课程设计--函数波形发生器

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1、 8 电子设计与仿真电子设计与仿真 课程设计报告书课程设计报告书 课题名称课题名称 函数函数波形波形发生器发生器 姓姓 名名 学学 号号 院院、系系、部部 计算机电子学部计算机电子学部 专专 业业 电子信息工程电子信息工程 指导教师指导教师 20172017 年年 1 1 月月 1 1 日日 7 一、设计任务及要求：一、设计任务及要求： 用中小规模集成芯片设计制作产生方波、 三角波和正弦波等多种波形信号输出的波形发 生器，具体要求如下： 1） 、输出波形工作频率范围为 0.02HZ20KHZ，且连续可调； 2） 、正弦波幅值10V，失真度小于 1.5%； 3） 、方波幅值10V； 4） 、三角

2、波峰-峰值 20V，各种输出波形幅值均连续可调； 5） 、采用 proteusprotel 软件仿真电路,给出并分析仿真结果。 指导教师签名： 2017 年 1 月 日 二、指导教师评语：二、指导教师评语： 指导教师签名： 2017 年 1 月 日 三、成绩三、成绩 指导教师签名： 2017 年 1 月 日 7 摘摘 要要: :利用单片机采用程序设计方法产生三角波、正弦波、方波三种波形，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，能产 1Hz3kHz 的波形。通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率 变化，并通过液晶屏 1602 显示其各

3、自的类型以及数值，系统大致包括信号发生 部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三部分，其中尤其对数/模转换部分和波 形产生和变化部分进行详细论述。 关键词关键词：单片机 AT89S52、DAC0832 1 1、 系统设计系统设计 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 生三角波、正弦波、方波三种波形，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。 1.11.1、设计要求、设计要求 1)、利用单片机采用软件设计方法产生三种波形 2

4、）、波形频率可调 3）、需显示波形的种类及其平率 1.21.2 方案设计方案设计 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。 1.31.3 总体系统设计总体系统设计 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。 1.41.4 硬件实现及单元电路设计硬件实现及单元电路设计 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

5、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。 7 (2) 内部存储器容量有限。 (3) 应用系统开发具有特殊性。 89C51 单片机最小系统 1.4 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。 波形产生电路 单片机的 P0 口连接 DAC0832 的八位数据输入端，DAC0832 的输出端接放大器， 经过放大后输出所要的波形。 DAC0832 的为八位数据并行输入的， 其结构图如下： 7 D

6、AC0832 的内部结构 1.5 1.5 软件设计流程软件设计流程 本系统采用 AT89S52 单片机，用编程的方法来产生三种波形，并通过编程 来切换三种波形以及波形频率的改变。 具体功能有：（1）各个波形的切换；（2）各种参数的设定；（3）频率增 减等。 软件调通后，通过编程器下载到 AT89S52 芯片中，然后插到系统中即可独立 完成所有的控制。 2 2、 输出波形的种类与频率的测试输出波形的种类与频率的测试 2.2.1 1、测量仪器、测量仪器及及测试说明测试说明 测量仪器：测量仪器：稳压电源、示波器、数字万用表。稳压电源、示波器、数字万用表。 测量说明：正弦波、方波、三角波信号的输出，通过对独立键盘来实现其的 不同波形的输出以及其频率的改变。 2.22.2 测