低频波形发生器51单片机设计_51单片机波形发生器 - CSDN文库

低频波形发生器51单片机设计

需积分: 9 192 浏览量更新于2023-03-03 评论 1 收藏 1.21MB DOC 举报

身份认证购VIP最低享 7 折!

领优惠券(最高得80元）

资源详情

资源评论

资源推荐

低频波形发生器 51 单片机设计

波形发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验

等领域。本次课程设计使用的 AT89S51 单片机构成的发生器可产生锯齿波、三角波、正

弦波等多种波形，波形的周期可以用程序改变，并可根据需要选择单极性输出或双极性输

出，具有线路简单、结构紧凑等优点。在本设计的基础上，加上按钮控制和 LED 显示器，

则可通过按钮设定所需要的波形频率，并在 LED 上显示频率、幅值电压，波形可用示波器

显示。

二、系统设计

波形发生器原理方框图如下所示。波形的产生是通过 AT89S51 执行某一波形发生程序，

向 D/A 转换器的输入端按一定的规律发生数据，从而在 D/A 转换电路的输出端得到相应的

电压波形。在 AT89S51 的 P2 口接 5 个按扭,通过软件编程来选择各种波形、幅值电压和频

率，另有 3 个 P2 口管脚接 TEC6122 芯片，以驱动数码管显示电压幅值和频率，每种波形

对应一个按钮。此方案的有点是电路原理比较简单，实现起来比较容易。缺点是，采样频

率由单片机内部产生故使整个系统的频率降低。

1、波形发生器技术指标

1）波形：方波、正弦波、锯齿波；

2）幅值电压：1V、2V、3V、4V、5V；

3）频率：10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ；

2、操作设计

1）上电后，系统初始化，数码显示 6 个‘－’，等待输入设置命令。

2）按钮分别控制“幅值”、“频率”、“方波”、“正弦波”、“锯齿波”。

3）“幅值“键初始值是 1V，随后再次按下依次增长 1V，到达 5V 后在按就回到 1V。

4）“频率“键初始值是 10HZ，随后在按下依次为

20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1000HZ 循环。

三、硬件设计

本系统由单片机、显示接口电路，波形转换（D/A）电路和电源等四部分构成。电路图 2

附在后

1、单片机电路

功能：形成扫描码，键值识别、键处理、参数设置；形成显示段码；产生定时中断；形成

波形的数字编码，并输出到 D/A 接口电路和显示驱动电路。

AT89S51 外接 12M 晶振作为时钟频率。并采用电源复位设计。复位电路采用上电复位，

它的工作原理是，通电时，电容两端相当于短路，于是 RST 引脚上为高电平，然后电源通

过对电容充电。RST 端电压慢慢下降，降到一定程序，即为低电平，单片机开始工作。

AT89S51 的 P2 口作为功能按钮和 TEC6122 的接口。P1 口做为 D/A 转换芯片 0832 的接

口。用定时/计数器作为中断源。不同的频率值对应不同的定时初值，允许定时器溢出中断。

定时器中断的特殊功能寄存器设置如下：

定时控制寄存器 TCON＝20H；

工作方式选择寄存器 TMOD=01H；

中断允许控制寄存器 IE=82H。

2、显示电路

功能：驱动 6 位数码管显示，扫描按钮。

由集成驱动芯片 TEC6122、6 位共阴极数码管和 5 个按钮组成。当某一按钮按下时，扫描

程序扫描到之后，通过 P2 口将数字信号发送到 TEC6122 芯片。TEC6122 是一款数字集

成芯片。它的外接电压也是+5V，并且由于数码管的载压较小，为了保护数码管，必须在

两者间接电阻，大约是 560 欧。

扫描利用软件程序实现，当某一按键按下时，扫描程序立即检测到，随后调用子程序，执

行相应的功能。

3、D/A 电路

功能：将波形样值的编码转换成模拟值，完成双极性的波形输出。

由一片 0832 和两块 LM358 运放组成。DAC0832 是一个具有两个输入数据寄存器的 8 位

DAC。目前生产的 DAC 芯片分为两类，一类芯片内部设置有数据寄存器，不需要外加电

路就可以直接与微型计算机接口。另一类芯片内部没有数据寄存器，输出信号随数据输入

线的状态变化而变化，因此不能直接与微型计算机接口，必须通过并行接口与微型计算机

接口。DAC0832 是具有 20 条引线的双列直插式 CMOS 器件，它内部具有两级数据寄存器，

完成 8 位电流 D/A 转换，故不需要外加电路。0832 是电流输出型，示波器上显示波形，通

常需要电压信号，电流信号到电压信号的转换可以由运算放大器 LM358 实现，用两片

LM358 可以实现双极性输出。

单片机向 0832 发送数字编码，产生不同的输出。先利用采样定理对各波形进行抽样，然

后把各采样值进行编码，的到的数字量存入各个波形表，执行程序时通过查表方法依次取

出，经过 D/A 转换后输出就可以得到波形。假如 N 个点构成波形的一个周期，则 0832 输

剩余11页未读，继续阅读

评论0

bsyouyuan

粉丝: 6
资源: 3

会员权益专享

图片转文字

全年可省5，000元立即开通

最新资源

资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议，欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理！点击此处反馈