用于對(duì)于片外ROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器選通，這兩次有效的/PSEN信號(hào)不出現(xiàn)。(6) /EA/VPP（31腳）：當(dāng)EA端保持高電平時(shí)并且程序地址小于4KB時(shí)，讀取內(nèi)部存儲(chǔ)器指令，但在PC值超過(guò)4KB程序地址時(shí)則執(zhí)行外部存儲(chǔ)器內(nèi)的程序；當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，不管地址大小則只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器，一律讀取外部程序存儲(chǔ)器指令。由8位輸入鎖存器、8位DAC 寄存器、8 位D/A 轉(zhuǎn)換器及轉(zhuǎn)換控制電路四部分構(gòu)成。DAC0832輸出的是電流，一般要求輸出是電壓，所以還必須經(jīng)過(guò)一個(gè)外接的運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換成電壓[3]。DAC0832的引腳功能如下：(1) D0～D7：數(shù)字信號(hào)輸入端。(3) CS：片選信號(hào)，低電平有效。(5) XFER：傳送控制信號(hào)，低電平有效。(7) IOUTIOUT2：DAC電流輸出端。 (9) VREF：基準(zhǔn)電壓（10～10V）。(11) AGND：模擬地 NGND：數(shù)字地，可與AGND接在一起使用。LED 顯示器有共陰極和共陽(yáng)極2 種形式。共陰極顯示器是發(fā)光二極管的陰極連接在一起，當(dāng)需要顯示某字符時(shí)，只需要將共陰極端接低電平，ah 中某些位接高電平即可。靜態(tài)顯示方式的每一個(gè)七段顯示器，需要由一個(gè)8 位并行口控制。(2) 動(dòng)態(tài)顯示方式是一位一位的輪流點(diǎn)亮各位顯示器，對(duì)于每一位顯示器來(lái)說(shuō)，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。調(diào)整電流和時(shí)間參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示，如顯示器的位數(shù)不大于8位，則控制顯示器公共極的電位只需要一個(gè)8位口（位數(shù)據(jù)口），控制字形也需要一個(gè)8位口（段數(shù)據(jù)口）。4 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 硬件原理框圖對(duì)于該波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)，我們采用了以AT89C51 單片機(jī)芯片作為核心處理器，編程實(shí)現(xiàn)各種不同類型信號(hào)的產(chǎn)生，最后通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換輸出到示波器。根據(jù)設(shè)計(jì)的基本要求，我們又把其細(xì)分為不同的功能模塊，各個(gè)功能模塊相互聯(lián)系
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