简易多路信号发生器设计报告含程序总电路调试无误Word格式.docx

简易多路信号发生器设计报告含程序总电路调试无误Word格式.docx

《简易多路信号发生器设计报告含程序总电路调试无误Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《简易多路信号发生器设计报告含程序总电路调试无误Word格式.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

波形和频率的改变通过软件控制，幅度的改变通过硬件实现。

该信号发生器具有体积小、价格低、性能稳定的优点。

多路信号发生器有两个按键，一个按键控制信号类型，按下键一依次改变信号类型和停止产生波形；

另一个按键改变信号频率。

一、设计内容及要求：

1、设计内容：

本课题要求设计一个简易多路信号发生器。

2、设计要求：

1.通过单片机控制74LS138译码器，对DAC0832进行片选控制；

2.能够产生正弦波、矩形波、锯齿波等基本波形信号，并通过修改程序能够产生任意波形的信号；

3.通过两个按键控制波形类型和频率，一个按键控制信号类型，按下键一依次改变信号类型和停止产生波形；

另一个按键改变信号频率；

4.有一个LED显示是否有波形输出；

灯亮为有波形输出，灯灭表示无波形输出；

二、电路工作原理：

电路由单片机最小系统、译码电路、DAC转换电路、放大输出电路、LED显示电路、按键组成。

当启动电源时，系统正常工作，通过最小系统控制DAC转换电路片选信号，正常产生波形信号。

当按下按键1时依次切换输出波形类型和停止转换，按下按键2可在一定频率范围内改变波形频率。

三、选定系统设计方案，画出系统框图

四、单元电路设计参数计算及元器件选择

1.单片机最小系统

●51单片机最小系统复位电路的极性电容C1的大小直接影响单片机的复位时间，一般采用10~30uF，51单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。

●51单片机最小系统晶振Y1采用11.0592MHz，在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振，51单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度，频率越大处理速度越快。

●51单片机最小系统起振电容C2、C3一般采用15~33pF（30pF），并且电容离晶振越近越好，晶振离单片机越近越好

●P0口为开漏输出，作为输出口时需加上拉电阻，阻值一般为10k。

其他接口内部有上拉电阻，作为输出口时不需外加上拉电阻。

单片机最小系统电路图

2.74LS138译码电路：

该电路是由单片机P2口控制，主要是利用74LS138芯片，对三位输入信号译码，本电路由Y7口对DAC0832进行片选控制。

74LS138芯片真值表和电路图如下：

●当一个选通端（E1）为高电平，另两个选通端（（/E2））和/（E3））为低电平时，可将地址端（A0、A1、A2）的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。

比如：

A2A1A0=110时，则Y6输出端输出低电平信号。

●

利用E1、E2和E3可级联扩展成24线译码器；

若外接一个反相器还可级联扩展成32线译码器。

●若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。

●可用在8086的译码电路中，扩展内存。

3.DAC0832转换电路：

DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片。

与微处理器完全兼容。

这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到广泛的应用。

D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。

本电路8位数据有P0口输出，片选CS由74LS138控制，其电路图如下：

　DAC0832是20引脚的双列直插式芯片。

各引脚的特性如下：

　　CS——片选信号，和允许锁存信号ILE组合来决定是否起作用，低有效。

　　ILE——允许锁存信号，高有效。

　　WR1——写信号1，作为第一级锁存信号，将输入资料锁存到输入寄存器（此时，必须和、ILE同时有效），低有效。

　　WR2——写信号2，将锁存在输入寄存器中的资料送到DAC寄存器中进行锁存（此时，传输控制信号必须有效）低有效。

　　XFER——传输控制信号，低有效。

　　DI7~DI0——8位数据输入端。

　　IOUT1——模拟电流输出端1。

当DAC寄存器中全为1时，输出电流最大，当DAC寄存器中全为0时，输出电流为0。

　　IOUT2——模拟电流输出端2。

IOUT1+IOUT2=常数。

　　Rfb——反馈电阻引出端。

DAC0832内部已经有反馈电阻，所以，RFB端可以直接接到外部运算放大器的输出端。

相当于将反馈电阻接在运算放大器的输入端和输出端之间。

　　VREF——参考电压输入端。

可接电压范围为±

10V。

外部标准电压通过VREF与T型电阻网络相连。

　　VCC——芯片供电电压端。

范围为+5V~+15V，最佳工作状态是+15V。

　　AGND——模拟地，即模拟电路接地端。

DGND——数字地，即数字电路接地端。

4.放大输出电路：

5.LED显示电路：

ED显示电路结构比较简单，主要由电源、三极管、限流电阻、LED灯构成，三极管基极通过一个非门接DAC0832的片选端，以检测DAC0832是否启动转换，从而达到显示是否有波形输出的效果。

