单片机课程设计报告———波形发生器

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波形发生器--课程设计报告材料

波形发生器--课程设计报告材料

课程设计报告书波形发生器学院电子与信息学院专业班级学生姓名学生学号指导教师课程编号课程学分 1起始日期 2017波形发生器一、选题背景波形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。

函数信号发生器是一种能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路。

函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。

通过对函数波形发生器的原理以及构成分析,可设计一个能变换出三角波、正弦波、矩形波的函数波形发生器。

二、方案论证1、设计题目要求1.1、功能要求1.1.1、同时三通道输出,采用正弦波、矩形波、三角波的级联结构;1.1.2、电源由稳压电源供给;1.2、指标要求:1.2.1、输出电压要求正弦波Vp-p>10V、矩形波Vp-p>10V、三角波Vp-p>4V;1.2.2、输出波形频率范围为100Hz—2kHz;1.2.3、通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%;1.2.4、矩形波占空比可调整,调整范围:10%~90%;2、总体设计方案2.1 设计思路根据模拟电子技术基础课程,可通过RC桥式正弦波振荡电路产生正弦波,通过比较器变换成矩形波,再通过积分电路变换成三角波;或者同过滞回比较器和RC电路组成的矩形波发生电路产生矩形波,通过积分电路变换成三角波,再用滤波法变换成正弦波。

2.2 设计方案满足上述设计功能可以实施的方案很多,现提出以下几种方案:2.2.1方案一①原理框图图2.2.1 方案一原理框图②基本原理通过RC桥式正弦波振荡电路,产生正弦波,改变电阻R和电容C的值实现频率可调;通过单限比较器,产生矩形波,接入参考电压,通过改变与参考电压串联电阻的阻值,实现占空比可调;通过积分电路,产生三角波。

2.2.2方案二①原理框图图2.2.2 方案二原理框图②基本原理通过矩形波发生电路产生矩形波,改变阻值和电容实现频率可调,利用二极管的单向导电性可以引导电流流经不同的通路,改变电位器阻值实现占空比可调;通过积分电路产生三角波;通过低通滤波器产生正弦波。

(完整word版)单片机课程设计波形发生器报告

(完整word版)单片机课程设计波形发生器报告

目录第一章概述 (2)第二章设计任务 (3)第三章硬件设计 (3)3.1系统主体构造 (3)3。

2硬件元件概述 (3)3.3硬件连接 (9)3.4硬件参数简介 (10)第四章软件设计 (10)4.1锯齿波程序设计 (11)4.2三角波程序设计 (12)4.3正弦波程序设计 (13)第五章系统功能描述和功能 (15)第六章设计心得 (16)第七章参考文献 (16)附录 (16)程序设计 (20)第一章概述课程设计是一项重要的实践性教育环节,是学生在完成本专业所有课程学习后必须接受的一项结合本专业方向的、系统的、综合的工程训练。

在教师指导下,运用工程的方法,通过一个较复杂课题的设计练习,可使学生通过综合的系统设计,熟悉设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体的设计方法,掌握必须提交的各项工程文件.课程设计的基本目的是:培养理论联系实际的设计思想,训练综合运用电路设计和有关先修课程的理论,结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力,巩固,加深和扩展有关电子类方面的知识.课程设计的主要任务是运用所学微控制器技术、微机原理等方面的知识,设计出一台以AT89C51为核心的单片机数据采集、通讯或测控系统,完成信息的采集、处理、输出及人机接口电路等部分的软、硬件设计.多功能波形发生器设计课题需要充分灵活运用编程语言所提供的各种指令语句,巧妙利用软硬件实现以上所要求的功能,在程序逻辑设计上也要求正确,合理的对项目进行分解分块,合理的逻辑设计可以起到事半功倍的效果,是整个项目当中最富有创新性和挑战性的部分。

第二章设计任务本次设计要求采用单片机和DAC设计波形发生器,具体要求如下:(1)利用单片机和DAC0832产生三角波、正弦波等波形。

(2)完成DAC与运放的连接,输出可供示波器显示。

(3)用按键改变波型的种类,同时显示波形的代号,波形的幅值与频率。

第三章硬件设计3。

1 系统主体构造芯片方面选用AT89C51与DAC0832为主要芯片,根据要求采用键盘选择产生的波形的类型,所以基本电路有键盘电路,数模转换电路。

波形发生器课程设计报告

波形发生器课程设计报告

1.设计题目:波形发生电路2.设计任务和要求:要求:设计并用分立元件和集成运算放大器制作能产生方波和三角波波形的波形发生器。

基本指标:输出频率分别为:102H Z、103H Z;输出电压峰峰值V PP≥20V3.整体电路设计1)信号发生器:信号发生器又称信号源或振荡器。

按信号波形可分为正弦信号、函数(波形)信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。

各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波。

通过模拟电子技术设计的波形发生器是一个不需要外加输入信号,靠自身振荡产生信号的电路。

2)电路设计:整体电路由RC振荡电路,反相输入的滞回比较器和积分电路组成。

理由:a)矩形波电压只有两种状态,不是高电平,就是低电平,所以电压比较器是它的重要组成部分;b)产生振荡,就是要求输出的两种状态自动地相互转换,所以电路中必须引入反馈;c)输出状态应按一定的时间间隔交替变化,即产生周期性变化,所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间。

