【正文】 ....................................................... 11 獨(dú)立按鍵部分 ....................................................... 12 波形轉(zhuǎn)換電路 ....................................................... 12 串口通信模塊 ...................................................... 13 第三章 軟件設(shè)計(jì) ....................................................... 15 鍵盤中斷子程序 ..................................................... 21 系統(tǒng)初始化子程序 ................................................... 21 第四章 系統(tǒng)仿真 .................................................. 22 仿真電路圖 ......................................................... 22 輸出波形圖 ......................................................... 22 、測量儀器及測試說明 ............................................ 22 測試過程 ....................................................... 22 、測試結(jié)果 ...................................................... 24 4 第五章 結(jié)束語 .................................................... 25 參考文獻(xiàn) ......................................................... 26 附錄 ............................................................ 27 致謝 ............................................................ 28 5 第一章 前言 課題研究背景 函 數(shù)信號發(fā)生器是一種常用信號源。函數(shù)信號發(fā)生器在電路實(shí)驗(yàn)和設(shè)備檢測中具有十分廣泛的應(yīng)用，密切地聯(lián)系著工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等產(chǎn)業(yè)，并對它們的發(fā)展起到極大的促進(jìn)作用。基于單片機(jī)的函數(shù)信號發(fā)生器將為智能化生活提供實(shí)質(zhì)的幫助。正弦函數(shù)為一周期信號 如下圖 1 所示： 圖 1 正弦波 三角波波形如下圖 2 所示： 6 圖 2 三角波 方波函數(shù)是我們常用且所熟知的簡單波形函數(shù)，做脈沖等，其表示形式如下： )2()20()(TtTTttf????????? ?? 方波波形如下圖 3所示： 圖 3 方波 當(dāng)方波下半段幅值為 0時，就為矩形波，一個原理，所以不再贅述矩形波。 AT89C2051 是一種帶 2 k 字節(jié) flash 可編程單片機(jī)可擦除只讀存儲器 (ROM)。 該設(shè)備采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù) ,和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS 51 指令集和輸出管兼容。 AT89C51 為許多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一個解決方案概述高靈活性和低價格的特點(diǎn) 。同時 ,AT89C51 單片機(jī)靜態(tài)邏輯運(yùn)算可以減少 到 0赫茲 ,和兩個軟件支持可選的節(jié)能工作模式。電方式節(jié) 省內(nèi)存的內(nèi)容 ,但振蕩器停止工作和其他工作 ,直到下一個硬件復(fù)位所有部分。因而時鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。時鐘電路由片外晶體、微調(diào)電容和單片機(jī)的內(nèi)部電路組成。 89S52 單片機(jī)的 口作為波形輸出口，若接示波 器，則可通過示波器來觀察波形，是一個矩形波。與微處理器完全兼容。 D/A 轉(zhuǎn)換器由 8位輸入鎖存器、 8 位 DAC 寄存器、 8位 D/A 轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。定義為滿量程輸出電壓之比 2 n,其中 n 位DAC。全系列的 5 v,使用 8位 DAC,分辨率為 5 v / 256 = mV。顯 然，位數(shù)越 8 高 分辨率越高。定義為從輸入數(shù)字量變化到輸出達(dá)到終值誤差 177。 （ 3)接口形式 接口是 DAC 的輸入 /輸出特性。 DAC0832 是使用一個非常常見的 8 D / A轉(zhuǎn)換器 ,因?yàn)樗洼斎霐?shù) 據(jù)寄存器 ,它可以直接與單片機(jī)接口。屬于系列芯片和 DAC0830 DAC0831,它們可以相互替換。 9 第二章 發(fā)生電路設(shè)計(jì)原理 功能和基本原理 AT89C51 外接 12M 晶振作為時鐘頻率， 設(shè)計(jì)并使用功率降低。RST 端電壓下降緩慢 ,在一定程度上 ,是低水平 ,單片機(jī) 就 開始工作。 對于大于 100HZ 的頻率，直接根據(jù)頻率值設(shè)置其定時溢出的時間，當(dāng)溢出時間達(dá)到時，將輸出管腳取反達(dá)到方波的產(chǎn)生。生成正弦波程序理念 :設(shè)定一個周期的正弦波 表 ,通過 20個數(shù)據(jù) ,相當(dāng)于 255倍 ,每個周期時間 ,時間可以計(jì)算為每個時間的溢出 ,每個點(diǎn)可以得到電壓加權(quán)正弦電壓 ,即正弦波的形成 。這一點(diǎn)大家要從思想上面轉(zhuǎn)變過來。我們就以 HC6800 單片機(jī)上的紅外接頭為例來說明，當(dāng)高電平的脈沖寬度為 的時候單片機(jī)認(rèn)為它為 0，當(dāng)高電平的 脈沖寬度為 的時候單片機(jī)認(rèn)為它為 1。根據(jù)各部分的功能。遙控器發(fā)射代碼時．均是低位在前。分析可以得到．引導(dǎo)碼高電平為4． 5ms，低電平為 4． 5ms。單片機(jī)可以準(zhǔn)備接收下面的數(shù)據(jù)。 地址碼重發(fā)了一次。不同的設(shè)備可以擁有不同的地址 碼． 因此。 在同一個遙控器中．所有按鍵發(fā)出的地址碼都是相同的。數(shù)據(jù)反碼是數(shù)據(jù)碼的各位求反，通過比較數(shù)據(jù)碼與數(shù)據(jù)反碼．可判斷接收到的數(shù)據(jù)是否正確。在同一個遙控器上．所有按鍵的數(shù)據(jù)碼均不相同。 10 復(fù)位電路 這種復(fù)位電路的工作原理是：單片機(jī) 的復(fù)位電路在剛接通電時，剛開始電容是沒有電的，電容內(nèi)的電阻很低，通電后， 5V的電通過電阻給電容進(jìn)行充電，電容兩端的電會由 0V 慢慢的升到 4V 左右（此時間很短一般小于 秒）， RC構(gòu)成的微分電路在上電瞬間產(chǎn)生一個微分脈沖，其寬度大于兩個機(jī)器周期， 89C51 將復(fù)位。 下圖 4為復(fù)位電路 圖 4 復(fù)位電路 顯示部分電路 為了節(jié)約成本，采用 1602 來作為顯示器，用獨(dú)立按鍵來控制不同的顯示，能完成基本的顯示功能。 圖 6 電源電路 外部時鐘電路 圖 7 采用 的晶 振和兩個 22pf 的電容組成時鐘電路部分 圖 7 外部時鐘電路 顯示接口電路 功能 :驅(qū)動 Led液晶顯示器 ,掃描按鈕。 按鍵時 , 通過 P2 口將數(shù)字信號發(fā)送到LCD1602,LCD1602 顯示 液晶點(diǎn)陣設(shè)計(jì) ,如字母、數(shù)字、符號 ,其外部電壓 5 v。與單片機(jī)連接如圖 ８ 所示 : 12 圖 8 部分電路圖 獨(dú)立按鍵部分 圖 9 為用獨(dú)立按鍵來控制不同的輸出波形 圖 9 獨(dú)立按鍵 波形轉(zhuǎn)換電