《单片机技术及应用》课程设计报告--波形发生器.docVIP

《单片机技术及应用》 课程设计报告 专 业： 电子信息工程 班 级： 07302 （本） 姓 名： 指导教师： 二零一零 年 六 月 二十 目录 一 课程设计目的 3 二 课程设计题目描述和要求 3 三 课程设计报告内容 4 3.1波形图思路 4 3.2波形图设计过程（方案设计与论证，调试与仪器说明） 4 3.1.1锯齿波模块： 4 3.1.2三角波模块： 6 3.1.3方波模块： 7 3.1.4正弦波模块： 9 3.1.5顶层模块： 11 3,1,6采用DAC0832实现波形发生器的总程序模块 14 四 原始硬件图 18 五 改进后的硬件图……………………..…………………………..19 六 总结………………………………………………………….…….20 七 老师评语………………………………………………………….22. 参考文献 23 《波形发生器》 一 课程设计目的 实现波形发生器可以产生、三角波、等常用标准波形可以产生、三角波、等常用标准波形,P1.4和P1.6分别作为这四种波的控制位，当相应的控制键按下后，出现相应的波形 设计原理 DAC接口技术 DAC（Digital-Analog-Conventor）的功能是将数字量转化为与其成比例的模拟电压或电流信号，输出到仪表外部进行各种控制 DAC芯片种类很多，有通用廉价的DAC芯片，也有高速高精度及高分辨率的DAC芯片 在这里我们采用的的是DAC0832 各种类型的DAC芯片都具有数字量输入端，模拟量输入端和基准电压端。数字量输入端有以下几种类型：1无数据锁存，2带单数据锁存器，3带双数据锁存器，4可接收串行数字输入。第一种在与单片机接口时，要外加锁存器，第二种和第三种可直接与单片机接口，第四种与单片机接口十分简单，接收数据较慢，适用于远距离现场控制的场合 模拟量输出有两种方式：电压输出及电流输出。电压输出的DAC芯片相当于一个电压源，其内阻很小，选用这种芯片时，与它匹配的电阻应较大，电流输出的芯片相当于电流源，其内阻较大，选用这种芯片时，负载电阻不可太大。 在实际应用中，常选用电流输出的DAC芯片实现电压输出 三 课程设计报告内容 3.1波形图思路 在8051单片机的控制下，产生三角波，锯齿波，方波以及正弦波，各种波形所采用的硬件接口都是一样的，由于控制程序不同而产生不同的波形 3.2波形图设计过程（方案设计与论证，调试与仪器说明） 将该任务分成六个模块进行设计，分别为：锯齿波模块，三角波模块，方波模块，正弦波模块，然后是顶层模块，最后是将所有模块拼合成总体模块 我们所涉及的电路：DAC0832工作于单缓冲器方式，它的ILE接+5V。/CS和/XFER相连后由8051的P2.7控制，/WR1和/WR2相连后由8051的/WR控制 DAC0832的地址为7FFFH,工作于单缓冲器方式，执行一次对DAC0832的写入操作即可完成一次D/A转换。 3.2.1锯齿波模块： 8051单片机的累加器A从0开始循环增量，每增量一次向DAC0832写入一个数据，得到一个输出电压，这样可以获得一个正向的阶梯波 DAC0832的分辨率为8位，如其满足的电压为5V，则一个阶梯的幅度为 5V/(2*2*2*2*2*2*2*2)=19.5mV 程序如下： MOV DPTR,#7FFFH ;DAC0832地址 ST:MOV A,#00H LOOP:MOVX @DPTR,A ;启动D/A转换 INC A ;累加器内容加一 AJMP LOOP ; 连续输出波形 程序从标号LOOP处执行到指令到执行AJMP LOOP共需5个机器周期，采用12MHZ的晶振，一个机器周期为1us，则每个阶梯的时间为t=5*1us,一个正向阶梯波的总周期的总时间为T=255*t=1275us，即此阶梯波的重复频率为F=1/T=78HZ.由此可见，由软件来产生波形，其频率是较低的。要想提高频率，可通过改进程序，减少执行时间，但这种方法是有限的，根本的办法还得靠改进路. 图8.13 由图8.13可见，由于每一个阶梯波较小，总体看起来是一个锯齿波.如果要改变这种波形