RC振荡电路:即作为延迟环节,又作为反馈电路,通过RC充放电实现输出状态的自动转换。

反相输入的滞回比较器:矩形波产生的重要组成部分。

积分电路:将方波变为三角波。

3)整体电路框图:为实现方波,三角波的输出,先通过RC振荡电路,反相输入的滞回比较器得到方波,方波的输出,是三角波的输入信号。

三角波进入积分电路,得出的波形为所求的三角波。

其电路的整体电路框图如图1所示:图14)单元电路设计及元器件选择a)方波产生电路根据本实验的设计电路产生振荡,通过RC电路和滞回比较器时将产生幅值约为12V的方波,因为稳压管选择1N4742A(约12V)。

电压比较电路用于比较模拟输入电压与设定参考电压的大小关系,比较的结果决定输出是高电平还是低电平。

滞回比较器主要用来将信号与零电位进行比较,以决定输出电压。

图3为一种滞回电压比较器电路,双稳压管用于输出电压限幅,R 3起限流作用,R 2和R 1构成正反馈,运算放大器当u p >u n 时工作在正饱和区,而当u n >u p 时工作在负饱和区。

单片机实习报告及波形发生器设计

单片机实习报告及波形发生器设计

目录第一章单片机设计目的和意义 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计意义 (1)第二章设计思路 (2)2.1硬件设计及芯片介绍 (2)2.1.1设计任务 (2)2.1.2AT89S52 (2)2.1.2MAX232 (3)2.1.3CYT78L05 (4)2.2程序设计 (4)第三章单片机的系统框图及其原理介绍 (5)3.1单片机系统框图 (5)3.2单片机系统模块介绍 (5)3.2.1AT89S52时钟电路及复位电路 (5)3.2.2电源电路 (6)3.2.3串行通信电路 (7)3.3硬件焊接与测试 (7)3.3.1元件清单与硬件 (7)3.3.2焊接注意事项 (8)第四章单片机应用程序及调试 (9)4.1Keil C软件介绍 (9)4.2跑马灯程序 (9)4.2.1I/O口控制跑马灯程序 (9)4.2.2按键控制跑马灯程序 (10)4.2.3按键控制(中断优先级)跑马灯程序 (10)4.3程序调试遇到的问题 (11)第五章基于单片机的波形发生器设计 (12)5.1波形发生器的原理介绍及电路图 (12)5.1.1原理介绍 (12)5.1.2波形发生器电路图 (12)5.2芯片介绍 (12)5.2.1DAC0832 (12)5.3硬件焊接 (13)5.3.1元件清单 (13)5.3.2硬件连接时遇到的问题及焊接实图 (14)5.4波形发生器程序设计 (15)5.4.1设计框图 (15)5.4.2波形发生器程序 (15)5.5示波器波形 (17)5.6设计过程遇到的问题 (18)第六章实习总结 (19)第一章单片机设计目的和意义1.1设计目的在理论学习的基础上,通过完成一个涉及51单片机多种资源应用并且具有综合功能的最小系统目标板。

目标板的设计和编程应用。

1.2设计意义将理论知识与实际应用结合起来,从实际出发分析问题,研究问题和解决问题,将单片机的知识系统化,而且能够对电子电路,电子元器件,印制电路板等方面的知识进一步加深认识。

课程设计——波形发生器

课程设计——波形发生器

波形发生器设计一.摘要本文以AT89C51单片机为核心,采用C语言的编程方法,外加DAC0832数模转换模块与集成运放模块,构成了函数波形发生器。

可产生方波、三角波、正弦波、锯齿波等多种波形,波形的频率可用程序改变,并可根据需要选择输出波形。

其中运用软硬件结合的方法实现设计功能,具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。

关键词:51单片机;DAC;函数波形发生器二.设计要求1.产生正弦波、方波、三角波;2.幅度可以设定;3.出频率能达到1MHZ。

4. 发挥部分(自选)三.设计目的1、巩固、加深和扩大单片机应用的知识面,提高综合及灵活运用所学知识解决实际课题设计的能力。

2、培养针对课题需要,选择和查阅有关手册、图表及文献资料的能力,提高组成系统、编程、调试的动脑动手能力。

3、通过对课题设计方案的分析、选择、比较,熟悉运用单片机系统开发、软硬件设计的方法内容及步骤。

4,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的单片机应用系统功能器件。

四.设计方案波形发生器的实现方法通常有以下几种:方案一:采用模拟电路搭建函数信号发生器,它可以同时产生方波、三角波、正弦波。

但是这种模块产生的不能产生任意的波形(例如梯形波),并且频率调节很不方便。

方案二:采用锁相式频率合成器,利用锁相环,将压控振荡器(VCO)的输出频率锁定在所需频率上,该方案性能良好,但难以达到输出频率覆盖系数的要求,且电路复杂。

方案三:采用AT89S52单片机和DAC0832芯片,直接连接键盘和显示。

该种方案主要对AT89S52单片机的各个I/O口充分利用。

P1口是连接键盘, P2口接显示电路,P0口连接DAC0832输出波形。

这样总体来说,能对单片机各个接口都利用上,而不在多用其它芯片,从而减小了系统的成本。

也对按照系统便携式低频信号发生器的要求所完成。

占用空间小,使用芯片少,低功耗。

综合考虑,方案三各项性能和指标都优于其他几种方案,能使输出频率有较好的稳定性,充分体现了模块化设计的要求,而且这些芯片及器件均为通用器件,在市场上较常见,价格也低廉,样品制作成功的可能性比较大,所以本设计采用方案三。

