單片機波形發生器報告_課程設計報告(已修改)

　

【正文】 單片機 課程設計報告 東莞理工學院 2020年 6 月 27日 課 程 單片機課程設計 題 目 多波形發生器 院 系 電子工程學院 專業班級 2020 級電子信息工程 2班 1 目錄 第一部分 波形發生器的概述 ………………………………………………… 3 本設計任務 ……………………………………………………… ..3 第 2 部分 本設計的意義 …………………………………………………… .4 設計要求 ……………………………………………………… ..4 設計原理 ………………………………………………………… .4 硬件設計 ………………………………………………… ……… .4 軟件設計 ………………………………………………………… .8 第三部分 心得 ……………………………………………………………… .19 參考文獻 ……………………………………………………… 19 2 第一部分 波形發生器的概述 波形發生器：顧名思義，一個能產生各種波形的 儀器 。 波形 發生器 可通過以下方法產生 ： (1)：利用模擬電路的運放電路，可以產生三角波 、 鋸齒波 、正弦波 。用數字電路的 555 電路可以產生方波。這方法的電路元件數量不多，焊接簡單，但不穩定難以調試，產生的波形也 不理想。 (2)： 利用 市面上可以購得的 專用直接數字合成 DDS 芯片的 波形 發生器：能產生任意波形 。而且可以 達到很高的頻率 ，其他方法很難做到這一點，所產生的的波形頻率不高 。但 這方法 成本 高 ，而且課程設計用這些芯片就沒意思了。 （ 3）：用 AT89c51 單片機和 DAC0832 芯片， 用輕觸按鍵組成的鍵盤來控制波形的選擇以及各種擴展功能 。 P1 口連接按鍵鍵盤，作為波形的選擇和其他擴展功能的輸入口。 P0 口連上上拉電阻后，接上數碼管，用來顯示所選擇波形的類型。 這方法較上面兩種方法好。調試主要通過編輯 89c51 的程序，而且 3 89c5 DAC083 LM339 這幾個芯片的價格不貴。至于編程方面，鋸齒波、三角波、正弦波這三種 分段后呈單調性的波形，可以通過 等差增減來實現。但是經過 Proteus 7 Professional 仿真后，所產生的波形不理想。所以 通過手動的方法計算出輸出各點的電壓值，然后在編寫程序時以數組的方式給出。當需要時，只要按照順序進行輸出即可。 本設計任務 設計要求： 一、基本功能： 1 、 可產生多種波形，如正弦波、三角波、鋸齒波、方波； 2 、 各種波形可通過按鍵選擇； 二、擴展功能 ： 1 、 可調節信號的頻率、占空比等參數； 2 、 其他自行增加的功能； 擴展部分： 按鍵 s s6 分別是控制方波的占空比增、減； s s8 分別是控制波形的頻率增、減。 自行增加的功能： 4 制作電路的時候，擴展了通過數碼管顯示 4，分別對應 所 選的波形是正弦波、方波、鋸齒波、三角波。又通過 帶源可調電位器來改變DAC0832 的參考電壓 Vref 的值，從而做到改變所產生波形的幅值。 Vref的值越大，波形的幅值越大。 第 2 部分 本設計的意義 （ 1）通過為期一個星期的集中實驗，將平時 所學的理論知識結合到實際中。實踐中體會理論知識的用途和檢驗其是否真實。制作電路的時候，發現模電書的運放輸出都沒接上拉電阻，還有 89c51 的 P0 口輸出也沒接上拉電阻。雖然理論上是正確的，但是在實踐時發現這會導致所期望的的效果不明顯。 （ 2）學習了如何使用 DAC083 LM339 芯片和用 Proteus 7 Professional 仿真。 （ 3）將平時學的分散的知識系統地組合一次，鍛煉了系統的思維。 設計要求 設計要求： 5 一、基本功能： 1 、 可產生多種波形，如正弦波、三角波、鋸齒波、方波 ； 2 、 各種波形可通過按鍵選擇； 二、擴展功能： 1 、 可調節信號的頻率、占空比等參數； 2 、 其他自行增加的功能； 設計原理 課程設計要求 輸出正弦波、方波、鋸齒波、三角波。 這些波形的實現的具體步驟： （ 1）正弦波： 通過手動的方法計算出輸出各點的電壓值，然后在編寫程序時以數組的方式給出。當需要時，只要按照順序進行輸出即可。將 一個周期（ 360 度） 分為 256 個點，則每兩個點之間的間隔為 度，然后計算出每個點電壓對應的數字量 ，相鄰的變化 4， 形成數組 。 重復輸出這組數據到 DAC0832,就可以在系統輸出端得到想要的正弦波。 （ 2）方波： 按照設定的周期值將輸出的電壓改變 ，先輸出 0xff，延時，再輸出 0x00，延時 。 （ 3）鋸齒波：也使用查表法。將三角波的一個周期（ 360 度） 分為256 個點， 相鄰點等差，生成數組。 反復輸出 前 128 個 數據到 DAC0832,然后 ==0， 就可以在系統輸出端得到想要的 鋸齒波。 （ 4）三角波：將（ 3）中的數組 256 個數據全部 輸出到 DAC0832,循環， 就可以在系統輸出端得到想要的 三角波。 6 通過 P1 口和輕觸開關 S1S4 相連接來