毕业论文（设计）基于STC89C52的简易波形发生器说明书.docVIP

摘要 本系统是基于STC89C52单片机利用DDS的合成原理的低频信号发生器。采用STC89C52单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）、运放电路（LM358）、按键等构成整个系统。通过按键控制可产生方波、三角波、正弦波、锯齿波并可以微调频率大小。通过上位机可以通过PC可以选择波形和波形的频率。其设计简单、性能优好，频率的精度由DA和系统时钟大小决定，所以很易的实现精度调整，系统的性价比高，可用于多种需要低频信号的场所，具有一定的实用性。 关键词 ：STC89C52 ； DAC0832 ； LM358 ； DDS 目录 摘要 I 关键词 I 1．设计任务与要求 1 2.方案设计与论证 1 2.1系统信号发生的方案设计 1 2.2系统控制芯片的方案设计 1 3硬件系统模块及理论分析 2 3.1总体设计框架 2 3.2最小系统模块电路 2 3.3DAC0832模块电路 3 3.4按键电路 3 4．系统软件设计 4 4.1 主流程图 5 4.2软件模拟仿真 6 4.3方波仿真图 6 4.4按键检测原理 7 总结 7 参考文献 8 附件 9 I 源程序 9 II 总电路图 17 III总图PCB 18 IV元器件清单 18  1．设计任务与要求 ① 利用单片机组成一个多波信号发生器。② 能输出的波形为三角波、 锯齿波、 方波、 正弦波。 ③ 输出波形频率 f=1~100Hz、。④ 输出波形频率通过 PC 机设置。 三角波锯齿波、方波、正弦波’性价比高，性能强大，但是用本系统是大材小用，而STC89C52则完全能满足题目要求而且价格比STM32要便宜，所以本设计选用STC89C52作为控制芯片。 3硬件系统模块及理论分析 3.1总体设计框架 图3.1 总体系统框架是由按键、最小系统模块、DAC0832、转串口模块组成，这样就可以实现多函数输出和PC机通信。按键是为了实现波形的切换和频率的大小调节，最小系统是系统的主控制模块，是沟通按键、DAC0832模块、PC机的主控模块，是系统必不可少的模块。转串口模块式为了实现单片机与PC的通信，PC可以通过上位机控制波形的选择和频率大小设置。 3.2最小系统模块电路 图3.2 图3.2是STC89C52的最小系统图，组成部分有时钟电路和复位电路。实现的功能是控制DAC0832的模拟输出量的大小和输出的频率，以产生方波、三角波、正弦波、锯齿波，并通过与转串口电路的结合以实现与PC机之间的通信。 3.3DAC0832模块电路 图3.3 上图中DAC0832电路的接法是直通型接法，这种接法的最大特点就是只需要对DAC0832的数据口赋值就可以实现电压的输出，所以操作起来非常方便，而DAC0832输出的并不是电压，而是电流所以要在输出端加上一个运放实现电流到电压的转换。选用LM358的原因是它输出端的电压可以达到负电压，这样就可以实现单电源供电了。 3.4按键电路 图3.4 按键是通过单片机的P0口进行监控，当单片机检查到有按键按下时，单片机就会根据按键对DA输出进行相应的改变，这样就可以实现按键对输出波形的切换和频率的调节。 3.5转串口电路 图3.5 转串口用的芯片是CH340，CH340产家提供有两种接法，一种是可以把PC机串口的电平转变为USB电平，另外一种可以直接把单片机的电平转换为USB电平，本设计选用的是第二种接法，因为这样接就可以省去了MAX232把单片机电平转换外PC机电平，这样设计电路变得更加可靠稳定了，同时也可以节省成本，同样本电路也是需要时钟电路让CH340能正常工作。 4．系统软件设计 系统软件由主程序和产生波形的子程序组成，软件设计主要是产生各种波形的子程序的编程，通过编程可得到各种波形。周期的改变可采用插入延时子程序的方法来实现。主程序和几种常用波形子程序的流程图如图所示。 4.1 主流程图 图4.1 由图4.1可以简单的知道，程序的大概思路是，判断按键与上位机是否发送数据来觉得DA的输出量，初始化的时候程序是写输出频率为200HZ的方波信号。 4.2软件模拟仿真 图4.2 锯齿波仿真 锯齿波产生是通过P2口将00H送入寄存器A中，DAC0832输出A中的内容，读取P2口的状态，取反后作为延时常数，当A中的内容不为0FFH时，A中的内容加1，当A中的内容等于FFH返回开始，从而输出波形。 锯齿波程序 /******************************************** 时间：2013年6月23日15:33:43 硬件条件：stc89c52rc单片机上 项目：函数发生器 作者：龙腾跃 准备知识：通过DAC0832实现信号的发生，DAC0832选用的是直通型输出方式 修改： ****