(完整版)51单片机毕业课程设计波形发生器

(完整版)51单片机毕业课程设计波形发生器

河南理工大学《单片机应用与仿真训练》设计报告多功能信号发生器设计姓名:王彦凯王翱翔专业班级:电仪09-03指导老师:王莉所在学院:电气工程与自动化学院2012年6月25 日摘要本设计是多功能信号发生器,以 AT89S52 单片机为核心,通过按键输入控制输出信号的类型、频率和幅值,采用 DA 转换芯片DAC0832输出相应的波形,同时以LED 显示器进行实时显示信号相关信息。

我们采用 C 语言进行编程,可实现100-1Khz的方波,锯齿波,三角波和正弦波四种波形的产生,且波形的频率、幅值可通过按键调节,并显示在数码管上。

而且,波形的幅值还可通过电位器实现无极调幅,增加了可选幅值范围。

经测试该设计方案线路优化,结构紧凑,性能优越,满足设计要求。

关键字:单片机AT89S52,DAC0832,信号发生器目录第1章概述 (1)1.1选题背景及其意义 (1)1.2 单片机概述 (1)1.3 信号发生器分类 (1)1.4 研究题目及其意义 (2)第2章信号发生器方案设计与选择 (3)2.1 方案的设计与选择 (3)2.2 设计原理简介 (3)2.3 设计功能 (5)第3章主要电路元器件介绍 (6)3.1 AT89S52单片机简介 (6)3.1.1 单片机简介 (6)3.1.2主要性能 (6)3.1.3 管脚功能说明 (7)3.2 DAC0832简介 (8)3.2.1 DAC0832的主要特性参数 (8)3.2.3 DAC0832工作方式 (9)3.3 数码显示管 (10)3.3.1 原理及分类 (10)3.3.2 显示器的工作方式 (10)3.3.3 数码管字型码 (11)第4章单元电路的硬件设计 (12)4.1 硬件原理框图 (12)4.2 单片机 AT89S52 系统的设计 (12)4.3 时钟电路 (13)4.4复位电路 (13)4.5数码管电路 (14)4.6 DAC0832模数转换电路 (15)4.7 LM324运放电路和低通滤波电路 (16)4.8 按键和波形指示LED电路 (17)第5章系统软件设计 (18)5.1软件开发环境简介 (18)5.1.1 Keil uVision4简介 (18)5.1.2 Proteus7.10 简介 (19)5.1.3 Keil 与Proteus 联合调试仿真 (19)5.2主程序 (20)5.3按键处理程序 (21)5.4 数码管输出程序分析 (22)5.5 各种波形产生思路 (22)5.5.1 方波产生思路 (22)5.5.3 三角波产生思路 (23)5.5.4 正弦波产生思路 (23)5.6 仿真的各种波形效果 (23)第6章课程设计体会 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附1:源程序代码 (27)1.主程序 (27)2.头文件 (27)附 2:系统原理图 (31)附 3:实物效果图 (32)第1章概述1.1选题背景及其意义信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。

