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

1、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

2、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1030uF，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

3、.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1533pF（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）

4、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

5、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。DI7DI08位数据输入端。IOUT1模拟电流输出端1。

6、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

7、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：Quant

8、ity Description Reference_ID Package=1 RESISTOR, 10kOhm_5% R7 RES0.56 RESISTOR, 1.0kOhm_5% R6, R5, R4, R3, R1, R2 RES0.51 TIMER, LM555CH U1 H08C2 CAPACITOR, 1.0uF C2, C1 cap54 SWITCH, SPST J1, J2, J3, J4 SPST1 74LS, 74LS192N U12 NO167 74LS, 74LS21D U3, U4, U5, U6, U10 DO14 , U11, U19 2 74LS, 74LS32D

9、 U7, U8 DO141 SWITCH, SPDT J5 SPDT1 74LS, 74LS175D U2 DO161 BUZZER, BUZZER U21 BUZZER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#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit csda=P22;sbit wr=P21;sbit s1=P32;sbit s2=P33;uchar k=0,p=0,delay=0;uchar bxxz=0;pinglv=0;uchar a=1,b=0,c=0,d=0,e=0;uchar

10、 code sin64=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;uchar code juxing64=255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255

11、,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0uchar code juchi64=0,4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,45,49,53,57,61,65,69,73,77,81,85,89,93,97,101,105,109,113,117,121,125,130,134,138,142,146,150,154,158,162,1

12、66,170,174,178,182,186,190,194,198,202,206,210,215,219,223,227,231,235,239,243,247,251,255uchar code tixing64=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

13、,177,164,151,138,125,112,99,86,73,60,47,34,21,8uchar code sanjiao64=0,8,16,24,32,40,48,56,64,72,80,88,96,104,112,120,128,136,144,152,160,168,176,184,192,200,208,216,224,232,240,248,248,240,232,224,216,208,200,192,184,176,168,160,152,144,136,128,120,112,104,96,88,80,72,64,56,48,40,32,24,16,8,0void delay1（） /延时函数 int a,b; for（a=1;a0;a-） for（b=122;bb-）;void int0（） interrupt 0 /外部中断0 EX0=0; delay1（）; if（s1=0） bxxz+; if（bxxz=5） bxxz=0; switch（bxxz） case 0 : a=1,b=0,c=0,d=0,e=0; break; case 1 : a=0,b=1,c=0,d=0,e=0; case 2 : a=1,b=0,c=1,d=0,e=0; case 3 : a=0,b=0