函數(shù)信號發(fā)生器打印(1)

1、密級： NANCHANG UNIVERSITY學(xué) 士 學(xué) 位 論 文（設(shè) 計）THESIS OF BACHELOR（20112015年）中文題目:基于單片機(jī)函數(shù)信號發(fā)生器設(shè)計英文題目：Design of function signal generator based on MCU學(xué) 院：南昌大學(xué)共青學(xué)院系 別：信息工程系專業(yè)班級：電子信息工程學(xué)生姓名：吳穎學(xué) 號：8120211036指導(dǎo)教師：劉定軍二 一 五 年 五 月南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 原創(chuàng)性聲明學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，

2、本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人簽名： 日期： 南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘要摘 要信號發(fā)生器是一種常用的信號源，廣泛地應(yīng)用于電子電路、自動控制系統(tǒng)和教學(xué)實驗等領(lǐng)域。目前使用的信號發(fā)生器大都是函數(shù)信號發(fā)生器，并且特殊波形發(fā)生器的價格昂貴。所以本設(shè)計使用的是AT89C52單片機(jī)構(gòu)成的發(fā)生器，可產(chǎn)生三角波、方波、正弦波等多種特殊波形和任意波形，波形的頻率可用程序控制改變。在單片機(jī)上加外圍器件距陣式鍵盤，通過鍵盤控制波形頻率的增減以及波形的選擇，并用了LCD顯

3、示頻率大小。在單片機(jī)的輸出端口接DAC0832進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，再通過運(yùn)放進(jìn)行波形調(diào)整，最后輸出波形接在示波器上顯示。本設(shè)計具有線路簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、價格低廉、性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)。 在介紹DAC0832芯片特性的基礎(chǔ)上,論述了采用DAC0832芯片設(shè)計數(shù)字函數(shù)信號發(fā)生器的原理以及整機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。對其振蕩頻率控制、信號輸出幅度控制以及頻率和幅度數(shù)顯的實現(xiàn)作了較詳細(xì)的論述。關(guān)鍵詞：信號發(fā)生器; 單片機(jī); DAC0832; 波形調(diào)整; LCD I南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） ABTRACT ABTRACT Signal generator is a common signal source, widel

4、y used in electronic circuits, automatic control system and teaching experiment etc. Most signal generators currently in use is the function signal generator, waveform generator and a special price of expensive. So the design is the use of generator is composed of AT89C52 microcontroller, can produc

5、e triangle wave, sine wave, Fang Bo and many other special waveform and arbitrary waveform, frequency available procedures waveform control change. And peripheral devices in the microcontroller matrix keyboard, through the keyboard to control the waveform frequency increase or decrease and the wavef

6、orm selection, and use the LCD display frequency size. In the output end of the SCM is connected to the DAC0832 to D/A conversion, and then by using waveform regulation, the final output waveform is connected with the display on the oscilloscope. Has the advantages of simple circuit, compact structu

7、re, low cost, superior performance and other advantages of this design. Based on introducing the characteristics of DAC0832 chip, the paper discusses the principle of using DAC0832 chip design of digital function generator and the design of the structure of the. On the oscillation frequency control,

8、 realize the output signal amplitude control, frequency and amplitude display are discussed in detail. The function signal ge. The function signal generator can output triangle wave, square wave and sine wave.Key words: Signal generator chip; DAC0832; waveform adjustment; LCDII南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄目 錄

9、第1章 緒論11.1 課題的背景11.2 課題的可行性研究1第2章 系統(tǒng)設(shè)計的方案22.1 方案一22.2 方案二22.3 方案三22.4 系統(tǒng)方案論證2第3章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計3 3.1 芯片介紹33.1.1 DAC0832的介紹33.1.2 單片機(jī)AT89C52的介紹4 3.2 函數(shù)信號發(fā)生器的整體設(shè)計7 3.3 函數(shù)信號發(fā)生器的基本組成7 3.4 系統(tǒng)各部分電路設(shè)計83.4.1 時鐘電路83.4.2 復(fù)位電路93.4.3 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路93.4.4信號放大模塊電路103.4.5 按鍵指示電路103.4.6 LCD顯示電路11第4章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計124.1 系統(tǒng)主程序流程圖124.2 Pro

10、tues介紹14第5章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計145.1 電路仿真圖145.1.1正弦波仿真圖155.1.2方波仿真圖155.1.3三角波仿真圖165.1.4鋸齒波仿真圖175.1.5電路整體仿真圖17結(jié) 論18參考文獻(xiàn)21致謝.22附錄A23附錄B24附錄C25南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒論第1章 緒論1.1 課題的背景 函數(shù)信號發(fā)生器被廣泛運(yùn)用在工業(yè)自動化，產(chǎn)品的開發(fā)，教學(xué)科研等多個方面，它能夠產(chǎn)生方波，鋸齒波，正弦波還有三角波，這種波形可以作為一種常見的信號運(yùn)用在測試方面。利用示波器，顯示器和其他設(shè)備，以便根據(jù)相關(guān)的規(guī)則，來讓電子運(yùn)動，在熒光屏上產(chǎn)生圖像，經(jīng)常會利用鋸齒波信號發(fā)生器作為時