单片机波形发生器设计

单片机波形发生器设计

单片机波形发生器设计一、引言波形发生器是一种电子测试仪器,用于产生各种形状的波形信号。

在电子设计和测试中,波形发生器是非常重要的工具,可以用于测试电子元器件的响应特性、检测电子电路的特性,以及用于故障分析和调试等。

本文将介绍一种基于单片机的波形发生器设计方案。

二、设计方案1.系统硬件设计本设计方案采用基于单片机的数字波形发生器,利用单片机的高速计数器和定时器功能,生成各种频率和形状的波形信号。

系统硬件主要包括以下几个部分:(1)单片机:选择一款具备高速计数器和定时器功能的单片机,如ATmega328P。

(2)时钟电路:提供单片机工作所需的稳定时钟信号。

(3)按键/旋钮:用于设置波形的频率和形状。

(4)显示器:用于显示当前波形的频率和形状。

(5)输出接口:提供波形信号的输出接口,以便连接到外部电路进行测试。

2.系统软件设计本设计方案采用C语言进行单片机程序的编写,使用单片机的定时器来生成各种频率的波形信号。

(1)初始化:设置单片机的引脚方向和初始化定时器。

(2)按键/旋钮检测:检测按键/旋钮的状态变化,并根据用户的操作进行相应的波形设置。

(3)波形生成:根据用户设置的频率和形状,在单片机的定时器中设置相应的计数值和自动重载值,以产生所需的波形信号。

(4)输出:将生成的波形信号通过输出接口输出到外部电路进行测试或其他应用。

三、系统性能分析1.频率范围:由于采用了单片机的高速计数器和定时器功能,所以波形发生器的频率范围可以较广,通常可以覆盖几赫兹到几千兆赫兹的范围。

2.波形形状:由于使用了单片机的计时器功能,所以可以生成多种形状的波形信号,如正弦波、方波、三角波等。

3.稳定性:由于采用了稳定的时钟电路,所以波形发生器的频率稳定性较高,误差较小。

4.精确度:由于采用了单片机的高速计数器和定时器功能,所以波形发生器的频率和相位精度较高。

四、总结本文介绍了一种基于单片机的波形发生器设计方案。

该方案通过利用单片机的计数和定时器功能,可以生成各种形状和频率的波形信号,具备较高的稳定性和精确度。

单片机课程设计--简易波形发生器

单片机课程设计--简易波形发生器

单片机课程设计--简易波形发生器电气与电子信息工程学院《单片机》课程设计报告题目:简易波形发生器专业班级:电气学号: 123456姓名:王刚指导教师:胡蔷、汤立刚设计时间:2013年12月9日—2013年12月13日设计地点: K2-407单片机、微机原理实验室2013年11月20日单片机课程设计成绩评定表答辩或质疑记录:1、该设计能产生几种波形?分别是哪几种?答:能产生4种波形,三角波,方波,锯齿波以及正弦波。

2、DAC0832有几种工作方式?哪几种?各有什么特点?该设计中DAC0832用的是哪一种方式?答:3种,单缓冲方式、双缓冲方式以及直通方式:(1)单缓冲方式此方式适用于只有一路模拟量输出或几路模拟量非同步输出的情形。

方法是控制输入寄存器同时接收数据,或者只用输入寄存器而把DAC寄存器接成直通方式。

(2)双缓冲方式此方式适用于多个DAC0832同时输出的情形。

方法是先分别使这些DAC0832的输入寄存器接收数据,再控制这些DAC0832同时传送数据到DAC寄存器以实现多个D/A转换同步输出。

〔3〕直通方式此方式适用于连续反馈控制线路中。

方法是:数据不通过缓冲器,即-WR1,-WR2, -XFER, -CS 均接地,ILE接高电平。

此时必须通过I/O接口与微处理器连接,以匹配微处理器与D/A的转换。

该设计中DAC0832用的是单缓冲方式。

成绩评定依据:课程设计考勤情况(5%):课程设计仿真测试情况(15%)课程设计答辩情况(30%):完成设计任务及报告规范性(50%):最终评定成绩(以优、良、中、及格、不及格评定)指导教师签字:2013 年12 月日课程设计任务书2013~2014 学年第 1 学期专业班级:电气指导教师:胡蔷汤立刚工作部门:电气与电子信息工程学院电气自动化教研室一、课程设计题目单片机课程设计二、课程设计内容(含技术指标)1.设计目的及要求(1)根据具体设计课题的技术指标和给定条件,以单片机为核心器件,能独立而正确地进行方案论证和电路设计,完成仿真操作。

单片机波形发生器报告_课程设计报告 精品

单片机波形发生器报告_课程设计报告 精品

单片机课程设计报告东莞理工学院课程单片机课程设计题目多波形发生器院系电子工程学院专业班级2011级电子信息工程2班2013年6月27日目录第一部分1.1波形发生器的概述 (3)1.2 本设计任务 (3)第2 部分2.1本设计的意义 (4)2.2 设计要求 (4)2.3 设计原理 (4)2.4 硬件设计 (4)2.5 软件设计 (8)第三部分3.1 心得 (19)3.2参考文献 (19)第一部分1.1波形发生器的概述波形发生器:顾名思义,一个能产生各种波形的仪器。

波形发生器可通过以下方法产生:(1):利用模拟电路的运放电路,可以产生三角波、锯齿波、正弦波。

用数字电路的555电路可以产生方波。

这方法的电路元件数量不多,焊接简单,但不稳定难以调试,产生的波形也不理想。

(2):利用市面上可以购得的专用直接数字合成DDS芯片的波形发生器:能产生任意波形。

而且可以达到很高的频率,其他方法很难做到这一点,所产生的的波形频率不高。

但这方法成本高,而且课程设计用这些芯片就没意思了。

(3):用AT89c51单片机和DAC0832芯片,用轻触按键组成的键盘来控制波形的选择以及各种扩展功能。

P1口连接按键键盘,作为波形的选择和其他扩展功能的输入口。

P0口连上上拉电阻后,接上数码管,用来显示所选择波形的类型。

这方法较上面两种方法好。

调试主要通过编辑89c51的程序,而且89c51、DAC0832、LM339这几个芯片的价格不贵。

至于编程方面,锯齿波、三角波、正弦波这三种分段后呈单调性的波形,可以通过等差增减来实现。

但是经过Proteus 7 Professional仿真后,所产生的波形不理想。

所以通过手动的方法计算出输出各点的电压值,然后在编写程序时以数组的方式给出。

当需要时,只要按照顺序进行输出即可。

1.2 本设计任务设计要求:一、基本功能:1 、可产生多种波形,如正弦波、三角波、锯齿波、方波;2 、各种波形可通过按键选择;二、扩展功能:1 、可调节信号的频率、占空比等参数;2 、其他自行增加的功能;扩展部分:按键s5、s6分别是控制方波的占空比增、减;s7、s8分别是控制波形的频率增、减。

