函数信号发生器.doc

函数信号发生器68651函数信号发生器题目:函数信号发生器学院: 机械工程学院班级: 测控 1101 班作者: 姚佳骥范维波学号: 20114600112 20114600128 指导教师: 袁锋伟王玉林朱慧玲邓骞 2015 年 1月低频函数信号发生器的设计摘要: 信号发生器是一种常用的信号源,广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。目前使用的信号发生器大部分是利用分立元件组成的体积大, 可靠性差, 准确度低。课程设计需要各个波形的基本输出, 这些波形的实现的具体步骤: 正弦波的实现是非常麻烦的。它的实现过程是通过定义一些数据, 然后执行时直接输出定义的数据就可以了。而三角波, 则每次累加 1, 当达到初值时, 每次累减 1 ,算出延时时间,也就达到要求了,阶梯波和三角波类似!该设计使用的是 AT89S51 单片机构成的发生器,可产生三角波、方波、正弦波等多种波形, 波形的频率可用程序控制改变。在单片机上加外围器件独立式开关, 通过开关控制波形的选择。在单片机的输出端口接 DAC0832 进行 DA 转换,再通过运放进行波形调整,最后输出波形接在示波器上显示。关键词: 信号发生器;单片机;波形调整 1 目录 1、设计概述 设计任务---------------------------------------1 设计思想---------------------------------------1 2、硬件资料 芯片资料---------------------------------------1 3、软件系统设计 正弦波设计流程图-------------------------------4 三角波设计流程图-------------------------------5 阶梯波设计流程图-------------------------------6 程序总体设计-----------------------------------6 4、硬件设计 单片机最小系统---------------------------------8 数模转换电路-----------------------------------9 5 、调试及总结-------------------------------------10 6 、参考文献----------------------------------------10 7、附录---------------------------------------------11 2 1、设计概述 设计任务设计一个函数信号发生器,具体指标如下: AT89S51 及DAC0832 设计函数信号发生器; ; 100Hz ,幅度 0-10V 可调; 、公共地线接口 、主要设计思想从此题的要求我的设计思路分以下几步: (一)、课设需要各个波形的基本输出。如输出三角波、梯形波、正弦波。这些波形的实现的具体步骤:正弦波的实现是非常麻烦的。它的实现过程是通过定义一些数据,然后执行时直接输出定义的数据就可以了。然而为了实现 100H Z 的频率,终于发现,将总时间除了总步数,根据每步执行时间,算出延时时间, 最终达到要求,然后建一个表通过查表来进行输出,这样主要工作任务就落到了建表的过程中。这样做的好处在于,查表所耗费的时钟周期相同,这样输出的点与点之间的距离就相等了,输出的波形行将更趋于完美,当然更让我们感到的高兴的是它输出波形的频率将近达到了 100 赫兹,能够满足我们设计的扩展要求了。而三角波,则每次累加 1 ,当达到初值时,每次累减 1 ,算出延时时间,也就达到要求了,阶梯波和三角波类似。(二)、这次做的三种波形可以相互转换,这个实现起来找了很多人最终发现, 在每次循环之初进行扫描,而在每个中断入口处,对中断优先级进行设定,最终达到设计目的。 2、硬件资料 芯片资料(1)、 DAC0832 芯片介绍: DAC0832 为一个 8位D/A 转换器, 单电源供电,在+5~+15V 范围内均可正常工作。基准电压的范围为±10V, 电流建立时间为 1μs,CMOS 工艺, 低功耗 20mW 。 DAC0832 的内部结构框图如下图所示。 3 <图 > DAC0832 的外部引脚及功能介绍图如下: <图 > (2)、 DAC0832 的应用: DAC0832 一是用作单极性电压输出,二是用作双极性电压输出,最后是用作程控放大器。(3)、DAC0832 与8031 的连接方式: DAC0832 的与单片机的连接方式有