华北电力大学智能仪表设计

科技学院

课程设计报告

(2012-- 2013年度第二学期)

名称: 智能仪表设计题目：信号发生器设计院系：动力工程系班级：测控09K2

学号：

学生姓名：

指导教师：李冰

成绩：

日期：2013年1月7日

一、目的与要求

本课程设计目的在于检验学生对《智能仪表设计》课程所学理论知识的掌握程度，培养学生理论联系实际、独立分析、设计智能仪器仪表的能力。

课程设计的主要要求为：针对给定的开发任务，完成智能仪表设计中几种典型功能的软硬件设计，并进行联机调试。

二、设计题目

信号发生器设计（要求输出：正弦波、三角波、方波）

1、设计目的：

掌握软件实现信号发生器的方法；

掌握单片机D/A通道接口设计的方法；

掌握单片机应用系统的设计开发步骤。

2、设计内容：

熟悉8位D/A转换器DAC0832的硬件性能；

熟悉试验系统中D/A转换器与8031的接口方法，画出电路图；

设计实现正弦波、三角波、方波的有关算法；

编程实现上述算法，并在键盘上设置可输入控制相应的输出信号。

3、实验设备及器件：

单片机开发系统一套，实验装置一台，直流稳压电源一台，示波器一台。

三、设计思路及过程

1、硬件线图

2、方波发生器 设计思路：

如果方波的高电平宽度为DELAY ，相应于高电平的输出数码为0FFH ，相应于低电平的输出数码为00H ，针对下图，下面程序可以得到方波的输出。

方波发生流程图：

O

程序如下：

ORG 0000H

START: MOV A,#0FFH

MOV DPTR,#8000H

MOVX @DPTR,A

LOOP1: MOV A,#00H

MOVX @DPTR,A

ACALL DELAY

MOV A,#0FFH

MOVX @DPTR,A

ACALL DELAY

JMP LOOP1

DELAY: MOV R7,#20

D1: MOV R6,#50

D2: MOV R5,#100

DJNZ R5,$

DJNZ R6,D2

DJNZ R7,D1

RET

END START

3、三角波发生器：

设计思路：

三角波的实现是设置一个初值，当加到某个值的时候，执行减一操作，减到初值时，再加一。

三角波发生流程图：

程序如下：

ORG 0000H

START: MOV DPTR,#8000H

MOV A,#00H

LOOP: MOVX @DPTR,A

INC A

MOV R0,#1

DJNZ R0,$

CJNE A,#255,LOOP

LOOP1: MOVX @DPTR,A

DEC A

MOV R0,#1

DJNZ R0,$

CJNE A,#0,LOOP1

SJMP LOOP

END START

4、正弦波发生器：

设计思路：

将360°分为256个点,则每二点的间隔约1.4 °,然后计算每个点的电压所对应的数字量,并将这些数值列成一个表格编入程序中.运用时,只要反复输出这组数据到DAC,就可以在DAC的输出端获得正弦波,程序如下所示:

正弦波发生流程图：

程序如下：

ORG 0000H

START: MOV R5,#00H

SIN: MOV A,R5

MOV DPTR,#TAB

MOVC A, @A+DPTR

MOV DPTR,#8000H

MOVX @DPTR,A

INC R5

AJMP SIN

TAB:

DB 80H,83H,86H,89H,8DH,90H,93H,96H

DB 99H,9CH,9FH,0A2H,0A5H,0A8H,0ABH,0AEH

DB 0B1H,0B4H,0B7H,0BAH,0BCH,0BFH,0C2H,0C5H

DB 0C7H,0CAH,0CCH,0CFH,0D1H, 0D4H,0D6H,0D8H DB 0DAH,0DDH,0DFH,0E1H,0E3H, 0E5H,0E7H,0E9H DB 0EAH,0ECH,0EEH,0EFH,0F1H, 0F2H,0F4H,0F5H DB 0F6H,0F7H,0F8H,0F9H,0FAH, 0FBH,0FCH,0FDH

DB 0FDH,0FEH,0FFH,0FFH,0FFH, 0FFH,0FFH,0FFH DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH, 0FFH,0FEH,0FDH DB 0FDH,0FCH,0FBH,0FAH,0F9H, 0F8H,0F7H,0F6H DB 0F5H,0F4H,0F2H,0F1H,0EFH, 0EEH,0ECH,0EAH DB 0E9H,0E7H,0E5H,0E3H,0E1H, 0DEH,0DDH,0DAH DB 0D8H,0D6H,0D4H,0D1H,0CFH, 0CCH,0CAH,0C7H DB 0C5H,0C2H,0BFH,0BCH,0BAH, 0B7H,0B4H,0B1H DB 0AEH,0ABH,0A8H,0A5H,0A2H, 9FH, 9CH, 99H DB 96H, 93H, 90H, 8DH, 89H, 86H, 83H, 80H DB 80H, 7CH, 79H, 78H, 72H, 6FH, 6CH, 69H DB 66H, 63H, 60H, 5DH, 5AH, 57H, 55H, 51H DB 4EH, 4CH, 48H, 45H, 43H, 40H, 3DH, 3AH DB 38H, 35H, 33H, 30H, 2EH, 2BH, 29H, 27H DB 25H, 22H, 20H, 1EH, 1CH, 1AH, 18H, 16H DB 15H, 13H, 11H, 10H, 0EH, 0DH, 0BH, 0AH DB 09H, 08H, 07H, 06H, 05H, 04H, 03H, 02H DB 02H, 01H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H DB 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 01H, 02H DB 02H, 03H, 04H, 05H, 06H, 07H, 08H, 09H DB 0AH, 0BH, 0DH, 0EH, 10H, 11H, 13H, 15H DB 16H, 18H, 1AH, 1CH, 1EH, 20H, 22H, 25H DB 27H, 29H, 2BH, 2EH, 30H, 33H, 35H, 38H DB 3AH, 3DH, 40H, 43H, 45H, 48H, 4CH, 4EH DB 51H, 55H, 57H, 5AH, 5DH, 60H, 63H, 66H DB 69H, 6CH, 6FH, 72H, 76H, 79H, 7CH, 80H RET

END START