单片机频率可控的正弦波.docVIP

课程设计任务书 学生姓名： 李 旭 专业班级： 电信0806班 指导教师： 胡君萍 工作单位： 信息工程学院 题 目: 单片机原理与应用课程设计—— 初始条件： KEIL仿真软件，XL1000综合仿真试验仪一台； （2）先修课程：微机原理与接口技术、单片机原理。 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 完成系统的方案设计，给出系统框图。 完成系统的硬件设计，给出硬件电路图和系统资源分配表。 完成系统的软件设计，给出程序流程图和程序清单。 运用Proteus（或伟福、KEIL）仿真软件对所设计的系统进行调试和仿真，直到预定的功能全部仿真通过，给出仿真结果； 将程序下载到XL1000综合仿真试验仪，验证系统功能；或者自己制作出系统。 对所设计的系统进行性能分析（精度、实用性、成本等）。 完成课程设计报告。 时间安排： 二天 软件设计 一天 调试 一天 写报告，答辩 一天 参考书目： [1] 李群芳、 张士军，单片微型计算机与接口技术, 电子工业出版社，2008 [2] 张毅刚彭喜元董继成，单片机原理及应用，高等教育出版社，2004赵晓安MCS-51单片机原理及应用天津大学出版社，2001RC值很大，这样不但参数准确度难以保证，而且体积和功耗都很大。而基于单片机技术和D/A转换电路构成的正弦信号发生器就可以解决这些问题。 本文主要介绍了数字式正弦信号发生器的波形产生原理和单片机控制原理。本次设计以单片机技术为基础，通过AT89C52芯片在一定时间内输出一系列的离散数字样点信号，然后通过D/A转换器转换成平滑的正弦波信号，最后通过运算放大器输出。本次设计采用模块化设计的方法，软硬件相结合，硬件设计包括：数码管频率2显示电路、D/A转换正弦信号输出电路、时钟复位电路、键盘频率2输入电路，正弦波转方波的电路，频率测量电路；软件设计包括：显示子程序、D/A转换子程序以及数据计算处理子程序、键盘频率输入子程序。通过软、硬件的结合，既可以实现波形参数的独立连续变化，又具有良好的人机对话界面，原理简单，使用方便。软硬件设计完成后利用KeilμVision2集成开发环境编译该最小系统的程序，利用Proteus仿真软件设计该系统的电路原理图，最后通过两个工具的完美结合对该课题进行系统的软件模拟仿真，结果满足设计要求。本次设计的数字式正弦信号发生器的参数可调，输出波形平滑规则、频率稳定、有较强的实用性。 关键词： 单片机 正弦波 信号发生器 目 录 摘 要 1 1 总体结构设计 4 1.1 设计任务 4 1.2 方法论证 4 1.2.1 单片机的选择论证 4 1.2.2 正弦波发生方案论证 5 1.2.3 显示方案论证 5 1.2.4 键盘方案论证 5 1.3 设计实现方案 6 1.4 系统总体设计框图 6 1.5 波形发生和频率变换的方法 6 1.5.1 波形发生的方法 6 1.5.2 频率测量的方法 7 2 系统硬件设计 7 2.1 硬件电路芯片的选择 8 2.1.1 CPU芯片—AT89C51 8 2.1.2 D/A转换芯片DAC0832 9 2.1.3 显示器的选择 9 2.1.4 运算放大器HA17741 10 2.1.5 斯密特触发器 11 2.2 电路接口设计 11 2.2.1 最小系统设计 11 2.2.2 LED数码管显示电路 12 2.2.3 D/A转化正弦信号输出 12 2.2.4 时钟电路及复位电路 13 2.2.5 键盘频率输入电路 14 2.2.6 正弦波转换为方波电路 15 3 系统软件程序的设计 15 3.1 主程序功能模块 16 3.2 显示子程序模块 17 3.3 D/A转换子程序模块 18 3.4 键盘控制频率输入子程序模块 18 3.5 数据计算处理子程序模块 19 4 系统调试 19 4.1 PROTEUS与KEIL uVision2介绍 20 4.1.1 Proteus软件的介绍 20 4.1.2 Keil软件的介绍 20 4.2 软硬件的调试 21 5 结论 22 5.1 讨论分析 22 6 心得体会 23 7 参考文献 24 8 原理图 25 附录一 PROTEUS仿真图 26 附录二 源程序 27 附录三 成绩评定表 36 1 总体结构设计 1.1 设计任务 利用DAC0832输出正弦波信号（用示波器观察输出波形），初始频率为50Hz，变频采用“＋”、“－”键