基于单片机的波形发生器设计

基于单片机的波形发生器设计

基于单片机的波形发生器设计波形发生器是一种可以产生不同形状、不同频率的信号波形的设备。

它在电子仪器、通信、测量等领域中广泛使用。

本文将介绍基于单片机的波形发生器的设计。

波形发生器的设计主要包括下面几个步骤:1.硬件设计:选择合适的单片机芯片,并连接相应的外围电路。

波形发生器的硬件主要包括时钟电路、数字到模拟转换电路、放大电路等。

a.时钟电路:使用晶振或者时钟发生器提供单片机的时钟信号。

b.数字到模拟转换电路:使用DAC(数字模拟转换器)将单片机输出的数字信号转换为模拟信号。

c.放大电路:将转换后的模拟信号放大到合适的电平。

2.程序设计:通过编程控制单片机输出不同形状和频率的波形信号。

a.选择合适的发生算法:根据需要选择合适的发生算法,例如正弦波的发生可以使用查表法或者数学运算法。

b.编写波形生成函数:根据选择的发生算法编写相应的波形生成函数,输出所需的波形信号。

c.控制频率和幅值:根据需要通过修改单片机的输出频率和幅值来生成不同形状和频率的波形信号。

3.调试与测试:对设计好的波形发生器进行调试和测试,确保它能够正常输出所需的波形信号。

a.测量输出波形:使用示波器或者频谱分析仪测量输出波形的频率、幅值、失真等参数,与设计要求进行对比。

b.调整参数:根据测试结果对波形发生器进行调整,使其输出尽可能接近设计要求的波形信号。

4.优化与改进:根据实际需要对波形发生器进行优化和改进,提升其性能和功能。

a.增加多种波形的支持:添加更多的发生算法和相应的波形生成函数,使波形发生器能够输出多种形状的波形信号。

b.添加触发功能:增加外部触发引脚,使波形发生器在接收到触发信号时开始输出波形信号。

c.增加存储功能:添加存储器或者接口,使波形发生器可以存储和回放多种波形信号。

基于单片机的波形发生器具有灵活性高、成本低、可编程性强等优点,因此得到了广泛的应用。

通过合理的硬件设计和程序编写,可以实现高精度、高稳定性、多功能的波形发生器。

(波形发生器) 单片机课程设计报告

(波形发生器) 单片机课程设计报告

单片机原理及系统课程设计专业:自动控制班级:姓名:学号:指导教师:评语:平时(40)修改(30)报告(30)总成绩兰州交通大学自动化与电气工程学院年月日波形发生器1 引言本系统是基于STC89C51单片机的波形发生器。

采用STC89C51单片机作为控制核心,外围采用数字/模拟转换电路(DAC0832)和按键等。

通过按键控制可产生方波、三角波、正弦波和锯齿波。

其设计简单、性能优良,具有一定的实用性。

文中简要介绍了DAC0832数模转换器的结构原理和使用方法,STC89C51的基础理论,着重介绍了如何利用单片机控制D/A转换器产生上述信号的硬件电路和软件编程。

2 设计方案及原理2.1设计原理及元件选型(1)设计原理该设计设计一个低频信号发生器,我们采用的是AT89C51 单片机用软件实现信号的输出。

该单片机是一个微型计算机,包括中央处理器CPU,RAM,ROM、I/O 接口电路、定时计数器、串行通讯等,是波形设计的核心。

该信号发生器原理框图如图1,总体原理为:利用A T89C51 单片机构造低频信号发生器,可产生正弦波,方波,三角波,锯齿波四种波形,通过汇编语言对单片机的编程即可产生相应的波形信号,并可以通过键盘进行各种功能的转换和信号频率的控制,当输出的数字信号通过数模转换成模拟信号也就得到所需要的信号波形,通过运算放大器的放大输出波形,同时让显示器显示输出的波形信息。

通过P1口和开关K0-K3相连接来控制各个波形的输出。

能根据k0-k4键状态进行波形切换,当某一按键按下时,输出相对应的波形。

(2) 元件选型单片机AT89C51系统,DAC0832一片,PC机一台,运算放大器2.2设计方案(1)总体方框图:单片机AT89C51DAC0832转换放大电路输出波形键盘输入接口电路图1 总体设计功能图(2)设计思路利用中断,当5个开关中有任意一个闭合时,跳转至中断程序,在中断程序中判断是哪一个按键闭合,跳转至相应的程序,执行输出波形的操作,每输出一个点之后,判断按键是否断开,如果依旧闭合,则继续输出,如果已经断开,则结束中断程序。

