微机课程设计 简易信号发生器..
简易信号发生器设计课程设计
摘要波形发生器是一种常常利用的信号源,普遍地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。
本次课程设计利用的AT89C51 单片机组成的发生器可产生锯齿波、三角波、正弦波等多种波形,波形的周期能够用程序改变,并可按照需要选择单极性输出或双极性输出,具有线路简单、结构紧凑等长处。
在本设计的基础上,加上按钮控制和LED显示器,则可通过按钮设定所需要的波形频率,并在LED上显示频率、幅值电压,波形可用示波器显示。
用AT89C51单片机采用程序设计方式组成的波形发生器,可产生方波、三角波、正弦波,再通过DA转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,并通过LM324集成运放把信号放大,通过示波器将波形显示在屏幕上。
波形的周期可用程序改变,此设计具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。
通过仿真测试,其性能指标达到了设计要求,均达到了课程设计的目的。
一、设计原理数字信号能够通过数/模转换器转换成模拟信号,因此可通过产生数字信号再转换成模拟信号的方式来取得所需要的波形。
AT89C51单片机本身就是一个完整的微型运算机,具有组成微型运算机的各部份部件:中央处置器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接口电路、按时器/计数器和串行通信接口等,只要将AT89C51再配置键盘及其接口、显示器及其接口、数模转换及波形输出、指示灯及其接口等四部份,即可组成所需的波形发生器,其信号发生器组成原理框图如下图所示。
图信号发生器原理框图AT89C51是整个波形发生器的核心部份,通进程序的编写和执行,产生各类各样的信号,当数字信号电路抵达转换电路,将其转换成模拟信号也就是所需要的输出波形。
并通过滤波放大电路将波形输出出来。
二、设计内容一、运用keil软件对程序进行编写,运行程序,并进行程序修改。
二、运用protues软件进行硬件电路仿真设计。
3、将程序下载到仿真单片机中,并观测输出波形。
4、对程序进行修改,再次运行仿真软件,直到输出理想的波形。
简易信号发生器课程设计
简易信号发生器课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解信号发生器的基本原理,掌握其组成部分及功能;2. 学会使用简易信号发生器产生不同频率、不同幅度的正弦波、方波和三角波;3. 掌握信号发生器在实际应用中的使用方法,如调整频率、幅度和波形。
技能目标:1. 能够正确组装和调试简易信号发生器,具备基本的动手实践能力;2. 学会运用信号发生器进行简单的信号分析和处理,提高实际操作技能;3. 培养学生对电子电路的故障排查和解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发其探索精神和创新意识;2. 增强学生的团队合作意识,学会在小组讨论中倾听他人意见,共同解决问题;3. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度,养成良好的实验操作习惯。
本课程针对高年级学生,结合学科特点,注重理论知识与实践操作的相结合,旨在提高学生的动手能力、创新意识和实际应用能力。
课程设计遵循由浅入深、循序渐进的原则,使学生能够充分理解信号发生器的原理,掌握相关技能,并培养积极的情感态度价值观。
通过本课程的学习,学生将能够独立完成简易信号发生器的组装、调试和应用,为后续电子技术课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 信号发生器的基本原理及组成部分- 介绍信号发生器的功能、分类及工作原理;- 分析简易信号发生器的电路结构,包括振荡器、放大器、波形整形电路等。
2. 简易信号发生器的组装与调试- 指导学生根据电路图正确组装简易信号发生器;- 教授调试方法,使学生能够调整信号发生器输出不同频率、不同幅度的正弦波、方波和三角波。
3. 信号发生器的应用- 介绍信号发生器在电子实验、信号分析和故障诊断等方面的应用;- 演示如何使用简易信号发生器进行信号处理和实验操作。
4. 教学内容安排与进度- 第一章节:信号发生器的基本原理及组成部分(2课时)- 第二节点:简易信号发生器的组装与调试(4课时)- 第三节点:信号发生器的应用(2课时)5. 教材章节及内容列举- 教材第四章:振荡器原理及设计;- 教材第五章:放大器原理及设计;- 教材第六章:波形整形电路及信号发生器应用。
简易信号发生器设计
模拟电子技术课程设计题目:简易信号发生器系别:电子科学系专业:电子信息科学与技术班级:姓名:学号:指导老师:2011.06.28简易信号发生器设计一、设计目的1、掌握信号发生器的设计方法和测试技术;2、了解单片函数发生器IC8038的工作原理和应用;3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
二、设计要求与技术指标设计要求1、分析电路组成及工作原理;2、单元电路设计计算;3、采用RC桥式正弦波振荡器4、画出完整电路图;5、调试方法;6、小结与讨论。
技术指标失真度:γ<= 5%频率范围:20Hz~20KHz输出电压:不小于1V有效值(方波VP-P≤24V,三角波VP-P=6V,正弦波VP-P=1V;方波tr小于1uS)。
三、方案提示设计方案可先产生正弦波,然后通过整形电路将正弦波变成方波,再由积分电路将方波变成三角波;也可先产生三角波-方波,再将三角波变成正弦波。
如下框图所示。
四、电路设计的一般过程1、总体方案所谓总体方案是用具有一定功能的若干单元电路构成一个整体,以满足课题题目所提出的要求和性能指标,实现各项功能。
方案选择就是按照系统总的要求,把电路划分成若干个功能块,得出能表示单元功能的整机原理框图。
按照系统性能指标要求,规划出各单元功能电路所要完成的任务,确定输出与输入的关系,确定单元电路的结构。
总体方案往往不止一个,应当针对糸统提出的任务、要求和条件,进行广泛调查研究,大量查阅参考文献和有关资料,广开思路,要敢于探索,努力创新,提出若干不同方案,仔细分析每个方案的可行性和优缺点,反复比较,争取方案的设计合理、可靠、经济、功能齐全、技术先进。
框图应能说明方案的基本原理,应能正确反映系统完成的任务和各组成部分的功能,清楚表示出系统的基本组成和相互关系。
方案选择必须注意下面两个问题:(1)要有全局观点,抓住主要矛盾。
(2)在方案选择时要充分开动脑筋,不仅要考虑方案是否可行,还要考虑怎样保证性能可靠,考虑如何降低成本,降低功耗,减小体积等许多实际的问题。
微机原理课程设计_信号发生器的设计
