畢業(yè)設(shè)計(jì)---基于單片機(jī)的智能信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　題 目 基于單片機(jī)的智能信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) </p><p>　　學(xué) 號(hào)

2、 </p><p>　　院 （系） </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　完成時(shí)間 </p><p>　　基于單片機(jī)的智能信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)</p

3、><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是利用AT89S52單片機(jī)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器件DAC0832產(chǎn)生所需不同信號(hào)的低頻信號(hào)源，即采用AT89S52 單片機(jī)作為控制核心，而在外圍采用數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路（DAC0832）、運(yùn)放電路（LM324）、按鍵和LED顯示燈電路等，通過按鍵可控制產(chǎn)生方波、鋸齒波、三角波、正弦波，同時(shí)用LED顯示燈指示對(duì)

4、應(yīng)的波形輸出。</p><p>　　文中簡(jiǎn)要介紹了DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)原理和使用方法，單片機(jī)AT89S52的基礎(chǔ)理論，以及與電路設(shè)計(jì)有關(guān)的各種芯片，并著重介紹了利用單片機(jī)控制D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生上述信號(hào)的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編程。</p><p>　　本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)良、性價(jià)比高，可用于多種需要低頻信號(hào)源的場(chǎng)所，具有一定的實(shí)用性。</p><p>

5、;　　關(guān)鍵詞 單片機(jī) 信號(hào)發(fā)生器 D/A轉(zhuǎn)換 運(yùn)算放大</p><p>　　Design of intelligent signal generator based on single chip</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This article by design of system is us

6、ing AT89S52 single tablets machine and array die conversion devices DAC0832 produced by required different signal of low frequency signal source, is used AT89S52 single tablets machine as control core, and in perimeter u

7、sed digital/simulation conversion circuit (DAC0832), and operational amplifiercircuit (LM324), and press and LED display lamp circuit,, by press can control produced square, and sawtooth wave, and triangle wave, and sine

8、 wave, while with LED </p><p>　　Brief introduction of DAC0832 in the text structure and the use method of digital-analog converter, basic theory of single-chip microcomputer AT89S52, and chip and circuit des

9、ign, and focus on using d/a converter producing such signals on single chip microcomputer design of hardware circuit and software programming.</p><p>　　This simple system designed by design, excellent perfor

10、mance, cost-effective, places with low frequency signal source can be used for a variety of needs, with a certain degree of practicality.</p><p>　　Key words The single chip computer The signal generator D/

11、A conversion Operational amplifier</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　中文摘要I</b></p><p><b>　　英文摘要II</b></p><p><b>　　1 緒 論1<

12、/b></p><p><b>　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)3</b></p><p>　　2.1 系統(tǒng)方案的選擇3</p><p>　　2.2 控制芯片的選擇3</p><p>　　3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4</p><p>　　3.1 基本原理4</p><p>　　3.2

13、 單片機(jī)介紹及資源分配4</p><p>　　3.2.1 單片機(jī)的介紹4</p><p>　　3.2.2 資源分配9</p><p>　　3.3 各部分電路原理9</p><p>　　3.3.1 鍵盤電路原理9</p><p>　　3.3.2 LED顯示電路原理11</p><p>

14、　　3.3.3 DAC0832芯片原理12</p><p>　　3.3.4 LM324工作原理15</p><p>　　4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)17</p><p>　　4.1 主程序流程圖17</p><p>　　4.2 子程序流程圖18</p><p><b>　　5 測(cè)試結(jié)果23</b>

15、</p><p><b>　　6 結(jié)論25</b></p><p><b>　　致 謝26</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)27</b></p><p>　　附錄A 元件清單28</p><p>　　附錄B 電路原理圖29<

16、/p><p>　　附錄C 程序清單30</p><p><b>　　1 緒 論</b></p><p>　　波形發(fā)生器亦稱函數(shù)發(fā)生器，作為實(shí)驗(yàn)用信號(hào)源，是現(xiàn)今各種電子電路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)用中必不可少的儀器設(shè)備之一。目前，市場(chǎng)上常見的波形發(fā)生器多為純硬件的搭接而成，且波形種類有限，多為鋸齒、正弦、方波、三角等波形。</p><p>