11、基電路。要在示波器熒光屏上不失真地觀察到被測信號波形，要求在水平偏轉(zhuǎn)線圈上加隨時間線性變化的電壓鋸齒波電壓，使電子束沿水平方向勻速搜索熒光屏。對示波器屏幕上所測量的波形，在水平偏轉(zhuǎn)線圈和電壓不變形隨時間線性變化，對于三角波，方波也有重要的作用。通常情況下，函數(shù)信號發(fā)生器是可以自動產(chǎn)生三角波，正弦波和鋸齒波的階梯電壓波形。因此，希望設(shè)計出來一種函數(shù)信號發(fā)生器，可產(chǎn)生正弦波，三角波，方波的方案。1.2 課題的可行性研究為適應(yīng)特定的功能和需求，一個函數(shù)發(fā)生器，可以產(chǎn)生三種或更多種波形。在該裝置中利用到的可以是一個分離裝置，并且也能是集成型的設(shè)備，并且能夠利用它有很多種方法來產(chǎn)生正弦波，三角波和方波。

12、如果按照周期來確定一個由整形電路，正弦波到方波，積分電路后，讓它實現(xiàn)一個三角波變換成正弦波的功能。非正弦波，正弦波，還可以生成三角波 和 方波，然后三角波和方波轉(zhuǎn)換成正弦波。由于電子科技在飛速發(fā)展，新型的材料，更加完善的設(shè)備層出不窮地出現(xiàn)，新型函數(shù)信號發(fā)生器，在設(shè)備上面的選擇可以更加多。36南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)設(shè)計的方案 第2章 系統(tǒng)設(shè)計的方案2.1 方案一 利用文氏電橋產(chǎn)生正弦振蕩，再經(jīng)由比較器得到方波，方波通過積分從而可以得到三角波。 此方案由于是開環(huán)電路，結(jié)構(gòu)相對簡單，它所能夠產(chǎn)生出來的正弦波跟方波失真會比較小。但會在產(chǎn)生的過程中存在一些難題，因為它需要的頻率覆蓋系數(shù)需

13、要達(dá)到1000倍，明顯可以看出1000倍的頻率的變化將改變DT積分需要的時間造成了1000的輸出電壓振幅產(chǎn)生變化的三角波次，而這是電路所不希望的。在幅度的穩(wěn)定性上很難滿足條件，這樣容易在仿真的時候使積分器發(fā)生失調(diào)的現(xiàn)象。2.2 方案二 利用ICL8038芯片構(gòu)成8038集成函數(shù)發(fā)生器。 8038是一種能夠產(chǎn)生多種波形輸出的精密振蕩集成電路，是一個多用途，可以用來產(chǎn)生正弦波，三角波，鋸齒波，方波，并且可以施加直流電壓來調(diào)整振蕩產(chǎn)生的頻率。因為外部電容器C的充電，放電電流是通過兩個電流源來控制輸出的，所以電容器C 兩端的電壓u和時間呈線性關(guān)系，可以輸出三角波波形。2.3 方案三 利用單片機(jī)AT89

14、C52程序設(shè)計由轉(zhuǎn)換器DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換。 AT89C52單片機(jī)使用的程序代碼設(shè)計的方法，產(chǎn)生鋸齒波，三角波，正弦波，方波，然后將數(shù)字信號用模擬信號顯示，通過四波的D / A轉(zhuǎn)換器DAC0832濾波器放大，最后由示波器顯示，選擇頻率的類型通過鍵盤來改變，以控制四個波形，最終輸出和顯示類型和它們的值。2.4 系統(tǒng)方案論證 使用單芯片的軟件設(shè)計的方法被用來制造四種波形，通過鍵盤選擇四種波形，頻率可由LCD1602型和波形顯示的頻率進(jìn)行調(diào)整。 通過單片機(jī)控制轉(zhuǎn)換，輸出四種波形、易操作，成本較低。 總結(jié)之前的三種情況，我們最終決定以方案三來產(chǎn)生信號。南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)的硬件設(shè)計