微机原理课程设计信号发生器的设计时间:2006年7月13日第一章课程设计的目的意义1.1 课程设计的目的微机应用系统设计与综合实验是对所学课程内容全面、系统的总结、巩固和提高的一项课程实践活动。
根据汇编语言的特点,选择相应的题目,在老师的指导下,由学生独立完成。
课程设计要求同学们熟悉汇编语言的编程,BIOS中断调用、系统功能调用、磁盘数据的查询、存取等相关知识。
通过课程设计,一方面提高运用汇编语言编程解决实际问题的能力,另一方面使同学们更深入的了解计算机系统内部的有关知识,为以后的学习和系统开发奠定良好的基础。
1.2 设计的意义通过课程设计要进一步锻炼同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力。
计算机科学在应用上得到飞速发展,因此,学习这方面的知识必须紧密联系实际:掌握这方面的知识更要强调解决实际问题的能力。
同学们要着重学会面对一个实际问题,如何去自己收集资料,如何自己去学习新的知识,如何自己去制定解决问题的方案并通过实践不断地去分析和解决前进道路上的一切问题,最终到达胜利的彼岸。
第二章设计任务2.1 课程设计的题目信号发生器软硬件设计:以8088CPU为核心设计一个信号发生器,系统可产生正弦波和三角波信号。
2.2 设计的要求该设计由一个人选做并独自完成,要求画出电路原理图,说明工作原理,编写程序及程序流程图。
2.3 设计的时间、地点时间:2006年7月3日-7月14日地点:11112第三章总体设计方案3.1 对信号发生器的认识在我们日常生活中,以及一些科学研究中,锯齿波和正弦波、矩形波、三角波是常用的基本测试信号。
此外,如在示波器、电视机等仪器中,为了使电子按照一定规律运动,以利用荧光屏显示图像,常用到锯齿波产生器作为时基电路。
例如,要在示波器荧光屏上不失真地观察到被测信号波形,要求在水平偏转板加上随时间作线性变化的电压——锯齿波电压,使电子束沿水平方向匀速搜索荧光屏。
而电视机中显像管荧光屏上的光点,是靠磁场变化进行偏转的,所以需要要用锯齿波电流来控制,对于三角波,方波同样有这不可忽视的作用而函数发生器是指一般能自动产生方波正弦波三角波以及锯齿波阶梯波等电压波形的电路或仪器。
课设报告——简易信号发生器
简易信号发生器设计摘要随着电子技术的飞快发展,单片机也应用得越来越广泛,基于单片机的智能仪器的设计技术不断成熟。
单片机构成的仪器具有高可靠性,高性价比。
单利用单片机采用程序设计方法来产生波形,线路相对简单,结构紧凑,价格低廉,频率稳定度高,抗干扰能力强等优点,而且还能对波形进行细微的调整,改良波形,易于程序控制。
只要对电路稍加修改,调整程序,就能实现功能的升级。
本系统利用单片机AT89C51采用程序设计方法产生正弦波、三角波、方波、锯齿波四种波形,再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,滤波放大,最终由示波器显示出来,并通过按键来控制四种波形的类型选择。
本次设计主要由信号发生模块、数模转换模块和仿真模块。
关键词:单片机;数模转换;液晶显示屏目录第1章概述 (1)第2章系统总体方案选择 (1)2.1 系统硬件设计图 (1)2.2系统软件设计 (1)第3章各单元硬件设计及工作原理 (2)3.1单片机最小系统的设计 (2)3.2 函数信号发生器的设计 (2)3.2.1DAC0832芯片工作方式的选择 (2)3.2.2DAC0832芯片外围电路的设计 (2)3.3LCD12864显示屏 (3)3.3.1LCD12864与LCD1602的区别 (3)3.3.2LCD12864显示屏原理及其硬件设计 (3)第4章软件设计与说明 (3)4.1软件设计思路 (3)4.2波形数据输出程序设计 (4)4.3LCD12864显示程序设计 (5)第5章调试结果及其说明与使用说明 (6)5.1调试过程中遇到的问题 (6)5.1.1LCD12864显示问题 (6)5.1.2幅值调节问题 (6)5.2使用说明 (6)第6章总结 (7)第7章参考文献 (8)附录 (9)第1章概述在本系统中,设计的要求为产生三角波、正弦波、方波信号,要求频率和幅值可调。
并且显示内容可以在LCD显示出来,在本系统中,主控为AT89C51单片机,D/A 转换芯片采用的为ADC0832,LCD显示屏采用LCD12864,本系统设置有三个控制按键,分别为频率转换按键、波形切换按键、幅值切换按键,通过这三个按键,可以对输出的波形进行控制,波形幅值为0—5V,分为5个幅值挡位,频率范围为40Hz—400Hz,分为50个频率挡位。
单片机简易信号发生器课程设计
单片机简易信号发生器课程设计
本课程设计旨在介绍如何使用单片机制作简易信号发生器。
通过本课程的学习,学生将学习如何设计和实现基本的信号发生器电路,了解单片机的基本原理和编程方法,掌握调试和测试信号发生器的方法。
本课程设计包括以下主要内容:
1. 信号发生器的基本原理和电路设计。
学生将学习如何使用电容、电感、振荡器等元件构建基本的信号发生器电路,并了解不同类型的信号发生器的特点和应用。
2. 单片机的基本原理和编程方法。
学生将学习单片机的基本原理和编程方法,包括汇编语言和C语言编程。
通过编程实现信号发生器的各种功能,如不同频率和波形的输出。
3. 调试和测试信号发生器。
学生将学习如何使用示波器和信号分析仪等测试工具对信号发生器进行调试和测试,以确保其输出信号的准确性和稳定性。
通过本课程的学习,学生将掌握基本的电路设计和单片机编程技能,为日后的电子设计和开发打下坚实的基础。
同时,通过实现信号发生器的过程,学生将深入了解信号处理和控制的基本原理,为日后的学习和研究提供帮助。
- 1 -。
简易信号发生器
湖南工学院课程设计说明书课题名称:简易信号发生器设计专业名称:电气工程及其自动化学生班级:学生姓名:学生学号:指导教师:课程设计任务书简易信号发生器设计(一)设计目的1、掌握信号发生器的设计方法和测试技术。
2、了解单片函数发生器IC8038的工作原理和应用。
3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。
(二)设计技术指标与要求1、设计要求(1)电路能输出正弦波、方波和三角波等三种波形;(2)输出信号的频率要求可调;(3)拟定测试方案和设计步骤;(4)根据性能指标,计算元件参数,选好元件,设计电路并画出电路图;(5)在面包板上或万能板或PCB板上安装电路;(6)测量输出信号的幅度和频率;(7)撰写设计报告。
2、技术指标频率范围:100Hz~1KHz 1KHz~10KHz;输出电压:方波V P-P≤24V,三角波V P-P=6V,正弦波V P-P=1V;方波t r小于1uS。
(三)设计提示1、方案提示:(1)设计方案可先产生正弦波,然后通过整形电路将正弦波变成方波,再由积分电路将方波变成三角波;也可先产生三角波-方波,再将三角波变成正弦波。
(2)也可用单片集成芯片IC8038实现,采用这种方案时要求幅度可调。