单片机波形发生器设计

单片机波形发生器设计

单片机波形发生器设计引言:波形发生器是一种电子仪器,可用于产生不同类型的电子波形。

在电子系统设计和实验中,波形发生器起着至关重要的作用。

传统的波形发生器通常有很多旋钮和开关,而现代的波形发生器则大多通过单片机或其他微控制器来实现。

本文将介绍如何通过单片机设计一个简单的波形发生器。

设计方案:1.硬件设计:单片机选择常见的8051系列单片机,因为其性能稳定、功能强大且易于编程。

可以使用Keil等集成开发环境进行程序编写。

电路主要由单片机、晶振、电源电路、按键和LCD显示屏组成。

2.基本波形发生:首先,我们需要设计一个能够产生基本波形的波形发生器。

单片机通过PWM(脉宽调制)技术来实现波形发生。

通过改变脉冲的占空比,可以产生不同频率的方波。

通过将方波依次通过RC滤波电路和运算放大器,可以得到正弦波和三角波。

运算放大器可以选择常见的OPA2134等。

3.频率调节和触发方式:波形发生器需要能够实现频率的调节和触发方式的选择。

频率的调节可以通过旋钮或按键来实现。

可以通过改变控制单片机的定时器参数来改变频率。

触发方式可以选择为外部触发或内部触发,通过开关来实现切换。

4.显示:为了方便用户观察波形,我们可以在电路中添加LCD显示屏。

通过编写程序,可以在显示屏上实时显示波形的参数和波形形状。

5.扩展功能:在基本波形发生器的基础上,可以进一步扩展功能。

例如,可以添加DAC芯片,实现更精确的波形输出。

还可以通过增加存储器,实现波形的存储与回放。

另外,还可以添加数字接口,实现与计算机的通信和控制。

总结:通过单片机设计的波形发生器具有灵活性和可扩展性强的优点。

通过改变软件程序,可以实现不同类型的波形输出,满足不同实验和设计的需求。

注:本文中字数未满1200字,请根据实际需要进行补充。

单片机课程设计(波形发生器)

单片机课程设计(波形发生器)

目录1 波形发生器概述 (1)1.1波形发生器的背景 (1)1.2波形发生器的发展状况 (1)2 设计要求 (2)3 硬件设计 (3)3.1 设计方案 (3)3.1.1 系统总框图 (3)3.2 8255可编程通用并行接口芯片 (4)3.3 DAC0832芯片 (6)3.4 ADC0832芯片 (7)3.5 51单片机原理………………………………………………….3.6 硬件原理图设计……………………………………………….4 软件设计 (8)4.1软件框图设计…………………………………………………4.2 源程序代码…………………………………………………………5系统调试及分析 (17)5.1 运行结果 (17)5.2软件调试错误及处理 (19)5.3硬件接线调试 (19)6心得体会 (19)参考文献 (19)附录1 (20)1.波形发生器概述1.1背景波形发生器也称函数发生器,作为实验信号源,是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。

目前,市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成,且波形种类有限,多为锯齿波,正弦波,方波,三角波等波形。

在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域,经常需要用到各种各样的信号波形发生器。

随着集成电路的迅速发展,用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。

用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比,其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标,都有了很大的提高。

1.2波形发生器的发展状况及应用波形发生器是能够产生大量的标准信号和用户定义信号,并保证高精度、高稳定性、可重复性和易操作性的电子仪器。

函数波形发生器具有连续的相位变换、和频率稳定性等优点,不仅可以模拟各种复杂信号,还可对频率、幅值、相移、波形进行动态、及时的控制,并能够与其它仪器进行通讯,组成自动测试系统,因此被广泛用于自动控制系统、震动激励、通讯和仪器仪表领域。

单片机及DSP课程设计报告 波形发生器

单片机及DSP课程设计报告   波形发生器

单片机及DSP课程设计报告专业:电子信息工程班级:姓名:学号:指导教师:时间:2012-06-11~24通信与电子工程学院波形发生器目录1.引言 (3)2.设计目的 (3)3.设计任务 (3)4. ........................................... 方案论证35.原理框图 (4)6.芯片介绍....................................................... . (4)7.程序流程图....................................................... (6)8.算法及其分析....................... 错误!未定义书签。

9.仿真结果叙述....................................................... .. (7)10.解决问题以及心得体会 (8)11.参考文献 (9)1.引言:随着微电子技术和超大规模集成电路技术的发展,单片微型计算机以其体积小、行价比高、功能强、可靠性高等独有的特点,在各个领域(如工业控制、家电产品、汽车电子、通信、智能仪器仪表)得到了广泛的应用。

波形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。

本次课程设计使用的以AT89C51 单片机为核心以及DAC0832构成的简易波形发生器,通过编写程序来产生锯齿波,具有线路简单、结构紧凑等优点。

2.设计目的为了进一步巩固学习的理论知识,增强对所学知识的实际应用能力和运用所学的知识解决实际问题的能力,开始为期两周的课程设计。

通过设计使学生在巩固所学知识的基础之上具有初步的单片机系统设计与应用能力。

能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识有进一步的认识,独立对其进行测试与检查。

1、熟悉8051单片机的内部结构和功能,合理使用其内部寄存器,能够完成相关软件编程设计工作。

单片机课程设计--简易波形发生器

单片机课程设计--简易波形发生器

单片机课程设计--简易波形发生器电气与电子信息工程学院《单片机》课程设计报告题目:简易波形发生器专业班级:电气学号: 123456姓名:王刚指导教师:胡蔷、汤立刚设计时间:2013年12月9日—2013年12月13日设计地点: K2-407单片机、微机原理实验室2013年11月20日单片机课程设计成绩评定表答辩或质疑记录:1、该设计能产生几种波形?分别是哪几种?答:能产生4种波形,三角波,方波,锯齿波以及正弦波。

2、DAC0832有几种工作方式?哪几种?各有什么特点?该设计中DAC0832用的是哪一种方式?答:3种,单缓冲方式、双缓冲方式以及直通方式:(1)单缓冲方式此方式适用于只有一路模拟量输出或几路模拟量非同步输出的情形。

