基于單片機的波形發生器畢業論文(完整版)

　　

【正文】 形發生器現狀 采用 AT89S51 作為系統的控制核心，外圍電路采用數字 /模擬轉換電路（ DAC0832），運放電路（ MC1458），按鍵， ISP 接口等。 湖 南 涉 外 經 濟 學 院 畢 業 設 計（ 論 文 ） 題目 基于單片機的波形發生器 作者 學部 專業 學號 指導教師 2 畢業設計（論文）原創性聲明和使用授權說明 原創性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。通過按鍵控制切換產生正弦波，鋸齒波，三角波，階梯波，各類型信號的頻率統一為 100HZ，而幅值在 5V~+5V 范圍內可調。13 AT89S51 的介紹 16 資源分配 25 4. 軟件設計 26 主程序的設計 26 鋸齒波程序的設計 35 附錄一 PROTEL 原理圖 單片機在波形發生器中的應用 隨著電子技術的飛快發展，單片 機的應用不斷的深入，基于單片機的智能儀器的設計技術不斷成熟。因而產生的波形穩定性差，精度低，抗干擾能力差，價格高，且靈活性差 方案二： 采用單片機（ AT89S51）和數模轉換芯片（ DAC0832）實現波形的產生，波形的產生由程序控制，向 D/A 的輸入端按一定的規律發送數據，經過 D/A 和MC1458 產生 100HZ 頻率波形，通過查詢鍵盤或中斷控制不同波形的產生。主要性能參數如下： ? 與 MCS51 產品指令系統完全兼容 ? 4K 字節在系統編程（ ISP） Flash 閃速存儲器 ? 1000 次擦寫周期 ? 的工作電壓范圍 鍵盤 AT89S51 波形指示 電源 A/D 轉換 基準電壓 電流 /電壓轉換 輸出 15 ? 全靜態工作模式： 0HZ33MHZ ? 三級程序加密鎖 ? 128*8 字節內部 RAM ? 32 個可編程 I/O 口線 ? 2 個 16 位定時 /計數器 ? 6 個中斷源 ? 全雙工串行 UART 通道 ? 低功耗空閑和掉電模式 ? 中斷可從空閑模式喚醒系統 ? 看門狗（ WDT）及雙數據指針 ? 掉電標示和快速編程特性 ? 靈活的在系統編程（ ISP字節或頁寫模式） 16 AT89S51 的引腳圖 圖 2 AT89S51 引腳圖 主要管腳說明 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址 /數據總線復用口。在訪問 8 位地址的外部數據存儲器（如執行 MOVX Ri 指令）時， P2 口線上的內容（也即特殊功能寄存器（ SFR））區中 P2 寄存器的內容），在整個訪問期間不改變。 XTAL2： 振蕩器反相放大器的輸出端。 AT89S51 中有一個用于構成內部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。 設計一個復位電路，當系統滿足某一條件時自動產生一個復位信號。 (4)RFB ：反饋電阻引出端， DAC0832 內部已經有反饋電阻，所以 RFB端可以直接接到外部運算放大器的輸出端，這樣相當于將一個反饋電阻接在運算放大器的輸出端和輸入端之間。此后，當 /WR1 由低電平變高時，控制信號成為低電平，此時，數據被鎖存到輸入寄存器中，這樣輸入寄存器的輸出端不再隨外部數據 DB的變化而變化。 圖 7 單緩沖工作 單極性 方式 電路連接 雙極性模擬輸出電壓 ： 圖 8 單緩沖工作 雙 極性方式電路連接 （ 2） 雙緩沖工作方式 雙緩沖方式的一大用途是數據接收和啟動轉換可以異步進行，即在對某數據轉換的同時，能進行下一數據的接收，以提高轉換速率。 中斷與查詢相結合的方式可以進行擴展，查詢方式不是實時的，而中斷時實時的 25 電流電壓轉換電路（ MC1458） (1)原理圖如下： 圖 13 I/V 轉換電路 （ 2）說明 ： 實現 I/V 轉換最簡單的方法就是直接在 1out1 和 Iout2 之間跨界一電阻，這樣就很容易的實現了 I/V 轉換，但是這種方法忽略了一個阻抗問題。 三角波程序模塊 29 （ 1）程序流程圖 圖 18 三角波程序流程圖 （ 2）說明： 三角波產生首先將 DAC0832 口地址至為 2FFFH，通過 A 中數值的加一遞升，當 A 中的內容為 0 時，與 0FFH 相比，相等時 A 中的內容減一遞減，從而循環產生三角波。 單片機原理與應用課程設計是大學中一個非常有意義的實習。回顧起此次畢業設計，至今我仍感慨頗多。我不僅僅是學到了新的知識，提高了硬件設計能力，鍛煉的匯編語言的編程能力與技巧，而且對 51 系列單片機和匯編語言的知識有了進一步地理解，為 將來學習 ARM 等處理器打下了一個基礎。從選題、定題、撰寫提綱，到論文的反復修改、潤色直至定稿，潘麗峰老師始終認真負責地給予我深刻而細致地指導。課程設計題目：基于 AT89S51 的波形發生器設計 。******************************* KEY1 EQU KEY2 EQU KEY3 EQU KEY4 EQU ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN:MOV SP,60H 。按下 KEY2 生成三角波程序 。