2、设计用仪器设备:示波器,交流毫伏表,数字万用表,低频信号发生器,实验面包板或万能板,智能电工实验台。
3、设计用主要器件:(1)双运放NE5532(或747) 1只(或741 2只)、差分管3DG100 4个、电阻电容若干;(2)IC8038、数字电位器、电阻电容若干。
4、参考书:《电子线路设计·实验·测试》谢自美主编华中科技大学出版社《模拟电子技术基础》康华光主编高等教育出版社《模拟电子技术》胡宴如主编高等教育出版社(四)设计报告要求1、选定设计方案;2、拟出设计步骤,画出设计电路,分析并计算主要元件参数值;3、列出测试数据表格;4、调试总结,并写出设计报告。
微机信号发生器课程设计
微机信号发生器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解微机信号发生器的基本原理,掌握其工作流程和功能特点。
2. 学生能够掌握微机信号发生器的基本操作,包括信号类型选择、频率设置、幅度调节等。
3. 学生能够了解微机信号发生器在电子测量、信号处理等领域中的应用。
技能目标:1. 学生能够独立操作微机信号发生器,进行基本信号的产生和调整。
2. 学生能够运用微机信号发生器解决实际问题,如构建简单的信号处理系统、进行信号传输实验等。
3. 学生能够通过实际操作,培养动手能力、观察分析能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习微机信号发生器,培养对电子技术和信号处理领域的兴趣,提高学习积极性。
2. 学生能够认识到微机信号发生器在现代科技发展中的重要作用,增强社会责任感和创新意识。
3. 学生在小组合作中,学会沟通与协作,培养团队合作精神和集体荣誉感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与实际操作,培养学生的实践能力和创新思维。
学生特点:学生处于高年级阶段,已具备一定的电子技术基础和动手能力,对新鲜事物充满好奇。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生通过实际操作掌握知识,提高学生的综合运用能力。
同时,关注学生的个体差异,给予个性化指导,确保课程目标的实现。
在教学过程中,关注学生的情感态度价值观培养,使之成为具有创新精神和实践能力的优秀人才。
二、教学内容1. 微机信号发生器原理- 信号发生器的分类及工作原理- 微机信号发生器的结构组成和功能特点2. 微机信号发生器操作- 信号类型选择与设置- 频率、幅度等参数调节方法- 常用信号波形及其产生方法3. 微机信号发生器应用- 在电子测量中的应用案例- 信号处理与传输实验- 结合实际应用场景进行教学案例分析4. 实践操作与问题解决- 实际操作微机信号发生器,产生指定信号- 构建简单的信号处理系统,进行信号传输实验- 针对实际问题,运用所学知识进行解决方案设计5. 教学内容安排与进度- 原理部分:2课时- 操作部分:2课时- 应用部分:2课时- 实践操作与问题解决:4课时教材章节关联:本教学内容与教材中“信号发生器”章节相关,涵盖了信号发生器的基本原理、操作方法、应用案例等。
简易信号发生器单片机课程设计报告
课程设计(论文)任务书电气学院电力系统及其自动化专业12(1 )班一、课程设计(论文)题目:简易信号发生器设计二、课程设计(论文)工作自 2015年1 月12 日起至2015 年 1月16 日止。
三、课程设计(论文) 地点: 电气学院机房 10-303四、课程设计(论文)内容要求:1.课程设计的目的(1)综合运用单片机原理及应用相关课程的理论知识和实际应用知识,进行单片机应用系统电路及程序设计,从而使这些知识得到进一步的巩固,加深和发展;(2)熟悉和掌握单片机控制系统的设计方法,汇编语言程序设计及proteus 软件的使用;(3)通过查阅图书资料、以及书写课程设计报告可提高综合应用设计能力,培养独立分析问题和解决问题的能力。
2.课程设计的内容及任务(1)可产生频率可调的正弦波(64个点)、方波、锯齿波或三角波。
(2)显示出仿真波形。
(3)通过按键选择输出波形的种类。
(4)在此基础上使输出波形的幅值可控。
3.课程设计说明书编写要求(1)设计说明书用A4纸统一规格,论述清晰,字迹端正,应用资料应说明出处。
(2)说明书内容应包括(装订次序):题目、目录、正文、设计总结、参考文献等。
应阐述整个设计内容,要重点突出,图文并茂,文字通畅。
(3)报告内容应包括方案分析;方案对比;整体设计论述;硬件设计(电路接线,元器件说明,硬件资源分配);软件设计(软件流程,编程思想,程序注释,)调试结果;收获与体会;附录(设计代码放在附录部分,必须加上合理的注释)(4)学生签名:2015年1月16 日课程设计(论文)评审意见(1)总体方案的选择是否正确;正确()、较正确()、基本正确()(2)程序仿真能满足基本要求;满足()、较满足()、基本满足()(3)设计功能是否完善;完善()、较完善()、基本完善()(4)元器件选择是否合理;合理()、较合理()、基本合理()(5)动手实践能力;强()、较强()、一般()(6)学习态度;好()、良好()、一般()(7)基础知识掌握程度;好()、良好()、一般()(8)回答问题是否正确;正确()、较正确()、基本正确()、不正确()(9)程序代码是否具有创新性;全部()、部分()、无()(10)书写整洁、条理清楚、格式规范;规范()、较规范()、一般()总评成绩优()、良()、中()、及格()、不及格()评阅人:年月日简易信号发生器摘要:这次课设的主要目的自己动手做一个可以实现简易信号发生器的设计,在设计中考虑到波形可以在一定范围里的频率和幅值的调整和不同波形的变换,可以准确地将信号在示波器中显示出来。
单片机简易信号发生器课程设计
单片机简易信号发生器课程设计
单片机简易信号发生器是一种基于单片机技术的电子设备,它可以产生各种不同的信号波形,如正弦波、方波、三角波等。
在电子工程领域中,信号发生器是一种非常重要的测试仪器,它可以用于测试各种电子设备的性能和参数,如放大器、滤波器、振荡器等。
在本次课程设计中,我们将使用单片机技术设计一款简易的信号发生器。
首先,我们需要选择一款适合的单片机芯片,如AT89C51、PIC16F877A等。
然后,我们需要编写相应的程序代码,实现信号波形的产生和输出。
在程序设计中,我们可以使用定时器和计数器来实现不同频率的信号波形产生。
例如,我们可以使用定时器产生一个固定频率的方波信号,然后通过改变计数器的值来改变方波的占空比。
同样地,我们也可以使用定时器和计数器来产生正弦波和三角波等不同形式的信号波形。
在硬件设计方面,我们需要选择适合的电路元件来实现信号波形的输出。
例如,我们可以使用DAC芯片来将数字信号转换为模拟信号,然后通过放大器和滤波器来输出信号波形。
当然,我们也可以选择其他的电路方案来实现信号波形的输出。
