課程設計基于單片機之波形發生器的設計-免費閱讀

　　

【正文】 并且 對課程設計 提出了寶貴的意見 和許多幫助 。但利用單片機采用程序設計方法來產生低頻信號，其頻率底線很低。,然后將目標文件加載到單片機中 .單擊 運行 就是 全速運行 軟件中是 Play運行按鈕，通過模擬示波器可以看到以下波形圖。圖 為 741 運算放大器的引腳圖。占用的 CPU 時間較多，但使用的硬件少，可以大幅度地降低硬件成本和電源的功耗，還可以節省線路板空間。控制不同組合的二極管導通，就能顯示出各種字符。獨立式鍵盤相互獨立，每個按鍵占用一根 I/O 口線，每根 I/O 口在線的按鍵工作狀態不會影響其它按鍵的工作狀態。在鍵閉合測試，檢查是否有鍵閉合去抖動。否則應分別走線，在保護地點匯合，一點接地。此常數對應于一固定基準電壓的滿量程電流。 1 腳為輸入寄存器選擇信號，低電平有效。 D/A 轉換器有兩種輸出形式，一種是電壓輸出形式，即給 D/A 轉換器輸入的是數字量，而輸出為電壓。 MCS51 單片機內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入端為芯片引腳 XTAL1，輸出端為芯片引腳 XTAL2。復位電路采用上電自動復位和按鈕復位兩種，本次設計采用按鈕電 平復位方式。 AT89C51 機為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高 8 且價廉的方案。 AT89C51 是一種低功耗，高性能的片內含有 4KB 快閃可編程 /擦除只讀存儲器（ FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的 8 位COMS 微控制器，使用高密度，非易失存儲技術制 造，并且與 80C51 引腳和指令系統完全兼容。本系統采用 CPU 為 89C51 的單片微機， 89C51 本身帶有 4K 的內存儲器，其管腳如圖 所示。 8051 單片機片內有 4KROM，無須外接內存和 74LS373，更能體現 “單片 ”的簡練。 2. 波形產生子程序 主要是通過調用單片機內的方波子程序，同時通過程序對 DAC0832 芯片的地址進行設 定，從而進行數模轉換產生波形。只要 RST 保持高電平，則 89C51 循環復位。 3. 單片機 單片機作為一個接收、處理、輸出信號的儀器裝置，將單片機與 LED 顯示連接成一個有機的整體 。 通過鍵盤可以進行頻率的調節，對頻率能夠進行增大和減小的設置。根據對畢業設計的要求，文中著重介紹了如何利用單片機控制 D/A 轉換器產生上述信號的硬件電路和軟件編程。（ 3）輸出波形的頻率可以通過鍵盤輸入進行粗調。 任意波形發生器在原理上可仿真任意波形，只要數字示波器或其它記錄儀捕捉到的波形，任意波形發生器都可復制出，特別有用的是仿真單次偶發的信號，例如地震波形、汽車碰 撞波形等等。如電鍍電源對于鍍層影響、電子設備的性能指針測試、及對系統中各種瞬變波形和電子設備中出現的各種干擾的模擬等研究中，就需要能提供一些非常規的測試信號以至于任意波形信號的信號 源 ， 即 能 產 生 現 場 所 需 要 波 形 的 任 意 波 形 發 生 器 (Arbitrarry WaveformGenerator,AWG)。 目 錄 1 緒 論 ................................................... 1 課題背景 .......................................................... 1 波形發生器的發展現狀 .............................................. 1 波形發生器的發展趨勢 .............................................. 2 本文研究的主要內容 ................................................ 2 2 系統總體方案設計 .......................................... 3 概述 .............................................................. 3 系統硬件設計方案 .................................................. 4 系統軟件設計方案 .................................................. 5 單 片機的選擇 ...................................................... 6 3 功能模塊電路設計 ......................................... 10 波形產生電路的設計 ............................................... 10 鍵盤輸入電路設計 ................................................. 11 顯示電路的設計 ................................................... 12 顯示驅動的設計 ................................................... 13 運算放大器的設計 ................................................. 14 系統總原理 ....................................................... 15 4 程序設計 ................................................ 16 基于單片機的波形發生器的程序設計 ................................. 16 5 系統仿真與驗證 .......................................... 20 系統仿真圖與波形圖 ............................................... 20 結 論 .................................................... 22 致 謝 .................................................... 23 參考文獻 .................................................. 24 1 1 緒 論 課題背景 波形發生器是一種廣泛應用于電子電路、自動控制和科學試驗等領域的信號源。 對任意波形發生器的研制開發我國起步晚，技術大大落后于國外先進技術。 波形發生器的發展趨勢 任意波形發生器的發展趨勢是更高取樣率，更高分辨率和更大存儲量，目前實時帶寬超過 1GHz 的產品比較少，而且分辨率只有 8 位，不能滿足快速發展的移動通信和高速網絡的測量要求。（ 4）輸出波形幅度范圍可通過可變電阻任意調整。信號頻率幅度也按要求可調。本設計以方波為核心積分出不同的波形，波形采用同步輸出的方式，用示波器有選擇的分別進 行顯示。其主要是完成數據處理， 并通過與之有關的軟件來實現軟件的編程 使顯示值與稱重值對應 。 單 片 機 74HC595 LED DAC0832 LM741 復位電路 鍵盤 積分電路 5 只有當 RST 由高電平變成低電平以后， 89C51 才從 0000H 地址開始執行程序。 3. LED 顯示子程序 顯示子程序的任務是將測量結果送顯示器顯示，通過對 LED 顯示子程序的編譯、鏈接、調試等操作實現對所測得的物體質量進行顯示，它是人 —機對話的開始 初始化 波形產生子程序 鍵盤處理子程序 LED 顯示子程序 結束 6 組成部分之一。但是編的程序無法燒寫到其 ROM 中，只有將程序交芯片廠代為改寫，并是一次性的，今后都不能改寫其內容。下面介紹 89C51 的主要管腳功能如下： VCC（ 40）：電源 +5V； VSS（ 20）：接地； XTAL1（ 19）和 XTAL2（ 18）：外接石英晶體振蕩器； P0 口（