方法是控制输入寄存器同时接收数据,或者只用输入寄存器而把DAC寄存器接成直通方式。

(2)双缓冲方式此方式适用于多个DAC0832同时输出的情形。

方法是先分别使这些DAC0832的输入寄存器接收数据,再控制这些DAC0832同时传送数据到DAC寄存器以实现多个D/A转换同步输出。

〔3〕直通方式此方式适用于连续反馈控制线路中。

方法是:数据不通过缓冲器,即-WR1,-WR2, -XFER, -CS 均接地,ILE接高电平。

此时必须通过I/O接口与微处理器连接,以匹配微处理器与D/A的转换。

该设计中DAC0832用的是单缓冲方式。

成绩评定依据:课程设计考勤情况(5%):课程设计仿真测试情况(15%)课程设计答辩情况(30%):完成设计任务及报告规范性(50%):最终评定成绩(以优、良、中、及格、不及格评定)指导教师签字:2013 年12 月日课程设计任务书2013~2014 学年第 1 学期专业班级:电气指导教师:胡蔷汤立刚工作部门:电气与电子信息工程学院电气自动化教研室一、课程设计题目单片机课程设计二、课程设计内容(含技术指标)1.设计目的及要求(1)根据具体设计课题的技术指标和给定条件,以单片机为核心器件,能独立而正确地进行方案论证和电路设计,完成仿真操作。

单片机课程设计简易波形发生器

单片机课程设计简易波形发生器

单片机课程设计简易波形发生器波形发生器是电子实验中经常使用的一种仪器,它能够产生各种不同形式的周期信号。

在单片机课程设计中,我们可以通过编写程序控制单片机来实现一个简易的波形发生器。

本文将介绍使用单片机实现波形发生器的设计思路和实现过程。

首先,我们需要确定需要实现的波形类型。

常见的波形类型包括正弦波、方波、三角波等。

在本设计中,我们将选择实现方波和三角波两种波形。

其次,我们需要确定单片机的硬件资源。

根据波形发生器的要求,我们需要使用单片机的数模转换功能,将数字信号转换为模拟信号输出。

因此,我们需要选择一个具有这一功能的单片机。

在确定了波形类型和硬件资源后,我们可以开始编写程序。

首先,我们需要编写一个初始化函数,用于初始化单片机的相关寄存器和引脚设置。

然后,我们需要编写一个生成方波的函数。

方波信号是一个固定频率的矩形信号,其周期可通过设置定时器的计数值和频率来实现。

我们可以通过控制输出引脚的高低电平来生成方波信号。

接下来,我们需要编写一个生成三角波的函数。

三角波信号是一个类似于正弦波的周期信号,其产生过程可以通过一个计数器和一个增减状态位来实现。

通过控制计数器的递增和递减,我们可以得到一个周期为正弦波信号的三角波信号。

最后,我们需要在主函数中调用这些函数,以及设置相应的延时函数,来实现波形信号的输出。

在输出信号时,我们可以通过设置引脚的电平来控制波形的高低电平。

在实际的实验中,我们可以通过连接示波器来观察并验证所产生的波形信号。

根据波形的输出结果,我们可以调整相应的参数,如频率、周期等,以获得所需的波形效果。

总结起来,通过单片机实现一个简易的波形发生器是一个很有趣的课程设计项目。

通过控制单片机的计数器和引脚状态,我们可以实现方波和三角波等不同形式的周期信号输出。

这不仅有助于理解波形发生器的工作原理,还可以提升对单片机编程和硬件控制的技能。

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设计题目:波形发生器学生姓名:系别:专业:班级:学号:指导教师:2011年12月22日郑州轻工业学院课程设计任务书题目波形发生器专业、班级学号姓名薛茹主要内容:设计一个产生各种波形的波形发生器基本要求:利用单片机P1.0引脚输出频率范围1Hz – 1000Hz的正弦波、方波、三角波、梯形波、锯齿波,并用示波器观察。

目录一、设计目的及意义................................................................ - 3 -1.1设计目的 (3)1.2设计意义 (3)二、方案论证.......................................................................... - 3 -2.1设计要求 (3)2.2方案论证 (3)三、硬件电路设计 ................................................................... - 3 -3.1设计思路、元件选型 (3)3.2原理图 (3)3.3主要芯片介绍 (3)3.4硬件连线图 (3)四、软件设计.......................................................................... - 3 -4.1锯齿波的产生过程 (3)4.2梯形波的产生过程 (3)4.3三角波的产生过程 (3)4.4方波的产生过程 (3)4.5正弦波的产生过程 (3)五、调试与仿真 ...................................................................... - 3 -六、总结................................................................................. - 3 -七、参考文献: ...................................................................... - 3 -一、设计目的及意义1.1设计目的(1)利用所学单片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、三角波、锯齿波、方波、梯形波等)且频率、幅度可变的函数发生器。

(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的微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,在机房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函数发生器,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,更可以锻炼大家微机知识的应用。

1.2设计意义波形发生器作为一种常用的信号源,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。

在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时,都学要有信号源,由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上,用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应,以分析确定它们的性能参数。

