[简易低频信号发生器.doc

课程设计报告 题 目 简易低频信号发生器  课 程 名 称 计算机控制系统 院 部 名 称 机电工程学院 专 业 自动化 班 级 09自动化 学 生 姓 名 学 号 课程设计地点 C314 课程设计学时 1周 指 导 教 师 金陵科技学院教务处制  目录 1.绪论 1 1.1 信号发生器的现状与发展 1 1.2 设计内容及方案的确定 1 2. 基于单片机的简易低频信号发生器的设计 2 2.1 总体设计框图 2 3. 各硬件单元电路的设计 3 3.1 AT89C51单元电路的设计 3 3.3 DAC0832芯片的单元电路设计 4 3.4 显示单元电路设计 4 4. 软件程序设计 6 4.1 单片机结构及系统工作原理 6 4.4中断服务程序流程图 8 5.系统功能验证 9 5.1 方波 9 5.2 正弦波 9 5.3 三角波 10 6. 参考文献 13 附录源程序清单 14  摘要 本设计的目的是应用于单片机控制技术，以AT89C51单片机为核心控制波形输出，并实现三角波正弦波方波的自由转换功能。该系统操作方便，性能良好，比较符合波形系统的需求。本文还详细的给出了相关的硬件框图和软件流程图，并编制了该源代码语言程序。 关键词：单片机 波形 控制  1.绪论 1.1 信号发生器的现状与发展 信号发生器是一种常用的信号源，广泛的应用于电子电路、自动控制和科学实验等领域。它是一种为电子测量和计量工作提供符合严格技术要求的电信号设备。因此，信号发生器和示波器、电压表、频率计等仪器一样是最普通、最基本的，也是应用最广泛的电子仪器之一，几乎所有的电参量的测量都需要用到信号发生器。 自六十年代以来，信号发生器就有了迅速的发展，出现了函数发生器、扫描信号发生器、合成信号发生器、控制信号发生器等种类。各种信号发生器的主要性能指标也都有了大幅度的提高，同时在简化机械结构、小型化、多功能等各方面也有了显著的发展。 1.2 设计内容及方案的确定 本课题要求以MCS-51系列单片机为核心，设计一个简易低频信号发生器。要求能输出0.1～50HZ的正弦波、三角波和方波信号，能方便的用键盘选择不同的输出并在LED显示器上显示。单片机通过查表的方法完成波形数据要求，输出的正弦波、三角波和方波信号频率在0.1～50HZ可调，系统有启动、调频和不同波形选择按键，转速显示要求至少4位。根据要求我们组讨论如下：直接采用8位DA转换芯片，让单片机对8位DA芯片进行控制，从而输出波形。 2. 基于单片机的简易低频信号发生器的设计 2.1 总体设计框图 图2-1 总体设计框图 如图2-1所示，根据要求我们组讨论如下：通过C程序的编译，频率档位选择按键UP、DOWN以及波形选择按键SWITCH，通过数码管显示频率档位和波形。并且通过DAC0832实现数模转换，最后用示波器观察输出的结果。 各硬件单元电路的设计 3.1 AT89C51单元电路的设计 单片机的设计利用P1、 P2口共同控制数码管的一系列显示，P1口为段码输出，P2.0、 P2.3 作为位码输出，P0口作为输出，输出到D/A转换器的输入，P3.2 、P3.3、 P3.4分别作为波形种类选择按键的输入，波形频率档位加的输入，波形频率档位减的输入，P3.6口连接到D/A转换器的WR口。 图3-1 AT89C51单元设计电路图 3.2 按键的单元电路设计 三个不同的按键一端连在单片机P3口，另一端接地使得电路连通，在按键与单片机间还需增加三个上拉电阻来避免出现悬空的可能性。 图3-2 AT89C51单元设计电路图 3.3 DAC0832芯片的单元电路设计 本单元的设计主要是把单片机的数字输出转换成模拟输出，把单片机的八位输出送到D/A转换器的D10到D17作为转换器的输入，从单片机P3.6口输出的信