1、 微控制器应用系统综微控制器应用系统综 合设计合设计 设计题目设计题目 多功能波形发生器多功能波形发生器 指导老师指导老师 设 计 者设 计 者 专业班级专业班级 设计日期设计日期 20132013 年年 5 5 月月 14146 6 月月 1919 日日 目目 录录 第一章第一章 多功能多功能波形发生器设计波形发生器设计的目的意义的目的意义. 1 1.1 设计目的.1 1.2 课程在教学计划中的地位和作用 . 1 第二章第二章 多功能波形发生器设计多功能波形发生器设计任务任务. 2 2.1 设计内容及要求. 2 2.2 课程设计的要求. 2 第三章第三章 总体设计方案总体设计方案 . 4 3
2、.1 设计思想. 4 3.2 总体设计流程图 5 第四章第四章 硬件设计硬件设计 7 4.1 硬件设计概要.7 4.2 所用到的芯片及其各自功能说明. 9 4.2.1 芯片列表9 4.2.2 AT89C51 的内部结构 . 9 4.2.3 DAC0832 的内部结构. 11 4.2.4 74HC165 的内部结构.12 4.2.5 74LS373 的内部结构.13 4.2.6 ADC0808 的内部结构.13 4.3 硬件电路设计系统原理图及其说明. 14 第五章第五章 软件设计软件设计 15 5.1 流程图及其说明. 15 5.2 软件系统的使用说明. 16 第六章第六章 系统调试与使用系统
3、调试与使用 17 6.1 系统调试 17 6.2 使用说明 18 第七章第七章 收获、体会收获、体会 . 19 参考文献参考文献 . 20 1 第一章第一章 多功能波形发生器设计的目的及意义多功能波形发生器设计的目的及意义 1.1 设计目的设计目的: （1）利用所学单片机机的理论知识进行软硬件整体设计，锻炼学生理论联 系实际、提高我们的综合应用能力。 （2） 我们这次的课程设计是以单片机为基础， 设计并开发能输出多种波形 （正 弦波、锯齿波、方波）且频率、幅度、周期、占空比、极性等可调节的的波形发 生器。 （3）掌握各个接口芯片(如 0832 等)的功能特性及接口方法，并能运用其实 现一个简单
4、的单片机应用系统功能器件。 （4）在平时的学习中，我们所学的知识大都是课本上的，在实验室的练习大 家也都是分散的对各个章节的内容进行练习。因此，缺乏一种系统的设计锻炼。 在课程所学结束以后，这样的课程设计十分有助于学生的知识系统的总结到一 起。 （5）通过这几个波形进行组合形成了一个波形发生器，使得我对系统的整个 框架的设计有了一个很好的锻炼。这不仅有助于大家找到自己感兴趣的题目，更 可以锻炼大家单片机知识的应用。 1.2 课程在教学计划中的地位和作用课程在教学计划中的地位和作用 这次的课程设计让我们亲自实践到了书本上所学的内容.深入了解了微控制 器的使用方法.让我的知识融合于实践中.这次我选
5、择的课题是多功能波形发生 器.首先,不论是在生产还是在科研与教学上，信号发生器都是电子工程师仿真 实验的最佳工具。随着我国经济和科技的发展，对相应的测试仪器和测试手段 也提出了更高的要求，信号发生器己成为测试仪器中至关重要的一类，因此开 发信号发生器具有重大意义。传统的信号发生器采用专用芯片，成本高，控制 方式不灵活。本设计充分利用单片机灵活的控制、丰富的外设处理能力，采用 DDS技术，实现频率、幅值、极性、占空比可调的函数波形的输出. 2 第二章第二章 多功能多功能波形发生器设计波形发生器设计任务任务 2.1 2.1 设计内容及要求设计内容及要求 题目：多功能波形发生器设计 本系统设计一个由
6、微控制器为核心的多功能波形发生器。具体要求如下。 该发生器能在操作人员控制下输出正弦波、方波、三角波或锯齿波波形。 这些波形的极性、周期和占空比（对矩形波而言）等可由操作人员设置和修改（信 号频率可调节，使用数模转换芯片 ADC0808 或 ADC0809，通过调节可变电阻 RV1 来调节 脉冲宽度） 。通过示波器显示、检验产生的波形。 设计相应的 D/A、键盘、显示接口电路，可在线键盘参数设置，其中控制输出部分采用 D/A0832 模拟量输出。 2 2. .2 2 课程设计的要求课程设计的要求 方案的论证与比较 2.2.1 信号发生电路方案论证 方案一：通过单片机控制 D/A，输出三种波形。此方案输出的波形不够稳 定，抗干扰能力弱，不易调节。但此方案电路简单、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