15、第3章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計3.1 芯片介紹系統(tǒng)硬件設(shè)計主要使用到的芯片是DAC0832和AT89C52。3.1.1 DAC0832的介紹 DAC0832是一種轉(zhuǎn)換的 D / A 芯片，他的采樣頻率為8 位，集成電路具有兩個輸入寄存器，DAC0832芯片的緩沖方式有單個緩沖器、雙緩沖和直通，通過三種不同的輸入方法，能夠適用于各種電路（例如：多模擬 D / A同步異步輸入，轉(zhuǎn)換）。所以DAC0832在各個領(lǐng)域都有廣泛的運(yùn)用。 關(guān)于DAC0832應(yīng)用的一些重要資料見下圖3.1.1-1圖3.1-1 DAC0832芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳圖 以電流的形式來顯示轉(zhuǎn)換得到的結(jié)果。如果有必要，可以模擬對應(yīng)的電壓信號，由

16、線性運(yùn)算放大器高輸入阻抗來實現(xiàn)?？赏ㄟ^RFB端引用片內(nèi)固有電阻來調(diào)整運(yùn)放的反饋電阻，或者通過外接來調(diào)整。TTL電平滿足DAC0832的邏輯輸入，可直接連接在TTL電路，或者計算機(jī)上面。DAC0832芯片引腳功能： D0D7：8 個數(shù)據(jù)輸入，TTL電平，有效時間應(yīng)當(dāng)超過90ns（或鎖存數(shù)據(jù)錯誤）； ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號輸入線，高電平有效；CS：片選信號輸入線（選通數(shù)據(jù)鎖存器），低電平有效； WR1：數(shù)據(jù)鎖存寫選通輸入線，負(fù)脈沖（ 脈沖的周期需超過500ns 時）有效。生產(chǎn)LE1由ILE，CS邏輯WR1，當(dāng)所述LE1高時，數(shù)據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變換，LE1的負(fù)跳變時將輸入數(shù)據(jù)鎖存；XF

17、ER：通過數(shù)據(jù)的傳輸?shù)靡钥刂菩盘柕妮斎耄碗娖接行?，?fù)脈沖（脈沖寬度應(yīng)超過500ns時）有效; WR2：DAC寄存器選通輸入線，負(fù)脈沖（脈沖寬度應(yīng)超過500ns的）有效。 WR2: DAC寄存器選通輸入線， 負(fù)脈沖 （脈寬需大于50ns時）有效。由WR2 、XFER的邏輯組合，生成LE2。當(dāng)LE2是高電平的時候，輸入二會導(dǎo)致DAC寄存器輸出的結(jié)果產(chǎn)生相應(yīng)的變化。LE2的負(fù)跳變將數(shù)據(jù)鎖存器的內(nèi)容轉(zhuǎn)入DAC寄存器，同時也會進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。 IOUT1：電流輸出端1，它的值隨著DAC的內(nèi)容而產(chǎn)生線性變化； IOUT2：電流輸出端2，它的值跟IOUT1的值相加會得到一個常數(shù)； RFB：反饋信號輸入線，

18、改變的RFB 的電阻大小可以調(diào)整并且轉(zhuǎn)換全部量程的精度值; Vcc：電源輸入端，Vcc的范圍為+5V+15V； VREF：基準(zhǔn)電壓輸入線，VREF的范圍為-10V+10V； AGND：模擬信號地； DGND：數(shù)字信號地。3.1.2 單片機(jī)AT89C52的介紹 AT89C52是由美國制造的低電壓，且高性能的單片機(jī)，單片機(jī)內(nèi) 8k 字節(jié)的，可以反復(fù)擦寫的FLASH只讀程序存儲器。并且該單片機(jī)還帶有256 字節(jié)的能夠隨機(jī)存取數(shù)據(jù)的存儲器該公司所用的相關(guān)技術(shù)，具有密度高，不易丟失數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)，并且可以兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)。單片機(jī)內(nèi)具有通用的8位中央處理器，F(xiàn)LASH存儲單元。如3.1-2圖是AT

19、89C52的引腳圖。圖3.1-2 AT89C52引腳圖3.2 函數(shù)信號發(fā)生器的整體設(shè)計采用單片機(jī)AT89C52 DAC0832 LCD1602組成的控制系統(tǒng)，其系統(tǒng)硬件總體方框圖如圖3.2-1所示:鍵盤顯示控制器顯示模塊鍵盤模塊波形輸出模塊電 源源主控器AT89C52圖3.2-1整體設(shè)計框圖在圖3.2-1的系統(tǒng)中，以高性能/價格比的AT89C52為核心，采用新型單片數(shù)字DAC0832來進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，LCD1602顯示，此外，還有鍵盤/顯示電路等，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，性能可靠。3.3 函數(shù)信號發(fā)生器的基本組成主要由單片機(jī),數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊,放大器模塊 ,顯示模塊,按鍵設(shè)定模塊組成。如3.3圖所示圖3.

