文档介绍：黑龙江科技学院
课程设计报告
项目名称: 函数发生器
所属课程: 智能仪器
设计日期: ~
班级测控班
学号号
姓名
指导教师
成绩
电气与信息工程学院
课程设计报告说明
一、写报告前,请认真阅读《课程设计报告说明》。
二、打印装订要求
1、一律用A4纸,双面打印,并左侧装订,一式1份,并同时上交电子版(电子版上传邮箱123244441@)。《课程设计报告说明》页也打印。
2、课程设计概述部分占一页;课程设计内容长度根据实际需要填写;结论和指导教师评语及成绩单独占一页。保证打印格式工整。
三、报告内容要求
1、课程设计目的结合实际自己写,不要雷同
2、课程设计要求按下发的设计题目写
3、课程设计原理简要说明所完成课程设计项目所涉及的理论知识
4、课程设计内容这是课程设计报告极其重要的内容。概括整个课程设计过程。(最好在上述内容基础上画出相应的流程图、设计思路和设计方法,再配以相应的文字进行说明。)
一、课程设计概述
1、课程设计目的
1).通过本次课程设计,复****以前的科目如:传感器,运算放大器,单片机等。
2).把这些学过的科目串联起来,起到用汇贯通的作用。
3).为以后的毕业设计打下基础。
2、课程设计要求
1).功能要求:利用D/A转换器,系统能输出三角波、梯形波、锯齿波信号,使用键盘或电位器来调整输出频率,并能在显示器显示设定值。使用按键切换上述三种输出波形。
2).硬件要求:使用D/A、LED显示器、按键或电位器等。LED显示器、按键数目尽量少,但要说明显示方式和操作步骤。
3、课程设计原理
采用单片机和数模/转换DAC0832实现波形的产生。波形的产生是通过STC89C52执行方波波形发生程序,向D/A转换器的输入端按一定的规律发生数据,从而在D/A转换电路的输出端得到相应的电压波形。在89C52的Pl口接5个按扭,通过软件编程来选择各种波形、幅值电压和频率,每种波形对应一个按钮。此方案的优点是电路原理比较简单,实现起来比较容易。
此方案地实现题目要求,三种波形的产生可由程序控制,并通过按键选择波形输出,在示波器上显示波形。波形的周期与频率步进也可以用程序改变。在本设计的基础上,加上LCD显示器,则可通过按钮设定所需要的波形频率,并在LCD上显示频率、幅值电压。输出波形稳定,精度高,滤波好,抗干扰效果好,连接简单,性价比高。
二、课程设计内容
函数发生器又称为波形发生器,。
目前国内生产的函数发生器大都自动化程度很低、结构复杂,可靠性和准确度也比较差,不能满足科研和生产的要求,随着大规模集成电路和单片机应用的迅速发展,为仪器更新换代提供了可能性本文介绍一种由89C52单片机组成的多功能波形发生器,它可产生方波、正弦波、三角波、梯形波、锯齿波和脉冲信号等多种波形。整机具有结构简单、使用方便和性价比高等特点,是一台价格低廉、功能多样的智能仪器。
根据题目要求,经过仔细考虑,充分考虑各种因素,制定了整体设计方案:以STC89C52单片机为控制核心,P0口接DAC0832信号输入并数模转换,程序控制产生三种波形,通P1口接5个按键,控制频率、幅值和占空比,由按键选择三种波形的输出。由uA741运放实现DAC0832输出电流到电压的转换,在LED上实时显示频率与幅值,波形在示波器上显示。
单片机电路
功能与基本原理
功能:形成扫描码,键值识别、键处理、参数设置;形成显示段码;产生定时中断;形成波形的数字编码,并输出D/A接口电路和显示驱动电路。
AT89S51外接12M晶振作为时钟频率,并采用电源复位设计。复位电路采用上电复位,它的工作原理是,通电时,电容两端相当于短路,于是RST引脚上为高电平,然后电源通过对电容充电。RST端电压慢慢下降,降到一定程序,即为低电平,单片机开始工作。产生方波程序思路:根据定时器溢出的时间,将频率值换算为定时器溢出的次数(T1–over-num)。使用变量(t)暂存定时器Tl的溢出次数,当达到规定的次数(Tl-over-num)肘,将输出管脚的状态取反达到方波的产生。另外,采用查询的方式实现按键的扫描和LCD液晶的显示,中断服务程序实现方波的产生和连续按键的计时功能。
软、硬件设计是设计中不可缺少的,为了满足功能和指标的要求,资源分自己为:单片机用12M晶振,P0口与DAC0832相连;P1口接六个按键,实现频率、幅度、占空比的调节,以及波形选择;P2口接LED液晶显示器,实时显示频率与幅值。
波形转换(D/A)