信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。

它可以产生多种波形信号,如正弦波,三角波,方波等,因而广泛用于通信、雷达、导航、宇航等领域。

二、方案论证2.1设计要求使用计算机和数模转换器构成信号发生器,可以产生方波、三角波、锯齿波和正弦波等多种波形,波形的周期、频率可调。

要求完成计算机和DAC的选型,了解不同波形的产生原理和设计方案,画出硬件电路图,并编程完成软件部分,最后调试观察产生不同类型的波形信号。

(1)课程设计论文内容要正确,概念要清楚;(2)完成任务书所规定的内容;(3)附有电路原理图及程序流程图,以及程序清单;(4)文字要通顺,书写要工整,设计图纸必须符合规范。

2.2方案论证信号发生器的实现方法通常有以下几种:方案一:用分立元件组成的函数发生器:通常是单函数发生器且频率不高,其工作不很稳定,不易调试。

方案二:可以由晶体管、运放IC等通用器件制作,更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。

早期的函数信号发生器IC,如L8038、BA205、XR2207/2209等,它们的功能较少,精度不高,频率上限只有300kHz,无法产生更高频率的信号,调节方式也不够灵活,频率和占空比不能独立调节,二者互相影响。

方案三:利用专用直接数字合成DDS芯片的函数发生器:能产生任意波形并达到很高的频率。

但成本较高。

方案四:采用AT89C51单片机和DAC0832芯片,直接连接键盘和显示。

该种方案主要对AT89C51单片机的各个I/O口充分利用. P1口是连接键盘以及接显示电路,P2口连接DAC0832输出波形.这样总体来说,能对单片机各个接口都利用上,而不在多用其它芯片,从而减小了系统的成本.也对按照系统便携式低频信号发生器的要求所完成.占用空间小,使用芯片少,低功耗。

综合考虑,方案四各项性能和指标都优于其他几种方案,能使输出频率有较好的稳定性,充分体现了模块化设计的要求,而且这些芯片及器件均为通用器件,在市场上较常见,价格也低廉,样品制作成功的可能性比较大,所以本设计采用方案四。

三、硬件电路设计3.1设计思路、元件选型设计思路:(一)、课设需要各个波形的基本输出。

如输出锯齿波、三角波、方波、正弦波。

这些波形的实现的具体步骤:锯齿波实现很简单,只需要一开始定义一个初值,然后不断的加1,当溢出后又重初值开始加起,就这样循环下去。

三角波的实验过程是先加后减,实现方法是先是从00H开始加1直到溢出后就执行减1操作,就这样不断调用这个循环。

方波的实现方法是连续输出一个数,到某个时候就改变一下值,可以把值定义为正极性的,也可以是负极性。

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。

(二)、通过P1口和开关K0-K4相连接来控制各个波形的输出。

能根据k0-k5键状态进行波形切换,当某一按键按下时,输出相对应的波形。

元件选型:单片机AT89C51系统,DAC0832一片,PC机一台,运算放大器3.2原理图3.3主要芯片介绍(1)、DAC0832芯片介绍:0832采用双缓冲接口方式,其传送控制端接地,输入所存允许断ILE与+5V 电源相连,利用一个地址码进行二次输出操作,完成数据的传送和激动转换,第一次操作室P2.6为高电平,将P0口数据线上的数据锁存于DAC0832的输入寄存器中。

第二次操作是写控制信号由效,传送控制端为低电平,将输入寄存器中的内容锁存入0832的DAC寄存器中,D/A转换器便开始对锁存于DAC寄存器的8位数据进行转换,约经过1/2时钟周期后,在输出端(IOUT2、IOUT1)建立稳定的电流输出。

运放的作用是将0832输出的模拟电流信号转换为电压波形。

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。

图2-2 DAC0832工作原理图DAC0832的外部引脚及功能介绍图如下:VREF8GND3VCC20CS1WR12DI34DI25DI16D107RFB9GND10IOUT111IOUT212DI713DI614DI515DI416XFER17WR218ILE(BY1/BY2)19U1DAC0832图1 DAC0832引脚图DAC0832内部结构资料:芯片内有两级输入寄存器,使DAC0832具备双缓冲、单缓冲和直通三种输入方式,以便适于各种电路的需要(如要求多路D/A异步输入、同步转换等)。

D/A转换结果采用电流形式输出。

要是需要相应的模拟信号,可通过一个高输入阻抗的线性运算放大器实现这个供功能。

运放的反馈电阻可通过RFB端引用片内固有电阻,还可以外接DI0~DI7:数据输入线,TLL电平。

ILE:数据锁存允许控制信号输入线,高电平有效。

CS:片选信号输入线,低电平有效。

WR1:为输入寄存器的写选通信号。

XFER:数据传送控制信号输入线,低电平有效。

WR2:为DAC寄存器写选通输入线。

Iout1:电流输出线。

当输入全为1时Iout1最大。

Iout2: 电流输出线。

其值与Iout1之和为一常数。

Rfb:反馈信号输入线,芯片内部有反馈电阻.Vcc:电源输入线(+5v~+15v)Vref:基准电压输入线(-10v~+10v)AGND:模拟地,摸拟信号和基准电源的参考地.DGND:数字地,两种地线在基准电源处共地比较好(2)单片机AT89C51介绍:AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。

AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL 的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。

AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

外形及引脚排列如下图所示:图2 AT89C51引脚图AT89C51管脚说明:VCC:供电电压。

GND:接地。

P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。

当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。

在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。

P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。

在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。

P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。

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