******************************** B4: MOV A,00H LP2:CLR SETB SETB SETB MOV DPTR,2FFFH MOVX DPTR,A LCALL DELYB4 MOV A,0FFH MOVX DPTR,A LCALL DELYB4 43 JB KEY1,J0 LJMP B1 J0: JB KEY2,J1 LJMP B2 J1: JB KEY3,J2 LJMP B3 J2: LJMP B4 。******************************** 。 開外部中斷 1 MOV IP,04H。 2 個機器周期 ,應該延時 11us INC A。26us CJNE A,0FFH,ADD1 SJMP LOOP3 ADD1: INC A SJMP LOOP4 RETI 45 ZHENGXUAN: MOV R3,00H 。2 個周期 。正弦表格 DB 80H,83H,86H,89H,8DH,90H,93H,96H DB 99H,9CH,9FH,0A2H,0A5H,0A8H,0ABH,0AEH DB 0B1H,0B4H,0B7H,0BAH,0BCH,0BFH,0C2H,0C5H DB 0C7H,0CAH,0CCH,0CFH,0D1H, 0D4H,0D6H,0D8H DB 0DAH,0DDH,0DFH,0E1H,0E3H, 0E5H,0E7H,0E9H DB 0EAH,0ECH,0EEH,0EFH,0F1H, 0F2H,0F4H,0F5H DB 0F6H,0F7H,0F8H,0F9H,0FAH, 0FBH,0FCH,0FDH DB 0FDH,0FEH,0FFH,0FFH,0FFH, 0FFH,0FFH,0FFH DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH, 0FFH,0FEH,0FDH DB 0FDH,0FCH,0FBH,0FAH,0F9H, 0F8H,0F7H,0F6H DB 0F5H,0F4H,0F2H,0F1H,0EFH, 0EEH,0ECH,0EAH DB 0E9H,0E7H,0E5H,0E3H,0E1H, 0DEH,0DDH,0DAH DB 0D8H,0D6H,0D4H,0D1H,0CFH, 0CCH,0CAH,0C7H DB 0C5H,0C2H,0BFH,0BCH,0BAH, 0B7H,0B4H,0B1H DB 0AEH,0ABH,0A8H,0A5H,0A2H, 9FH, 9CH, 99H DB 96H, 93H, 90H, 8DH, 89H, 86H, 83H, 80H DB 80H, 7CH, 79H, 78H, 72H, 6FH, 6CH, 69H DB 66H, 63H, 60H, 5DH, 5AH, 57H, 55H, 51H DB 4EH, 4CH, 48H, 45H, 43H, 40H, 3DH, 3AH DB 38H, 35H, 33H, 30H, 2EH, 2BH, 29H, 27H DB 25H, 22H, 20H, 1EH, 1CH, 1AH, 18H, 16H DB 15H, 13H, 11H, 10H, 0EH, 0DH, 0BH, 0AH DB 09H, 08H, 07H, 06H, 05H, 04H, 03H, 02H DB 02H, 01H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H DB 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 01H, 02H DB 02H, 03H, 04H, 05H, 06H, 07H, 08H, 09H DB 0AH, 0BH, 0DH, 0EH, 10H, 11H, 13H, 15H DB 16H, 18H, 1AH, 1CH, 1EH, 20H, 22H, 25H DB 27H, 29H, 2BH, 2EH, 30H, 33H, 35H, 38H DB 3AH, 3DH, 40H, 43H, 45H, 48H, 4CH, 4EH 46 DB 51H, 55H, 57H, 5AH, 5DH, 60H, 63H, 66H DB 69H, 6CH, 6FH, 72H, 76H, 79H, 7CH, 80H RET 。1 個周期 MOV DPTR,SETTAB。 2 個機器周期 LOOP2: DEC A 。 外部中斷 0 觸發方式（電平觸發） CLR IT1。******************************* ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H。下面為延時程序的編寫 。****************************** 。****************************** 。 可通過按鍵能對各波形的切換，頻率為： 100HZ 。正是由于她給了我耐心的指導、無私的幫助和熱忱鼓勵，我的畢業論文才得以順利完成。在此設計過程中，非常感謝潘麗峰老師對我的耐心指導。通過這次畢業設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合 起來。本設計利用匯編語言結合 51 系列單片機來完成，在設計中，能用軟件實現的功能盡量采用軟件實現，以避免硬件結構的龐大，保證電路工作性能穩定可靠。