51单片机课程设计 波形发生器

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1、河南理工大学《单片机应用与仿真训练》设计报告多功能信号发生器设计姓名：王彦凯王翱翔专业班级：电仪09-03指导老师：王莉　　　所在学院：电气工程与自动化学院2012年6月25日摘要本设计是多功能信号发生器，以AT89S52单片机为核心，通过按键输入控制输出信号的类型、频率和幅值，采用DA转换芯片DAC0832输出相应的波形，同时以LED显示器进行实时显示信号相关信息。我们采用C语言进行编程，可实现100-1Khz的方波，锯齿波，三角波和正弦波四种波形的产生，且波形的频率、幅值可通过按键调节，并显示在数码管上。而且，波形的幅值还可通过电位器实现无极调幅，增加

2、了可选幅值范围。经测试该设计方案线路优化，结构紧凑，性能优越，满足设计要求。关键字：单片机AT89S52，DAC0832，信号发生器目录第1章概述11.1选题背景及其意义11.2单片机概述11.3信号发生器分类11.4研究题目及其意义2第2章信号发生器方案设计与选择32.1方案的设计与选择32.2设计原理简介32.3设计功能5第3章主要电路元器件介绍63.1AT89S52单片机简介63.1.1单片机简介63.1.2主要性能63.1.3管脚功能说明73.2DAC0832简介83.2.1DAC0832的主要特性参数83.2.2DAC0832结构83.2.3DA

3、C0832工作方式93.3数码显示管103.3.1原理及分类103.3.2显示器的工作方式103.3.3数码管字型码11第4章单元电路的硬件设计124.1硬件原理框图124.2单片机AT89S52系统的设计124.3时钟电路134.4复位电路134.5数码管电路144.6DAC0832模数转换电路154.7LM324运放电路和低通滤波电路164.8按键和波形指示LED电路17第5章系统软件设计185.1软件开发环境简介185.1.1KeiluVision4简介185.1.2Proteus7.10简介195.1.3Keil与Proteus联合调试仿真195.

4、2主程序205.3按键处理程序215.4数码管输出程序分析225.5各种波形产生思路225.5.1方波产生思路225.5.2锯齿波产生思路225.5.3三角波产生思路235.5.4正弦波产生思路235.6仿真的各种波形效果23第6章课程设计体会24参考文献25致谢26附1：源程序代码271.主程序272.头文件27附2：系统原理图31附3：实物效果图32河南理工大学本科课程设计报告第1章概述1.1选题背景及其意义信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形，如方波、锯齿波、三

5、角波、正弦波的电路被称为函数信号发生器。在通信、广播、电视系统，在工业、农业、生物医学领域内，函数信号发生器在实验室和设备检测中具有十分广泛的用途。信号发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的可以完全由硬件电路搭接而成，如采用555振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电路便是可取的路径之一，不用依靠单片机。但是这种电路存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点。在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。而由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号源所需的RC很大；大电阻

6、，大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证；体积大，漏电，损耗显著更是致命的弱点。一旦工作需求功能有增加，则电路复杂程度会大大增加1.2单片机概述单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。单片机具有集成度高、系统结构简单、使用方便、实现模块化、可靠性高、处理功能强、速度快等特点，因为被广泛应用于仪器仪表、家

7、用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。1.3信号发生器分类32河南理工大学本科课程设计报告信号发生器是指产生所需参数的电信号的仪器。因其应用广泛，种类繁多，特性各异，分类也不尽一致。按信号波形可分为正弦信号、函数信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类；按频率覆盖范围分为低频信号发生器、高频信号发生器和微波信号发生器；按输出电平可调节范围和稳定度分为简易信号发生器、标准信号发生器和功率信号发生器；按频率改变的方式分为调谐式信号发生器、扫频式信号发生器、程控式信号发生器和频率合成式信号发生器等。信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实

8、践和科技领域中有着广泛的应用。1.4研究题目及其意义信号发生器是一