17、;　　波形發(fā)生器是能夠產(chǎn)生大量的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和用戶定義信號(hào)，并保證高精度、高穩(wěn)定性、可重復(fù)性和易操作性的電子儀器。函數(shù)波形發(fā)生器具有連續(xù)的相位變換和頻率穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，不僅可以模擬各種復(fù)雜信號(hào)，還可對(duì)頻率、幅值、相移、波形進(jìn)行動(dòng)態(tài)、及時(shí)的控制，并能夠與其它儀器進(jìn)行通訊，組成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，因此被廣泛用于自動(dòng)控制系統(tǒng)、震動(dòng)激勵(lì)、通訊和儀器儀表領(lǐng)域。</p><p>　　在 70 年代前，信號(hào)發(fā)生器主要有兩類：正弦波和脈沖

18、波，而函數(shù)發(fā)生器介于兩類之間，能夠提供正弦波、余弦波、方波、三角波、上弦波等幾種常用標(biāo)準(zhǔn)波形，產(chǎn)生其它波形時(shí)，需要采用較復(fù)雜的電路和機(jī)電結(jié)合的方法。這個(gè)時(shí)期的波形發(fā)生器多采用模擬電子技術(shù)，而且模擬器件構(gòu)成的電路存在著尺寸大、價(jià)格貴、功耗大等缺點(diǎn)。</p><p>　　在 70 年代后，微處理器的出現(xiàn)，可以利用處理器、A/D/和 D/A，硬件和軟件使波形發(fā)生器的功能擴(kuò)大，產(chǎn)生更加復(fù)雜的波形。這時(shí)期的波形發(fā)生器多以軟

19、件為主，實(shí)質(zhì)是采用微處理器對(duì) DAC的程序控制，就可以得到各種簡(jiǎn)單的波形。[1] </p><p>　　當(dāng)今是科學(xué)技術(shù)及儀器設(shè)備高度智能化飛速發(fā)展的信息社會(huì)，電子技術(shù)的進(jìn)步，給人們帶來了根本性的轉(zhuǎn)變，在現(xiàn)代電子領(lǐng)域中，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷的走向深入，這必將帶來一場(chǎng)儀器設(shè)備高度智能化的全面革命。隨著集成電路的迅速發(fā)展，用集成電路可很方便地構(gòu)成各種信號(hào)波形發(fā)生器，而用集成電路實(shí)現(xiàn)的信號(hào)波形發(fā)生器與其它信號(hào)波形發(fā)生器相

20、比，其波形質(zhì)量、幅度和頻率穩(wěn)定性等性能指標(biāo)，都有了很大的提高，特別是單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的不斷成熟，導(dǎo)致傳統(tǒng)控制與檢測(cè)技術(shù)的快速革新。單片機(jī)構(gòu)成的儀器具有高可靠性、高性能價(jià)格比，在智能儀表系統(tǒng)和辦公自動(dòng)化等諸多領(lǐng)域中得以極為廣泛的應(yīng)用，特別是在電子工程、通信工程、自動(dòng)控制、遙測(cè)控制、測(cè)量?jī)x器、儀表和計(jì)算機(jī)等技術(shù)領(lǐng)域處處可以看見它的應(yīng)用。[2]</p><p>　　一塊單片機(jī)芯片就是一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，在某些應(yīng)用領(lǐng)域中，它能

21、夠承擔(dān)大中型計(jì)算機(jī)和通用微型計(jì)算機(jī)無法完成的一些工作。單片機(jī)之所以能夠在各個(gè)領(lǐng)域中都得到如此迅猛的發(fā)展，主要是因?yàn)樗哂泻芏囡@著的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，歸納起來有以下幾方面：</p><p>　　1. 具有優(yōu)異的性能價(jià)格比：?jiǎn)纹瑱C(jī)盡可能地把應(yīng)用所需的存儲(chǔ)器,各種功能的I/O 接口集成在一塊芯片內(nèi),因而其性能很高,而價(jià)格卻相對(duì)較低廉,即性能價(jià)格比很高。</p><p>　　2. 集成度高、體積小、可靠