20、3系統(tǒng)原理圖Vcc：電源電壓GND ：地P0口：P0口是一組8開漏雙向I/ O口，即復(fù)用地址/數(shù)據(jù)總線端口。作為輸出端口，每個都能夠吸收8 TTL邏輯門電路，寫入到端口“1”，可作為高阻抗來進(jìn)行輸入。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)存的過程中，這組線時間轉(zhuǎn)換（低8）地址和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在進(jìn)行FLASH程序編寫的時候，指令字節(jié)通過P0接口來接收，在程序驗證的過程中，輸出代碼的指令字節(jié)，在檢查的同時，要求外接上拉電阻。P1口：P1 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的邏輯門電路 ，有 8 位雙向I / O口，P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個TTL。作為輸出口使用的時候，通過

21、內(nèi)部的上拉電阻把端口調(diào)節(jié)至高電平，對端口寫“1”。作輸入口使用的時候，因為內(nèi)部具有上拉電阻，當(dāng)引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL）。FLASH 編程和程序校驗期間，P1接收低8位地址。P2 口：P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向 IO 口，P2 的輸出緩沖級可吸收或輸出電流，4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口調(diào)整到高電平，可以作為輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，當(dāng)引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL）。在外部數(shù)據(jù)訪問外部程序存儲器或存儲的16位地址（例如，執(zhí)行MOVX DPTR）的時候，P2口送出高8的地址數(shù)據(jù)。在訪問中與外部數(shù)據(jù)存儲器

22、地址的（如MOVX執(zhí)行 RI指令），（在R2寄存器的內(nèi)容即特殊功能寄存器（SFR）P2線上內(nèi)容，并沒有在整個訪問過程中改變。 在進(jìn)行FLASH代碼編程或校驗時，P2也會接收高位地址和一些其他的控制信號。P3 口：P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向IO口。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL門。當(dāng)對P3入口輸入“1”的時候，他們通過內(nèi)部上拉電阻被拉高，并且可以作為輸入端口來使用。當(dāng)作為輸入端時，被外部拉低的 P3口將利用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3口一般可以用來作為I / O口線，另外它還有第二個很重要的功能，如下表所示：表3.1 P3口第二功能端口引腳第二功能P3.0RX

23、D（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2INT0（外中斷 0）P3.3INT1（外中斷 1）P3.4T0（定時計數(shù)器 0 外部輸入）P3.5T1（定時計數(shù)器 1 外部輸入）P3.6WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3 口還會接收一些用于FLASH閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器，RST引腳出現(xiàn)高層次兩個機(jī)器周期以上高電平將使MCU復(fù)位。ALE/ PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。即使存在外部存儲器沒有訪問，ALE為仍 L / 6的固定時鐘脈沖信號輸出的振蕩頻率，因此

24、它可用于外部定時或時鐘。注意：每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時都會跳過一個ALE脈沖。在FLASH程序代碼編寫過程中，該引腳也是編程脈沖輸入（PROG）。如果有必要，可以在（SFR）8EH單元DO位置的特殊功能寄存器，ALE操作可以被禁用，只有一個MOVX和MOVC指令A(yù)LE才能被激活。此外，該引腳會被輕微得拉高，當(dāng)單片機(jī)去執(zhí)行外部程序時，設(shè)置ALE則會無效。PSEN：程序存儲允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器讀選通信號。當(dāng)AT89C51的指令從外部程序存儲器（或數(shù)據(jù)）提取時，每個機(jī)器周期兩次PSEN有效，有兩個脈沖輸出。在這個過程中，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器的時候，則這兩個有效PSEN信號不會出現(xiàn)。E

25、A/ VPP：外部訪問啟用。要讓CPU只訪問外部程序存儲器（地址為0000H - FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。注意：如果加密LB1被編程，EA端將內(nèi)部鎖存復(fù)位結(jié)束狀態(tài)。 EA端為高電平（VCC側(cè)）的CPU，則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。在FLASH編程，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp的，當(dāng)然它必須是設(shè)備采用12V的編程電壓Vpp。XTAL1：輸入到反向晶振放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生器。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。3.4 系統(tǒng)各部分電路設(shè)計主要由單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、放大電路 LCD顯示電路和按鍵電路組成。3.4.1 時鐘電路時鐘電路用于產(chǎn)生時鐘信

26、號，以單片機(jī)AT89C52來工作，AT89C52本身是一個比較復(fù)雜的同步時序電路，為了保證只有在時間序列的指令的工作方式，嚴(yán)格控制在AT89C52時鐘信號的實施的速度和MCU的時鐘頻率的穩(wěn)定性。通常是由于兩種形式的時鐘：內(nèi)部時鐘和外部時鐘。我們系統(tǒng)提供的時鐘信號是通過內(nèi)部時鐘的方式來產(chǎn)生的。AT89C52用于放大器的反向振蕩器，這個高增益放大器的輸入和輸出引腳是XTAL1和XTAL2，他們連接在整個晶體振蕩器和用于調(diào)節(jié)電容器使用的電容，他們構(gòu)成了一個自激振蕩器。在該電路中，C2和C1在30PF的選擇，但如果電容太小會對振蕩頻率的穩(wěn)定和快速的頻率產(chǎn)生影響。晶振頻率一般在1.2MHZ12MHZ之間

