基于51单片机的正弦信号发生器的设计说明.pdf

. . .. . . 第一章 系统设计 经过考虑 ，我们确定方案如下 ：利用 AT89S52 单片机采用程序设计方法产生锯齿 波 、正弦波 、矩形波三种波形 ，再通过 D/A 转换器 DAC0832 将数字信号转换成模拟信 号 ，滤波放大 ，最终由示波器显示出来 ，通过键盘来控制三种波形的类型选择 、频率变 化 ，最终输出显示其各自的类型以及数值 。 1.1 设计要求 1)、利用单片机采用软件设计方法产生三种波型 2 ）、三种波形可通过键盘选择 3 ）、波形频率可调 4 ）、 需显示波形的种类及其平率 1.2 方案设计与论 1.2.1 信号发生电路方案论证 方案一 ：通过单片机控制 D/A ，此方案电路简单 、成本低 。 方案二 ：使用传统的锁相频率合成方法 。通过芯片 IC145152 ，压控振荡器搭接的 锁相环电路输出稳定性极好的正弦波 ，再利用过零比较器转换成方波 ，积分电路转换成 三角波 。此方案 ， 电路复杂 ，干扰因素多 ，不易实现 。 . 专业 .专注 . . . .. . . 方案三 ：利用 MAX038 芯片组成的电路输出波形 。MAX038 是精密高频波形产生电 路 ，能够产生准确的三角波 、方波和正弦波三种周期性波形 。但此方案成本高 ，程序复 杂度高 。 以上三种方案综合考虑 ，选择方案一 。 1.3 总体系统设计 该系统采用单片机作为数据处理及控制核心 ，由单片机完成人机界面 、系统控制 、 信号的采集分析以及信号的处理和变换 ，采用按键输入 ，利用液晶显示电路输出数字显 示的方案 。将设计任务分解为按键电路 、液晶显示电路等块 。图 （1）为系统的总体框图 图 （1）总体方块图 1.4 硬件实现及单元电路设计 . 专业 .专注 . . . .. . . 1.4.1 单片机最小系统的设计 89C51 是片内有 ROM/EPROM 的单片机 ，因此 ，这种芯片构成的最小系统简单﹑可 靠 。用 80C51 单片机构成最小应用系统时 ，只要将单片机接上时钟电路和复位电路即 可 ，如图 （2 ） 89C51 单片机最小系统所示 。由于集成度的限制 ，最小应用系统只能用 作一些小型的控制单元 。其应用特点 ： (1) 有可供用户使用的大量 I/O 口线。 (2) 内部存储器容量有限 。 (3) 应用系统开发具有特殊性 。 图 （2 ） 89C51 单片机最小系统 1.4.2 波形产生模块设计 由单片机采用编程方法产生三种波形 、通过 DA 转换模块 DAC0832 在进过滤波放大 之后输出 。其电路图如下 ： . 专业 .专注 . . . .. . . 图 （3 ）DA 转换 图 （4 ）DAC0832