22、性高：?jiǎn)纹瑱C(jī)把各種功能部件集成在一塊芯片上，因而集成度高，均為大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路。又內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了芯片之間的連線，這大大提高了單片機(jī)的可靠性與抗干擾能力。同時(shí)，其體積小，對(duì)于強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合于在惡劣環(huán)境下工作。</p><p>　　3. 控制功能強(qiáng)：?jiǎn)纹瑱C(jī)體積雖小，但“五臟俱全”，它非常適用于專門的控制用途。為了滿足工業(yè)控制要求，一般單片機(jī)的指令系統(tǒng)中有極豐富的轉(zhuǎn)移指令，I/O口的

23、邏輯操作指令以及位操作指令。其邏輯控制功能及運(yùn)行速度均高于同一檔次的微機(jī)。</p><p>　　4. 低電壓、低功耗：?jiǎn)纹瑱C(jī)大量用于攜帶式產(chǎn)品和家用消費(fèi)類產(chǎn)品，低電壓和低功耗尤為重要。目前，許多單片機(jī)已可在2.2V電壓下運(yùn)行,有的已能在1.2V或0.9V下工作，功耗降至μA級(jí),一粒鈕扣電池就可長(zhǎng)期使用。[3]</p><p>　　利用單片機(jī)采用程序設(shè)計(jì)方法來產(chǎn)生低頻信號(hào)，其下限頻率很低。具

24、有線路相對(duì)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格低廉，頻率穩(wěn)定度高，抗干擾能力強(qiáng)，用途廣泛等優(yōu)點(diǎn)，并且能夠?qū)Σㄐ芜M(jìn)行細(xì)微調(diào)整，改良波形，使其滿足系統(tǒng)的要求。只要對(duì)電路稍加修改，調(diào)整程序，即可完成功能升級(jí)。</p><p><b>　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 系統(tǒng)方案的選擇</p><p>　　方案一：采用分立元件實(shí)現(xiàn)非穩(wěn)態(tài)的多諧振振蕩器

25、，然后根據(jù)需要加入積分電路等構(gòu)成正弦、矩形、三角等波形發(fā)生器。這種信號(hào)發(fā)生器輸出頻率范圍窄，而且電路參數(shù)設(shè)定較繁瑣，其頻率大小的測(cè)量往往需要通過硬件電路的切換來實(shí)現(xiàn)，操作不方便。</p><p>　　方案二：采用DDS即直接數(shù)字頻率合成技術(shù)設(shè)計(jì)信號(hào)發(fā)生器是一種要運(yùn)用數(shù)字技術(shù)來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生信號(hào)的方法。由于運(yùn)用了全數(shù)字大規(guī)模集成技術(shù)，具有體積小、頻率分辨率高、信號(hào)純度高等特點(diǎn)，但是DDS芯片價(jià)格較為昂貴，且設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。

26、</p><p>　　方案三：采用單片機(jī)和DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換器生成波形，由于是軟件濾波，所以不會(huì)有寄生的高次諧波分量，生成的波形比較純凈。它的特點(diǎn)是價(jià)格低、性能比高，在低頻范圍內(nèi)穩(wěn)定性好、操作方便、體積小、耗電少。</p><p>　　方案選擇：方案三較方案一而言，具有頻率高，工作穩(wěn)定，容易調(diào)試等特性；較方案二而言，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低等特性。因此方案三既可滿足畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本要求，又能

27、充分發(fā)揮其電路簡(jiǎn)單、易控制、性價(jià)比較高的優(yōu)勢(shì)，經(jīng)比較采用方案三。</p><p>　　2.2 控制芯片的選擇</p><p>　　方案一：AT89S52單片機(jī)是一種高性能8位單片微型計(jì)算機(jī)。它把構(gòu)成計(jì)算機(jī)的中央處理器CPU、存儲(chǔ)器、寄存器、I/O接口制作在一塊集成電路芯片中，從而構(gòu)成較為完整的微型計(jì)算機(jī)。</p><p>　　方案二：C8051F005單片機(jī)是完全集

28、成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片，具有與AT80S52兼容的微控制器的內(nèi)核，與MCS-51指令集完全兼容。除了具有標(biāo)準(zhǔn)AT80S52的數(shù)字外設(shè)部件之外，片內(nèi)還集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的模擬部件和其他數(shù)字外設(shè)及功能部件。</p><p>　　方案選擇：方案二中C8051F005芯片系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易控制，芯片成本高，對(duì)于本系統(tǒng)而言利用率低，AT89S52芯片比較常用，簡(jiǎn)單易控制，成本低，性能穩(wěn)定，故采用方案一。&l