单片机简易信号发生器是一款非常有用的电子设备,它可以用于各种电子设备的测试和调试。
通过本次课程设计,我们可以学习到单
片机技术的应用和信号发生器的原理,提高我们的电子技术水平。
简易信号发生器课程设计
新疆塔里木大学《模拟电子技术》课程设计说明书课程名称:简易信号发生器设计系部:信息工程系专业:计算机班级:通信13模拟电子技术课程设计任务书系:信息工程系年级:大二专业:计算机目录第1章函数发生器方案选择及原理框图1.1 函数发生器方案选择 (4)1.2 总体框图 (4)第2章各部分电路设计及总电路图3.1 方波发生电路的工作原理 (6)3.2 方波---三角波转换电路的工作原理 (6)3.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理 (9)3.4电路的参数选择及计算 (10)第4章 EWB电路仿真及仿真结果4.1 EWB软件的简单介绍 (14)4.2 方波---三角波发生电路的仿真 (15)4.3 三角波---正弦波转换电路的仿真 (16)4.4 方波---三角波发生电路的仿真实验结果 (17)4.5 三角波---正弦波转换电路的仿真实验结果 (18)第5章protel的仿真与电路板的制作5.1 protel99 SE 软件的简单介绍 (19)5.2 protel99中设计电路原理图的绘制 (19)5.3 protel99中PCB图的设计与制作 (19)5.4 电路板的制作 (20)第6章电路板的调试与误差分析6.1 方波——三角波发生电路的调试 (21)6.2 三角波——正弦波转换电路的调试 (21)6.3 总电路的调试 (21)6.4 调试中遇到的问题及解决方法 (22)6.5 误差分析 (22)第7章实验总结 (25)参考文献 (26)附录1 元器件清单 (27)附录2 EWB软件简要介绍 (28)附录3 RROTEL软件简要介绍 (29)第一章函数发生器总方案及原理框图1.1 原理框图1.2 函数发生器的总方案函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,使用的器件可以是分立器件(如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管),也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块)。
简易信号发生器报告
这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多程序问题,查阅了好多资料,请教了同学,终于游逆而解。正所谓三人行,则必有我师,我学得到很多实用的知识,同时,我也知道在大学里,好多的知识都是靠自己学习,领悟,并融会贯通,这是作为一个大学生应有的基本能力,世界日新月异,我们要时时刻刻保持学习的心态,孜孜不倦的学习。
四、软件设计与说明(包括流程图)
系统软件由主程序和产生波形的子程序组成,软件设计主要是产生各种波形的子程序的编程,通过编程可得到各种波形。主程序和几种常用波形子程序的流程图如图所示。
图 4-1 主程序流程图
N
Y
图 4-2 锯齿波流程图
N
N Y
Y
图 4-3 三角波Hale Waihona Puke 程图图 4-4 方波流程图
N
Y
图 4-5 正弦波流程图
MOVX @DPTR,A
INC DPTR
MOVX @DPTR,A
LCALL DELAY
DJNZ R2,LP1
DJNZ R1,PG3
SETB P1.2
RET
DELAY: MOV R4,#1FH
LP3: MOV R5,#0FH
LP4: DJNZ R5,LP4
DJNZ R4,LP3
RET
PRG4: MOV R1,#0FFH
ORG 0000H
MOV DPTR,#0CFA0H
MOV A,#00H
L1: MOVX @DPTR,A
ADD A,#10H
简易信号发生器课程设计
简易信号发生器课程设计数字电子技术基础课程设计报告设计题目:简易函数信号发生器完成人:王鹏仇佳慧班级: 13表一学号:201314040108 201314040109指导教师:许金刚成绩:一、设计任务和要求(1)电路能输出正弦波、方波和三角波等三种波形;(2)输出信号的频率要求可调;二、设计内容设计一个电路能够产生正弦波、方波和三角波等三种波形。
三、主要参考资料模电电子技术基础(第四版)清华大学电子学教研组编童诗白华成英主编高等教育出版社内容一,函数发生器总方案及原理框图1.1 原理框图1.2 函数发生器的总方案函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,使用的器件可以是分立器件 (如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管),也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块)。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术,本课题采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。
产生正弦波、方波、三角波的方案有多种,如首先产生正弦波,然后通过整形电路将正弦波变换成方波,再由积分电路将方波变成三角波;也可以首先产生三角波—方波,再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。
本课题采用先产生方波—三角波,再将三角波变换成正弦波的电路设计方法,本课题中函数发生器电路组成框图如上图所示:由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路,比较器输出的方波经积分器得到三角波,三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。
差分放大器具有工作点稳定,输入阻抗高,抗干扰能力较强等优点。
特别是作为直流放大器时,可以有效地抑制零点漂移,因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。
波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。
二,各部分电路设计及总电路图3.1 方波发生电路的工作原理用迟滞比较器构成的方波产生电路如图3-1所示,图中,R和C 为定时元件,构成积分电路它把输出电压反馈到集成运算放大器的反向端,RC回路既作为延迟环节,又作为反馈网络。
北邮课程设计-简易信号发生器
课程设计题目:简易数字信号发生器学院:电子工程学院专业:光电信息科学与工程班级:一、 课程设计要求以msp430单片机为核心,通过一个DA (数字模拟)转换芯片,将单片机输出的方波、三角波、正弦波(数字信号)转换为模拟信号输出。