27、，頻率越高單片機(jī)的速度就會越快，但是會對存儲器的速度要求增高。為了改善穩(wěn)定性因此我們采用了NPO電容，用12MHZ的晶振頻率的頻率振蕩器。本次系統(tǒng)所采用的時鐘電路圖如圖3.4-1所示。圖3.4-1時鐘電路圖3.4.2 復(fù)位電路在圖3.3 中按下復(fù)位開關(guān)K然后松開開關(guān)，可以端獲得低電平，RST 端輸出復(fù)位信號，得到信號后單片機(jī)復(fù)位。也可以由于( VCC 加入并且電壓超過復(fù)位門限電壓) 從而引起系統(tǒng)正常復(fù)位。圖3.4-2 復(fù)位電路圖3.4.3 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路 DAC0832是一個單片直流輸出型的D / A轉(zhuǎn)化器，使用8位轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的DC輸出型CMOS工藝，D / A變換器具有 8 個輸入端口，1個模

28、擬輸出端口，輸入可有2的8次方個不同的二進(jìn)制組態(tài)，輸出為（256）個電壓中的其中一個，DAC0832的轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號為模擬信號，生成正弦波方波三角波，并通過按鍵來改變頻率，并顯示在LCD1602顯示屏上。3.4.4信號放大模塊電路從DAC0832轉(zhuǎn)換后的單芯片數(shù)字信號的輸出，信號幅度是比較小的，所以需要放大。采用常規(guī)的放大方式，采用兩片運(yùn)放，實現(xiàn)兩級放大。圖3.4-3信號放大模塊電路3.4.5 按鍵指示電路 通過按鍵來選擇4種不同的波形以及改變波形的頻率，通過發(fā)光二極管來指示相應(yīng)的頻率檔位,1-999HZ發(fā)光二極管D9亮，1K-10K發(fā)光二極管D10亮。圖3.4-4按鍵指示電路3.4.6 LC

29、D顯示電路LCD液晶顯示器的液晶顯示器被稱為Liquid Crystal Display 。LCD的結(jié)構(gòu)是在兩片平行的玻璃當(dāng)中放置液態(tài)的晶體，細(xì)金屬絲和的液體垂直于水平兩片玻璃之間，通過是否通電來控制桿晶體分子改變方向，將光線從屏幕反射。比CRT要更好，但價格比昂貴?，F(xiàn)如今液晶顯示器的價格已經(jīng)有大幅度的下降，并且比CRT更適用，LCD已成為主流。如圖所示：圖3.4-5 LCD電路 如上圖所示，1602的八位數(shù)據(jù)端接單片機(jī)的P1口，其三個使能端RS、RW、E分別接單片機(jī)P2.2-P2.4。通過軟件控制液晶屏可以顯示波形的種類以及波形的頻率。 在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用液晶顯示器作為輸出器件有以下幾個優(yōu)點(diǎn)

30、：顯示質(zhì)量高、數(shù)字式借口、體積小、重量輕、功耗低等。南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)的軟件設(shè)計第4章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計4.1 系統(tǒng)主程序流程圖首先，了解系統(tǒng)的功能需求和鍵盤的設(shè)置方式，從而選擇相應(yīng)的程序監(jiān)控程序結(jié)構(gòu)，再針對實際要求，從而可以對監(jiān)控軟件和各個執(zhí)行模塊之間的調(diào)度關(guān)系進(jìn)行最合理得當(dāng)?shù)陌才?。本部分詳?xì)介紹了基于AT89C52單片機(jī)的函數(shù)信號發(fā)生器系統(tǒng)的軟件設(shè)計。根據(jù)功能需求，可以將系統(tǒng)設(shè)計分為多個子程序進(jìn)行設(shè)計，如數(shù)據(jù)處理子程序、結(jié)果顯示子程序、功能執(zhí)行子程序。采用Kiel uVision3集成編譯環(huán)境和匯編語言來進(jìn)行系統(tǒng)相關(guān)的程序模塊的設(shè)計。本章從設(shè)計需求、軟件系統(tǒng)框圖出發(fā)，先介