电路结构图如下：

6.按键：

本系统采用了两个按键，分别产生两个外部中断信号，所以分别接到单片机的P3.2和P3.3口，电路结构如图：

五、总电路

六、参考文献

1.荣君雅等主编，数字电子技术，机械工业出版社

2.标准集成电路数据手册TTL电路，电子工业出版社

3.康华光主编，电子技术基础（数字部分），高等教育出版社

4.黄继昌等主编，数字集成电路应用300例，人民邮电出版社

5.肖景和编著，数字集成电路应用精粹，人民邮电出版社

七、系统需要的元器件清单：

QuantityDescriptionReference_IDPackage

=====================================================================

1RESISTOR,10kOhm_5%R7RES0.5

6RESISTOR,1.0kOhm_5%R6,R5,R4,R3,R1,R2RES0.5

1TIMER,LM555CHU1H08C

2CAPACITOR,1.0uFC2,C1cap5

4SWITCH,SPSTJ1,J2,J3,J4SPST

174LS,74LS192NU12NO16

774LS,74LS21DU3,U4,U5,U6,U10DO14

U11,U19

274LS,74LS32DU7,U8DO14

1SWITCH,SPDTJ5SPDT

174LS,74LS175DU2DO16

1BUZZER,BUZZERU21BUZZER

八、调试过程中遇到的问题及解决方法

设计心得体会

附录：

源程序

#include<

reg51.h>

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

sbitcsda=P2^2;

sbitwr=P2^1;

sbits1=P3^2;

sbits2=P3^3;

uchark=0,p=0,delay=0;

ucharbxxz=0;

pinglv=0;

uchara=1,b=0,c=0,d=0,e=0;

ucharcodesin[64]={

135,145,158,167,176,188,199,209,218,226,234,240,245,249,252,254,254,253,251,247,243,237,230,222,213,204,193,182,170,158,

146,133,121,108,96,84,72,61,50,41,32,24,17,11,7,3,1,0,0,2,5,9,14,20,28,36,45,55,66,78,90,102,114,128

};

ucharcodejuxing[64]={

255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,

255,255,255,255,255,255,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0

ucharcodejuchi[64]={

0,4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,45,49,53,57,61,65,69,73,77,81,85,89,93,97,101,105,109,113,117,121,125,130,134,138,142,

146,150,154,158,162,166,170,174,178,182,186,190,194,198,202,206,210,215,219,223,227,231,235,239,243,247,251,255

ucharcodetixing[64]={

0,13,26,39,52,65,78,91,104,117,130,143,156,169,182,195,208,221,234,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,247,

247,247,247,247,247,247,247,242,229,216,203,190,177,164,151,138,125,112,99,86,73,60,47,34,21,8

ucharcodesanjiao[64]={

0,8,16,24,32,40,48,56,64,72,80,88,96,104,112,120,128,136,144,152,160,168,176,184,192,200,208,216,224,232,240,248,

248,240,232,224,216,208,200,192,184,176,168,160,152,144,136,128,120,112,104,96,88,80,72,64,56,48,40,32,24,16,8,0

voiddelay1（）//延时函数

{

inta,b;

for（a=1;

a>

0;

a--）

for（b=122;

b>

b--）;

}

voidint0（）interrupt0//外部中断0

{

EX0=0;

delay1（）;

if（s1==0）{

bxxz++;

if（bxxz==5）

bxxz=0;

switch（bxxz）

{

case0:

{a=1,b=0,c=0,d=0,e=0;

break;

case1:

{a=0,b=1,c=0,d=0,e=0;

case2:

{a=1,b=0,c=1,d=0,e=0;

case3:

{a=0,b=0