提供芯片:msp430G2553/msp430f5529、DAC0832、REF102、LM384、OP07。
1.基本要求(1)供电电压 VDD= 5V~12V ; (2)信号频率:5~500Hz(可调);(3)输出信号电压可调范围:≥0.5*VDD ,直流偏移可调:≥0.5*VDD ; (4)完成输出信号切换;(5)方波占空比:平滑可调20%~80%;(6)通带内正弦波峰峰值稳定度误差:≤±10%(负载1K ); (7)提交设计报告。
2.发挥部分(1) 信号频率:5~2000Hz(可调);(2) 多通道同时输出同频正弦波,方波,三角波。
(频率可调); (3) 输出频率与幅度可调的正弦波与余弦波,相位误差≤±5度; (4) 自由发挥。
二、 系统硬件和软件框图1、系统硬件框图图1 系统硬件框图 MSP430GDAC0832LM358 放大模块控制按键 DAC0832电源模块2、软件框图图2 系统软件框图各函数的作用和相互关系:在主函数中首先对系统的时钟、I /O 口、定时器进行了初始化。
初始化完毕,开启总中断。
接着进入循环等待定时器中断子程序的执行。
按键中断函数主要对三个菜单按键的动作进行处理。
这三个菜单按键可以实现波形的切换,频率的加减,信号的使能输出。
在按键中断函数中修改的信号频率大小和波形的种类这两个参数会被主函数和定时器中断函数调用。
三、 硬件系统设计1、 方案论证与选择 方案一:利用DAC 0832的11号管脚做为信号输出端,8号管脚输入基准电压,将其输出的电流信号再转换为电压信号进行检测调试。
方案二:利用DAC 0832的8号管脚做为信号输出端,11号管脚输入基准电压,其输出直接为电压信号,可以直接利用示波器进行检测调试。
简易信号发生器课程设计(同名9879)
唐山学院《单片机原理及应用》课程设计题目简易信号发生器系 (部) 智能与信息工程学院班级姓名学号指导教师张国旭田红霞2016 年 12 月 19 日至 12 月 30 日共 2 周2016年 12 月 30 日《单片机原理及应用》课程设计任务书课程设计成绩评定表目录一、绪论 01.1波形发生器简介 (1)1.2 单片机相关介绍 (1)1.3 设计意义 (1)二、系统设计2.1总体系统设计 (3)2.2运算放大器电路 (2)2.3波形产生原理及模块设计 (3)2.4控制系统设计电路图 (4)三、系统调试及仿真 (4)3.1系统仿真 (5)四、结论 (6)参考文献 (8)附录程序清单 (9)一、绪论1.1波形发生器简介以单片机为核心设计了一个低频函数信号发生器。
信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、方波、三角波及其他任意波形。
该信号发生器具有体积小、价格低、性能稳定、功能齐全的优点。
1.2 单片机相关介绍单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。
单片机微型计算机简称单片机,特别适用于控制领域,故又称为微控制器。
通常,单片机由单块集成电路芯片构成,内部包含有计算机的基本功能部件:中央处理器、存储器和 I/O接口电路等。
因此,单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统。
单片机经过1、2、3代的发展,目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展,它们的CPU功能在增强,内部资源在增多,引脚的多功能化,以及低电压,低功耗。
1.3 设计意义使用单片机作为本设计的控制方案主要是考虑到其低廉的成本和易学易用的特性,相较于类似ARM这类性能更为强大的控制方案,单片机的性能并非其优势所在。
但是如何充分利用单片机已有的功能进行最大化的开发才是本设计的重点。
总的来说,本设计意义有如下2个方面:(1)波形发生器应用进行研究和开发;(2)探究单片机在信号发生器中应用,举一反三,延伸到其他类似领域的应用;1.4 设计内容本设计的主要内容包括如下几个方面:(1)设计信号发生器的实现方案;(3)设计整个系统的电路分布和接线;(4)使用汇编语言编写整个系统运行所需要的程序;二、系统设计2.1总体系统设计图2-1 系统流程图该系统采用单片机作为数据处理及控制核心,由单片机完成人机界面、系统控制、信号的采集分析以及信号的处理和变换,采用按键输入,利用虚拟示波器显示波形的方案。
电子技术课程设计简易信号发生器
目录一.设计题目 ............................................................................................................................................ - 1 -二.设计要求 ............................................................................................................................................ - 1 -三.题目分析 ............................................................................................................................................ - 1 -1.方波、三角波、正弦波发生器方案........................................................................................... - 1 -1.1 方案一原理框图.................................................................................................................. - 1 -1.2方案二原理框图................................................................................................................... - 1 -1.3 函数发生器的选择方案...................................................................................................... - 2 -2.