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。整体框架图如下所示：

3.2硬件元件概述单片机

锯齿波三角波正弦波0832 D/A转

运放示波器

本次设计所采用的硬件资源主要有：

3.2.1 AT89C51单片机

其引脚图如图所示。 XTAL218XTAL119ALE 30EA 31PSEN 29RST 9P0.0/AD0

39P0.1/AD1

38P0.2/AD2

37P0.3/AD3

36P0.4/AD4

35P0.5/AD5

34P0.6/AD6

33P0.7/AD7

32P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.6

7P1.7

8P3.0/RXD

10P3.1/TXD

11P3.2/INT0

12P3.3/INT1

13P3.4/T0

14P3.7/RD 17P3.6/WR

16P3.5/T1

15P2.7/A15

28P2.0/A8

21P2.1/A9

22P2.2/A10

23P2.3/A11

24P2.4/A12

25P2.5/A13

26P2.6/A14

27U1

AT89C51

PROGRAM=Text3.HEX

图3.1 AT89C51引脚图

芯片的引脚描述如下：

1、主电源引脚VCC 和VSS

VCC ——（40脚）接+5V 电压；

VSS ——（20脚）接地。

2、外接晶体引脚XTAL1和XTAL2

XTAL1（19脚）接外部晶体的一个引脚。在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。当采用外部振荡器时，对HMOS 单片机，此引脚应接地；对CHMOS 单片机，此引脚作为驱动端。

XTAL2（18脚）接外晶体的另一端。在单片机内部，接至上述振荡

器的反相放大器的输出端。采用外部振荡器时，对HMOS单片机，该引脚接外部振荡器的信号，即把外部振荡器的信号直接接到内部时钟发生器的输入端；对XHMOS，此引脚应悬浮。

3、控制或与其它电源复用引脚RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP

①RST/VPD（9脚）当振荡器运行时，在此脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。推荐在此引脚与VSS引脚之间连接一个约8.2k的下拉电阻，与VCC引脚之间连接一个约10μF的电容，以保证可靠地复位。

VCC掉电期间，此引脚可接上备用电源，以保证内部RAM的数据不丢失。当VCC主电源下掉到低于规定的电平，而VPD在其规定的电压范围（5±0.5V）内，VPD就向内部RAM提供备用电源。

②ALE/PROG（30脚）：当访问外部存贮器时，ALE（允许地址锁存）的输出用于锁存地址的低位字节。即使不访问外部存储器，ALE端仍以不变的频率周期性地出现正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此，它可用作对外输出的时钟，或用于定时目的。然而要注意的是，每当访问外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。ALE 端可以驱动（吸收或输出电流）8个LS型的TTL输入电路。

对于EPROM单片机（如8751），在EPROM编程期间，此引脚用于输入编程脉冲（PROG）。

③PSEN（29脚）：此脚的输出是外部程序存储器的读选通信号。在从外部程序存储器取指令（或常数）期间，每个机器周期两次PSEN