31、紹整個的設(shè)計思路后，再逐次分析各模塊中的程序所運(yùn)用到的算法和邏輯的實現(xiàn)，從而能夠編寫出滿足方案需求的完整程序，并且對溫度進(jìn)行實時監(jiān)控。代碼編寫的方式是C語言, 由于篇幅有限以及DAC0832 的運(yùn)用已經(jīng)逐漸規(guī)范和成熟, 此處就僅以主要的流程圖進(jìn)行說明。圖？南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 實物的制作與調(diào)試第5章 系統(tǒng)的仿真與調(diào)試5.1 Protues介紹 Protues是由英國公司Labcenter electronics 開發(fā)出來的EDA工具軟件。是一種方便快捷的電子系統(tǒng)原理設(shè)計和仿真的工具。Protues講其他EDA工具的一些功能集中到一起，最大的特點(diǎn)是它將電路仿真實現(xiàn)了交互化，可視化的功

32、能。通過Protues，的虛擬仿真模式，用戶可以對數(shù)字電路，模擬電路，單片機(jī)，混合電路等進(jìn)行系統(tǒng)的仿真。Protues還提供了一種圖像顯示的功能，可以將電路中變化的信號，以圖像的形式展現(xiàn)出來，更加具體化，直觀化。其功能類似于示波器，但是卻更完善。Protues的提供了模擬信號跟數(shù)字信號兩種可測試的信號，并且支持第三方的軟件編譯和代碼調(diào)試。在繪制好相應(yīng)的原理圖之后，調(diào)入編譯好的目標(biāo)代碼，我們可以通過Protues模擬出實物的運(yùn)行狀態(tài)跟運(yùn)行的過程。Protues軟件具有其它EDA工具軟件的功能。這些功能是：（1）原理布圖（2）PCB自動或人工布線（3）SPICE電路仿真革命性的特點(diǎn)：（1）互動的電

33、路仿真。用戶甚至可以利用實時如RAM，ROM，鍵盤，LED，LCD，電機(jī)，AD / DA，SPI器件，IIC設(shè)備。（2） 模擬處理器以及它的外圍電路。可以AVR，PIC，仿真51系列，ARM等常見主流的MCU。你也可以直接在編程基于虛擬樣機(jī)原理圖，并結(jié)合顯示和輸出，可以看出，在輸入和輸出作用后運(yùn)行。與虛擬邏輯分析儀，示波器的系統(tǒng)配置，PROTUES既定的電子設(shè)計完整的開發(fā)環(huán)境。 （3）電路仿真功能在PROTUES畫好圖，匯編對象代碼的文件：*.HEX，你可以看到在PROTUES圖中的實際操作條件和過程仿真。PROTUES 現(xiàn)在在課堂教學(xué)方面廣受歡迎。PROTUES不僅可將許多單片機(jī)實例功能形象

34、化，也能夠?qū)⒃S多單片機(jī)實例運(yùn)行過程形象化。前者可以得到一定程度的實際示范效果，后者是很難實現(xiàn)的物理演示實驗的效果。它的各種電路元件和連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機(jī)實驗中的硬件有著高度的對應(yīng)。這種在一定程度上替代了傳統(tǒng)教學(xué)上的功能，例如：組件選擇，電路連接，電路檢測，電路改造，軟件調(diào)試，運(yùn)行結(jié)果等。課程實踐，畢業(yè)設(shè)計是一個很好的途徑，可以幫助學(xué)生更好的走向就業(yè)。Protues能夠提供大量的實驗室沒有的電路元件，虛擬儀器，并且不擔(dān)心質(zhì)量會出現(xiàn)問題。Protues可以更加靈活的修改電路的設(shè)計，能夠培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，跟思維靈活 。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，“計算機(jī)仿真技術(shù)”已成不少設(shè)計部門較為看重的

35、前期設(shè)計手段。它能夠滿足靈活的設(shè)計需求，具有實驗結(jié)果跟設(shè)計過程統(tǒng)一的優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計時間大大縮短，成本大大降低，同時也提高了制造工程的安全性。相信在未來的單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)中，PROUTES會被越來越廣泛得被運(yùn)用。5.2電路仿真圖5.2.1正弦波仿真圖 顯示屏顯示頻率 501HZ 幅值 250mv 通過仿真模擬示波器觀察頻率為1/(1.09mvX2)=459HZ 幅值50mvX5=250mv 圖？5.2.2方波仿真圖 顯示屏顯示頻率101HZ幅值 250mv 通過仿真模擬示波器觀察頻率為1/(2.17mvX4.6)=100.2HZ 幅值50mvX5=250mv 圖？5.2.3三角波仿真圖顯示屏顯示 頻率

36、401HZ 幅值 250mv通過仿真模擬示波器觀察頻率為1/(1.09mvX2.4)=383HZ 幅值50mvX5=250mv 圖？5.2.4鋸齒波仿真圖 顯示屏顯示頻率201HZ 幅值250mv 通過仿真模擬示波器觀察頻率為1/(2.17mvX2.3)=200.4HZ 幅值50mvX5=250mv 圖？5.2.5電路整體仿真圖圖？實物測試圖：正弦圖？方波圖？三角鋸齒 第6章 實物的制作與調(diào)試6.1電路的安裝過程 1.首先按照要求用protues軟件畫出原理圖，在進(jìn)行仿真測試，測試成功后進(jìn)行布線、制板，在依次進(jìn)行焊接。 2.首先焊接USB供電部分，把USB電路和復(fù)位電路焊接好完成后，用萬用表測