各组成部分的工作原理............................................................................................................... - 2 -2.1 方波发生电路的工作原理.................................................................................................. - 2 -2.2 方波--三角波转换电路的工作原理 ................................................................................... - 3 -2.3三角波--正弦波转换电路的工作原理 ................................................................................ - 4 -四.整体构思 ............................................................................................................................................ - 4 -五.具体实现 ............................................................................................................................................ - 5 -1. Multisim 11.0进行电路仿真 ......................................................................................................... - 5 -1.1输出方波电路的仿真........................................................................................................... - 7 -1.2方波—三角波电路的仿真................................................................................................... - 7 -1.3方波—正弦波电路的仿真................................................................................................... - 8 -1.4 波形汇总.............................................................................................................................. - 8 -2. Altium Designer Summer 09画电路板.......................................................................................... - 9 -六.各部分定性说明以及定量计算....................................................................................................... - 10 -七.设计心得体会 .................................................................................................................................. - 11 -九.参考文献 .......................................................................................................................................... - 12 -一.设计题目:信号发生器二.设计要求:可以产生正弦波、三角波和方波;输出频率和幅度可以在一定范围内连续可调;频率稳定度较高。
简易信号发生器课程设计
简易信号发生器说明07180327陈傲1.使用功能我设计的简易信号发生器主要功能为发生四种固定频率的信号,方波,三角波,正弦波和锯齿波,有四个按键控制波形的选择,并有lcd屏幕显示菜单界面以及波形的发生情况2硬件设计电路如上图,具体硬件主要有:AT89C52单片机,LCD1602显示器,8位D/A转换器DAC0832,示波器,还有电阻,按键,运算放大器等若干。
3.软件程序(略)编译结果截图具体程序在另一文件夹中。
4.设计难点与不足这次设计的难点主要在于lcd屏幕的显示切换和信号发生程序之间的配合部分编写,在这部分编写中我用了很长的时间,也找了很多的参考资料来完善我的程序,具体问题有这么几个(1)由于各个信号发生的程序结构不同,他们各自退出程序的位置摆放也要求不同,我遇到了一个问题就是三角波的输出,由于我做成了两段式的输出,而退出程序放在外面难以执行,所以我的解决办法是在每一段程序后面都添加退出程序(如下图),如此虽然让程序变复杂了,但是所有功能都能正常实现(2)我遇到的二个问题是正弦波输出时,退出函数运行正常但波形仍然在输出,对此我的解决办法第一个是修改了按键扫描程序,第二个是修改了退出程序的位置,如图所示。
最开始我将按键扫描与退出程序放进for循环内导致问题发生。
该程序的不足之处:(1)因为按键消抖程序与部分波形生成产生冲突,所以我去掉了部分按键消抖程序。
(2)退出按键不太灵敏,有时需要多按几下才能生效。
(3)不能同时产生多个波形,也不能改变波的频率。
5.具体运行过程(视频在另外文件夹内)(1)通电后lcd屏幕显示Welcom以及我的学号07180327(2)按下前进按键进入菜单,菜单显示有,a方波,b三角波,c正弦波,d锯齿波(3)按下上行下行按键可以选择你要输出的波形样式,如图为四次点击向下的结果(4)按下前进按键可以让示波器显示对应波形(一下为四种波形显示示例)方波三角波正弦波锯齿波(5)再按下返回按键即可返回菜单6.结论及反思这次装置的设计结合了lcd显示和波形的输出,lcd显示使我们在按键操作的时候有了提示,所以不至于误操作,同时用单片机可以输出四种波形也能满足一般信号发生器的要求。
简易信号发生器课程设计
