文档介绍：单片机课程设计报告
设计题目
波形发生器
学生姓名
学号
专业班级
指导教师
2014 年 02 月23日
用户需求
1、产生三角波、方波、正弦波信号
输出信号的频率和幅度可以通过按键来改变,,分析波形产生的最高频率。
设计任务
基于AT89C51的波形发生器主要功能如下:
(1)可以三产生角波、方波、正弦波信号并通过按键控制。
(2)输出信号的频率和幅度可以通过按键来改变,分析波形产生的最高频率。
(3)以单片机为核心,经过D/A转换和放大电路的处理,最后输出信号。
3、原理框图及说明
根据设计任务,设计如下框图:
电源电路
复位振荡电路
显示电路
AT89C51
主控电路
D/A转换及放大电路
按键电路
输出电路
幅度调节电路
图1、原理框图
电源部分,为单片机提供5V稳压电源;8位按键提供给用户用来选择需要输出的波形,以及修改频率及方波占空比;数码管显示所选择的的波形代号,1代表正弦波,2代表方波,3代表锯齿波,4代表三角波;幅度调节电路用来调节输出波形的幅度;D/A转换及放大电路可以将数字信号转换成模拟信号输出我们所需要的波形;显示电路则是将波形显示在屏幕上。
89C51上电后,扫描P1口,判断是否有键按下,进行相应的操作。
根据原理框图,设计电路图如附件1.
设置的3位按键分别为S1代表正弦波,S2代表方波,S3代表锯齿波,S4代表三角波,
S5代表增加方波占空比,S6代表减小方波占空比,S7代表增加频率,S8代表减小频率。
4、主要电路说明、元件选择及参数计算
简易函数信号发生器原件清单如下:
原件名称
型号
数量\个
用途
原件名称
型号
数量\个
用途
单片机
AT89S52
1
控制核心
集成块
DAC0832
1
数模转换
晶振
12MHz
1
晶振电路
集成块
uA470
1
放大电路
电容
30pF
2
晶振电路
电阻
100KῺ
2
放大电路
电解电容
22uF\10V
1
复位电路
电阻
50KῺ
1
放大电路
电阻
10KῺ
1
复位电路
电源
12V/
1
放大电路
排阻
10KῺ*10
1
电源
+5V/
1
提供+5V
按键
9
选择波形、复位键、调节方波空占比、调节频率
(1)。
图 引脚排列图
AT89C51单片机的40个引脚可分为:电源引脚2根、时钟引脚两根、控制引脚4根、输入/输出引脚32根。各引脚功能描述如下:
(1)主电压引脚
● VCC:电源端,正常工作时接+5V电源
● VSS:接地端
(2)时钟引脚
● XTAL1:内部振荡电路的反相放大器的输入端,接外部晶振和微调电容的一端。采用外部时钟电路时,对HMOS型工艺的单片机而言,此引脚应接地;对CHMOS型而言,此引脚应接外部时钟的输入端。
●内部振荡电路的反相放大器的输出端,接外部晶振和微调电容的另一端。采用外部时钟电路时,对HMOS型工艺的单片机而言,此引脚应接外部时钟的输入端;对CHMOS型而言,此引脚悬空。
(3)控制引脚
● RST/VPD:复位信号/备用电源输入引脚。当振荡运行时,RST引脚保持2个机器周期的高电平后,就可以使8051完成复位工作。该引脚的第二功能是VPD,即备用电源的输入端,具有掉电保护功能。掉电期间,该引脚可接+5V备用电源,由VPD向内部RAM提供备用电源,保持内部RAM中的数据不丢失。
● ALE/PROG:地址锁存允许信号/编程脉冲输入端。当CPU访问片外存储器时,ALE输出信号控制锁存P0口的低8位地址,从而实现P0口的数据与低位地址的分时复用。当8051上电正常工作后,ALE端以不变频率(振荡器频率的fosc/6)周期性地输出正脉冲信号。该脉冲可用作对外输出的时钟,或用于定时目的。该引脚的第二功能PROG是做编程脉冲的输入端。
● PSEN:外部程序存储器读选通信号端,低电平有效。
● EA/Vpp:内部ROM和外部ROM选择端/编程电压输入端。当EA接高电平时,CPU访问片内ROM,但当PC值超过0FFFH时,将自动转去执行片外ROM指令;当EA接低电平时,CPU访问片外ROM。该引脚的第二功能是Vpp是作为编程电压的输入端。
(4)输入/输出引脚
● ~:P0口的8位口线。P0口是一个8位漏极开路型双向I/O,既可作地址/数据总线使用,又可作通用的I/O口使用。当CPU访问片外存储器时,P0口分时先作低8位地址总线,后作双向数