37、試USB口是否為正負(fù)五伏供電，經(jīng)測量正確無誤。 3.焊接單片機(jī)系統(tǒng)，由于該單片機(jī)引腳過多，所以在焊接過程中，首先要把芯片定位住，然后在加錫加以焊接，焊接好后連接電腦將程序?qū)雴纹瑱C(jī)中，芯片暫時先不插上焊接好的插架上，接著焊接LCD顯示電路。 4.接下來是數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和放大電路的焊接，由于DAC0832芯片引腳也比較多，所以方法同之前的一樣，焊接完成后用萬用表測試是否有短路現(xiàn)象，測試成功后發(fā)現(xiàn)無短路現(xiàn)象，一切正常。 5.按鍵部分的焊接，由于按鍵部分較簡單，所以焊接好后燒入好程序，看是否能正常工作。 6.最后焊接電路的指示模塊，全部焊接好后，在實驗室用示波器檢測實驗結(jié)果，由于需要同時正負(fù)五伏供電，

38、所以需要直流的雙電源供電。6.2電路的調(diào)試過程 將LM358的4腳和8腳分別接正負(fù)電壓，接上示波器觀察波形。首先分別調(diào)試各電路，在調(diào)試方波發(fā)生電路時，發(fā)現(xiàn)雖有波形輸出，但是波形幅值偏小，達(dá)不到設(shè)計要求。多次檢查后發(fā)現(xiàn)，LM358接的電壓不對，當(dāng)調(diào)制到正負(fù)五伏時，基本達(dá)到設(shè)計要求。之后調(diào)試鋸齒波和三角波發(fā)生電路，也發(fā)現(xiàn)這種情況，并且部分波形有失真現(xiàn)象，又進(jìn)行了仿真，并在電路板上插線連接模擬了真實電路，改變了電路參數(shù)，之后達(dá)到了設(shè)計要求。最后調(diào)試正弦波發(fā)生電路，起初沒有波形產(chǎn)生，后將萬用表打至蜂鳴檔檢查電路各連接點(diǎn)是否短路和電路焊接是否正確，后來找到了問題的所在，原來是有一處少焊接了，重新焊接后在

39、調(diào)試發(fā)現(xiàn)有波形產(chǎn)生，但是還沒達(dá)到設(shè)計要求，于是又進(jìn)行仿真，改變電路參數(shù)（改變電路中的電容參數(shù)）后重新調(diào)試，基本達(dá)到設(shè)計要求。6.3電路出現(xiàn)的問題及解決方法 問題一：不管選擇哪種波形只顯示正弦波。 解決方法：通過信號的檢測發(fā)現(xiàn)運(yùn)放芯片的輸出銅線脫落。 問題二：電子元件短路了。 解決方法：這個我們先可以利用壓降來判斷，其次還可以利用萬用表測試其通不通來判斷。如果是因為虛焊的話也可以利用萬用表測試。 問題三：信號發(fā)生器在調(diào)試過程中功能沒有出來。 解決方法：首先我們必須知個大概好了解問題出現(xiàn)在什么地方，其次還要進(jìn)行元器件測試，如果元器件有問題，找出來并更換。南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 結(jié)論結(jié) 論

40、通過這次畢業(yè)設(shè)計，加強(qiáng)了我們動手、思考和解決問在設(shè)計過程中，經(jīng)常會遇到這樣那樣的情況，就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實際接上電路，總是實現(xiàn)不了，因此耗費(fèi)在這上面的時間用去很多。我覺得做畢業(yè)設(shè)計同時也是對課本知識的鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知識太多，平時課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計過程中，我們了解了很多元件的功能，并且對于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識。平時看課本時，有時問題老是弄不懂，做完設(shè)計，那些問題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功能。平時看課本，這次看了，下次就忘了，通過動手實踐讓我們對各個元件印象深刻。認(rèn)

41、識來源于實踐，實踐是認(rèn)識的動力和最終目的，實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。所以這次的設(shè)計對我們的作用是非常大的。通過這次設(shè)計，在理論學(xué)習(xí)中，很少有機(jī)會能有實踐的機(jī)會，但我們可以，而且設(shè)計也是一個團(tuán)隊的任務(wù)，一起的工作可以讓我們有說有笑，相互幫助，配合默契，多少人間歡樂在這里灑下，同時我認(rèn)為我們的工作是一個團(tuán)隊的工作，團(tuán)隊需要個人，個人也離不開團(tuán)隊，必須發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。團(tuán)結(jié)協(xié)作是我們實習(xí)成功的一項非常重要的保證。而這次實習(xí)也正好鍛煉我們這一點(diǎn)，這也是非常寶貴的。對我們而言，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。挫折是一份財富，經(jīng)歷是一份擁有。這次設(shè)計必將成為我人生旅途上一個非常美好的回憶！通過這