“电子创新设计与实践”课程期中课题设计报告姓名:张思源,学:20102121026,年级:2010,专业:电信报告内容简易信号发生器一、要求:可以输出方波,三角波,正弦波摘要:1.基本要求:电路能输出正弦波、方波和三角波等三种波形;2.技术指标频率范围:100HZ-1KHZ,1KZ-10KHZ;输出电压:方波Vp-p<24V, 三角波Vp-p=6V,正玄波Vp-p=1V;方波tr 小于1uS.报告正文1、设计方案可先产生正弦波,然后通过整形电路将正弦波变成方波,再由积分电路将方波变成三角波;也可先产生三角-方波,再将三角波变成正弦波。
如下框土所示。
方波三角波正弦波参考书:彭介华《电子技术课程设计指导》高教出版社;上课教材一、 简易信号发生器基本原理1、函数发生器的组成函数发生器一般是指能自动产生正弦波、方波、三角波的电压波形的电路或者仪器。
电路形式可以采用由运放及分离元件构成;也可以采用单片集成函数发生器。
根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,本课题介绍方波、三角波、正弦波函数发生器的方法。
1,正弦波产生电路 正弦波振荡电路的振荡条件;1、 RC 桥式正弦波振荡器(文氏电桥振荡器)积分器 比较器 差分放大器图11-1为RC 桥式正弦波振荡器。
其中RC 串、并联电路构成正反馈支路,同时兼作选频网络,R 1、R 2、R W 及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。
调节电位器R W ,可以改变负反馈深度,以满足振荡的振幅条件和改善波形。
利用两个反向并联二极管D 1、D 2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。
D 1、D 2采用硅管(温度稳定性好),且要求特性匹配,才能保证输出波形正、负半周对称。
R 3的接入是为了削弱二极管非线性的影响,以改善波形失真。
电路的振荡频率2πRC1f O起振的幅值条件1f R R ≥2式中R f =R W +R 2+(R 3 // r D ),r D — 二极管正向导通电阻。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
《微机原理与接口技术》课程设计报告题目:简易信号发生器专业名称:电子信息工程班级:学号:姓名:2013年 12月简易信号发生器摘要:信息波形发生器是一种常用的信号源,广泛的应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域,是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。
信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最为广泛的一类电子仪器。
本设计正是基于数模转换原理,采用8086最小系统经数模转换芯片DAC0832设计并制作出了多功能信号发生器,利用8255A控制按键产生四种波形。
关键词:波形;8255A;DAC0832;1 设计目的(1)掌握D/A转换器的使用(2)掌握方波,三角波,锯齿波,正弦波函数发生器的原理及设计方法。
(3)掌握8086的工作原理,电路连接以及其最小系统的设计。
(4)了解数模转换芯片DAC0832的工作方式和使用。
(5)学会用proteus 画电路原理图。
2. 设计内容用D/A转换器产生不同频率与不同幅度的方波、三角波、锯齿波3 设计原理及方案3.1 设计原理D/A转换器产生各种波形的原理:利用D/A转换器输出的模拟量与输入数字量成正比关系这一特点,将D/A转换器作为微机输出接口,CPU通过程序向D/A转换器输出随时间呈现不同变化规律的数字量,则D/A转换器就可输出各种各样的模拟量,如方波、三角波、锯齿波、正弦波等。
8255A实现波形切换的原理:从8255A的C口读入外接开关的信号,CPU读入不同信号值,从而执行不同的代码,向D/A转换器传送不同的数据,控制D/A转换器输出锯齿波、三角波、方波、正弦波和锯齿波。
波形幅度和频率的调节:将D/A转换器的参考电压引脚接入滑动变阻器滑动端控制输入电压,即可改变波形幅度。
调节频率的原理就是将送入将D/A转换器的数据间隔时间延长,即可减小频率,间隔时间缩短,即可增大频率。
产生正弦波的原理及实现方法:首先总述一下,所有波都是通过向D/A转换器送数产生的,送数的大小决定波的幅度,送数间隔时间长短决定波的频率。
本设计产生正弦波,是先定义了256个数,形成一个数组,这256个数是从80H开始,结束时也是80H,构成一个循环。
其中正弦波的第一个上升段数据是80H到0FFH,第一个下降段是0FFH到80H,第二个下降段是80H到00H,第二个上升段是00H到80H。
送数的间隔数为3,整体的波形还是可观的。
如果这组数据选择不当,产生的正弦波将会失真。
定义好数后,只需将数输送到D/A转换器的端口,这里是利用寄存器间接寻址,先将数组的有效地址放入DI中,CX中放入100H作为256的计数,将DI的内容存到AL中,然后让DI自增1,将AL中的数输送到端口地址2000H,LOOP就是构成一轮循环,这样产生一个正弦波。
3.2 设计方案通过查阅相关的资料,本设计采用8086和数模转换芯片(DAC0832)实现波形的产生,波形的产生由程序控制,向D/A的输入端按一定的规律发送数据,经过D/A输出,再经LM324放大信号,最后送到示波器显示。
此方案通过编程简化了外部电路,原理简单,容易实现。
使用4个按键共同实现正弦波,方波,三角波,锯齿波这四种常见波形的产生。
4 硬件设计4.1 芯片简介1、8086CPU引脚图(如图1):图1 图22、DAC0832(D/A转换器)引脚图(如图2):NSC公司生产的DAC0832,是一种内部带有数据输入寄存器的8位D/A转化器,采用CMOS 工艺制成,芯片内部R-2R梯形电阻网络,用于对参考电压产生的电压进行分流,完成模数转换,转换结果以一组差动电流I OUT1I OUT2输出各引脚的功能分述如下:V REF :参考电压输入端。
根据需要一定大小的电压,由于它是转换的基准,要求数值正确,稳定性好。
V CC:工作电压输入端。
DI7-DI0:数据输入。
可直接连接到数据总线。
I OUT1I OUT2:互补的电流输出端。
为了输出模拟电压,需加转换电路。
3、8255A(可编程并行接口)8255可编程并行接口芯片有三个输入输出端口,即A口、B口和C口,对应于引脚PA7~PA0、PB7~PB0和PC7~PC0。
其内部还有一个控制寄存器,即控制口。
通常A口、B口作为输入输出的数据端口。
C口作为控制或状态信息的端口,它在方式字的控制下,可以分成4位的端口,每个端口包含一个4位锁存器。
它们分别与端口A/B配合使用,可以用作控制信号输出或作为状态信号输入。
8255可编程并行接口芯片工作方式说明:方式0:基本输入/输出方式。
适用于三个端口中的任何一个。
每一个端口都可以用作输入或输出。
输出可被锁存,输入不能锁存。
方式1:选通输入/输出方式。
这时A口或B 口的8位外设线用作输入或输出,C口的4条线中三条用作数据传输的联络信号和中断请求信号。