42、次設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解 這次畢業(yè)設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多專業(yè)知識問題，最后在老師的辛勤指導(dǎo)下，終于迎刃而解。同時，在老師的身上我們學(xué)也到很多實用的知識，在次我們表示感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）

43、參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1康華光，鄒壽彬，電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分(第四版)，北京：高等教育出版社 1999.2杜膚生，數(shù)字集成電路應(yīng)用精粹，北京：人民郵電出版社，2001.3陳大欽，電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗(第二版)，北京：高等教育出版社，2000.4童詩白，模擬電子技術(shù)M，北京：高等教育出版社，1999.5全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽組委會，第五界全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽獲獎作品選編，北京：北京理工大學(xué)出版社，2003.6中國計量出版社組編，新編電子電路大全。北京：中國計量出版社，2001.1.7葛汝明，電子技術(shù)實驗與課程設(shè)計，山東：山東大學(xué)出版社，2004. 8周永金，模擬電子技術(shù)及應(yīng)用，西安：陜西國防學(xué)院電子教研

44、室，2005.9周潤景， 蔡雨恬，PROTEUS入門實用教程(第2版)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.10任元，吳勇，主編， 常用電子元器件簡明手冊 ，北京：工業(yè)出版社，2000. 致 謝本課題在選題及研究過程是在劉定軍老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。老師們多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵。老師 他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的工作作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時四載，卻給以終生受益無窮之道。對老師的感激之情是無法用言語表達(dá)的。感謝帶過我的老師對我的教育培養(yǎng)。他們細(xì)心指導(dǎo)我的學(xué)習(xí)與研究， 從課題的選

45、擇到項目的最終完成，老師們都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在此，我要向諸位老師深深地鞠上一躬并致以誠摯的謝意和崇高的敬意。在此，我還要感謝在一起愉快的度過四年生活的各位同學(xué)，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們!南昌大學(xué)共青學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 附錄附錄A 電路原理圖圖？附錄B實物圖圖？圖？附錄C程序：#include<reg52.h>#defin

46、e uchar unsigned char#define uint unsigned int#define dat P2/*1602端口定義*/#define date P0 /1602數(shù)據(jù)口sbit E=P12;/1602使能引腳sbit RW=P11;/1602讀寫引腳sbit RS=P10;/1602數(shù)據(jù)/命令選擇引腳uchar p1216=' ','w','a','v','e',':',' ',' ',' ',' ','

47、 ',' ',' ',' ',' ',' ', ' ',' ','f','r','e',':',' ',' ',' ',' ','1',' ','H','Z',' ',' ',;sbit s1=P34;sbit s2=P35;sbit s3=P36;sbi

48、t s4=P37;sbit led1=P13;sbit led2=P14;uchar TH=0,TL=0;uchar bxxz=0,dang=0;uchar k=0,t=0;uint pinglv=1;void duozi(uchar hang,uchar lie,char *p);uchar 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

49、,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=255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0;uchar co

50、de juchi64=0,4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,45,49,53,57,61,65,69,73,77,81,85,89,93,97,101,105,109,113,117,121,125,130,134,138,142,146,150,154,158,162,166,170,174,178,182,186,190,194,198,202,206,210,215,219,223,227,231,235,239,243,247,251,255;uchar code sanjiao64=0,8,16,24,32,40,48,56,64,72,80,88,96,104

51、,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;/*延時函數(shù)*/void delay(uint a) uint b; for(;a>0;a-) for(b=0;b<121;b+); /*1602子函數(shù)*/* 功能 : 1602命令函數(shù) *輸入 : 輸入的命令值*/

52、void wcmd(uchar del) date = del; RS = 0; RW = 0; E = 0; delay(1); E = 1; delay(1); /* 功能 : 1602寫數(shù)據(jù)函數(shù)* 輸入 : 需要寫入1602的數(shù)據(jù)*/void write(uchar del) date= del; RS = 1; RW = 0; E = 0;delay(1); E = 1;delay(1); /* 功能 : 1602初始化，請參考1602的資料*/void L1602_init(void) wcmd(0x38); wcmd(0x38); wcmd(0x0c); wcmd(0x06); wcmd(0x01); /* 功能 : 改變液晶中某位的值，如果要讓第一行，第五個字符顯示"b" ，調(diào)用該函數(shù)如下danzi(1,5,'b') * 輸