方式2:双向总线方式。
只有A口具备双向总线方式,8位外设线用作输入或输出,此时C口的5条线用作通讯联络信号和中断请求信号。
引脚图(如图3):图34.2 硬件电路设计(1)地址译码电路如图4所示,从8086的地址线引出到地址锁存器74LS373,在经过译码器74LS138译出DAC0832的片选地址,实现地址译码,本设计中DAC0832用到的地址为2000H,因为译码器是Y2输出,所以地址线A15~A12为0010,其他地址线均为0,这样得出译码地址2000H,对于8255A 的端口地址用到的是4000H,因为是由译码器的Y4译出,至于后面各口的地址要乘以4,是因为8255A的两根地址线接到了8086的第三和第四根地址线。
乘4相当于左移2位,由此得到译码地址。
图4(2)按键电路如图5所示,8255A的C口接有四个按键,每个按键控制一种波形的产生,由此控制波形的切换。
A口接有四个发光二极管,对应按键产生波形,当C口第一个按键按下,对应A口第一盏灯亮。
图5(3)调幅电路如图6所示,DAC0832的参考电压引脚接到滑动变阻器的滑动端,通过控制滑动变阻器来控制输入的参考电压图6(4)总电路图如图7所示,除上述部分电路的叙述外,从8086还外接有数据收发器74LS245,再将D7~D0接到DAC0832上。
还有就是DAC0832的OUT1和OUT2和放大器LM324相连,构成反相比例放大器放大信号输送到示波器显示波形。
图75 软件设计5.1 程序流程图系统软件由主程序和产生波形的子程序组成,软件设计主要是产生各种波形的子程序的编程,通过编程可得到各种波形。
周期的改变可采用插入延时子程序的方法来实现。
主程序如图8所示。
图85.2 源程序及其说明IOY0 EQU 4000H ;片选IOY0对应的端口始地址MY8255_A EQU IOY0+00H*4 ;8255的A口地址MY8255_B EQU IOY0+01H*4 ;8255的B口地址MY8255_C EQU IOY0+02H*4 ;8255的C口地址MY8255_MODE EQU IOY0+03H*4 ;8255的控制寄存器地址;***************************************************************** STACK1 SEGMENT STACKDW 256 DUP(?)STACK1 ENDS;***************************************************************** DATA SEGMENTABC DB 80H,83H,86H,89H,8DH,90H,93H,96HDB 99H,9CH,9FH,0A2H,0A5H,0A8H,0ABH,0AEHDB 0B1H,0B4H,0B7H,0BAH,0BCH,0BFH,0C2H,0C5HDB 0C7H,0CAH,0CCH,0CFH,0D1H,0D4H,0D6H,0D8HDB 0DAH,0DDH,0DFH,0E1H,0E3H,0E5H,0E7H,0E9HDB 0EAH,0ECH,0EEH,0EFH,0F1H,0F2H,0F4H,0F5HDB 0F6H,0F7H,0F8H,0F9H,0FAH,0FBH,0FCH,0FDHDB 0FDH,0FEH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FEH,0FDHDB 0FDH,0FCH,0FBH,0FAH,0F9H,0F8H,0F7H,0F6HDB 0F5H,0F4H,0F2H,0F1H,0EFH,0EEH,0ECH,0EAHDB 0E9H,0E7H,0E5H,0E3H,0E1H,0DEH,0DDH,0DAHDB 0D8H,0D6H,0D4H,0D1H,0CFH,0CCH,0CAH,0C7HDB 0C5H,0C2H,0BFH,0BCH,0BAH,0B7H,0B4H,0B1HDB 0AEH,0ABH,0A8H,0A5H,0A2H,9FH,9CH,99HDB 96H, 93H, 90H, 8DH, 89H, 86H, 83H, 80HDB 80H, 7CH, 79H, 78H, 72H, 6FH, 6CH, 69HDB 66H, 63H, 60H, 5DH, 5AH, 57H, 55H, 51HDB 4EH, 4CH, 48H, 45H, 43H, 40H, 3DH, 3AHDB 38H, 35H, 33H, 30H, 2EH, 2BH, 29H, 27HDB 25H, 22H, 20H, 1EH, 1CH, 1AH, 18H, 16HDB 15H, 13H, 11H, 10H, 0EH, 0DH, 0BH, 0AHDB 09H, 08H, 07H, 06H, 05H, 04H, 03H, 02HDB 02H, 01H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00HDB 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 01H, 02HDB 02H, 03H, 04H, 05H, 06H, 07H, 08H, 09HDB 0AH, 0BH, 0DH, 0EH, 10H, 11H, 13H, 15HDB 16H, 18H, 1AH, 1CH, 1EH, 20H, 22H, 25HDB 27H, 29H, 2BH, 2EH, 30H, 33H, 35H, 38HDB 3AH, 3DH, 40H, 43H, 45H, 48H, 4CH, 4EHDB 51H, 55H, 57H, 5AH, 5DH, 60H, 63H, 66HDB 69H, 6CH, 6FH, 72H, 76H, 79H, 7CH, 80HDATA1 DW 1 DUP(01H)DATA ENDS ;SIN函数数值表;*****************************************************************CODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,MY8255_MODE ;初始化8255工作方式MOV AL,89H ;方式0,A口、B口输出,C口输入OUT DX,ALBEGIN:CALL CLEAR ;清屏CALL CHULI ;调用处理函数JMP BEGIN ;无按键则跳回继续循环,有则退出;^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^CHULI PROC NEARMOV DX,MY8255_CIN AL,DX;判别按键的四个小程序,可供选择波形,按下第一个按钮,显示方波LOOP1:CMP AL,0FEHJNZ LOOP2MOV DX,MY8255_AOUT DX,AL ;亮第一盏灯CALL FANGBO;按下第二个按钮,显示的是三角波。