29、t;/p><p><b>　　3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1 基本原理</b></p><p>　　系統(tǒng)框圖如圖3-1所示</p><p>　　圖3-1 低頻信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)框圖</p><p>　　低頻信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)主要由CPU、D/A轉(zhuǎn)換電路、電流

30、/電壓轉(zhuǎn)換電路、按鍵和波形指示電路、電源等電路組成。</p><p>　　其工作原理為當(dāng)分別按下四個(gè)按鍵中的任一個(gè)按鍵就會(huì)分別出現(xiàn)方波、鋸齒波、三角波、正弦波，并且有四個(gè)發(fā)光二極管分別作為不同的波形指示燈。</p><p>　　3.2 單片機(jī)介紹及資源分配</p><p>　　3.2.1 單片機(jī)的介紹</p><p>　?。?）AT89S52

31、的引腳圖 如圖3-2所示：</p><p>　　圖3-2 AT89S52引腳圖</p><p>　?。?）管腳說明 低頻信號(hào)發(fā)生器采用AT89S52單片機(jī)作為控制核心，其內(nèi)部組成包括：一個(gè)8位的微處理器CPU及片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，但石英晶體和微調(diào)電容需要外接；片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM低128字節(jié)，存放讀/寫數(shù)據(jù)；高128字節(jié)被特殊功能寄存器占用；片內(nèi)程序存儲(chǔ)器4KB ROM；四個(gè)8位并

32、行I/O（輸入/輸出）接口P3 -P0，每個(gè)口可以用作輸入，也可以用作輸出；兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器，每個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器都可以設(shè)置成計(jì)數(shù)方式，用以對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可以設(shè)置成定時(shí)方式，并可以根據(jù)計(jì)數(shù)或定時(shí)的結(jié)果實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制；五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)；一個(gè)全雙工UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行I/O口。</p><p><b>　　VCC：供電電壓。</b></p><p&

33、gt;<b>　　GND：接地。</b></p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。</p><p>　　/PROG/ALE：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。

34、因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。</p><p>　　/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪

35、問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。</p><p>　　/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。</p><p>　　XTAL1：反向振蕩

36、放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。</p><p>　　XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。[4]</p><p>　　89S52 單片機(jī)外部有32個(gè)端口可供用戶使用，其功能如下表所示：</p><p>　　表3-1 89S52并行I/O接口</p><p>　　P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1

37、口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。</p><p>　　P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，

38、這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。</p><p>　　P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位

39、。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。</p><p>　　P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。&

40、lt;/p><p>　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：    </p><p><b>　　口管腳 備選功能</b></p><p>　　P3.0 RXD（串行輸入通道）</p><p>　　P3.1 TXD（串行輸出通道）</p><p>　　

41、P3.2 /INT0（外中斷0）</p><p>　　P3.3 /INT1（外中斷1）</p><p>　　P3.4 T0（定時(shí)器0外部輸入）</p><p>　　P3.5 T1（定時(shí)器1外部輸入）</p><p>　　P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）</p><p>　　P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通

42、）[5]</p><p>　?。?）AT89S52的晶振及其連接方法 CPU工作時(shí)都必須有一個(gè)時(shí)鐘脈沖。有兩種方式可以向89S52提供時(shí)鐘脈沖：一是外部時(shí)鐘方式，即使用外部電路向89S52提供時(shí)鐘脈沖，見圖3-3(a)；二是內(nèi)部時(shí)鐘方式，即使用晶振由89S52內(nèi)部電路產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖。一般常用第二種方法，其電路見圖3-3(b)。</p><p>　　圖3-3 89S52的時(shí)鐘脈沖</p

43、><p>　　J一般為石英晶體，其頻率由系統(tǒng)需要和器件決定，在頻率穩(wěn)定度要求不高時(shí)也可以使用陶瓷濾波器。一般來說，使用石英晶體時(shí)，C1=C2=30pF。使用陶瓷濾波器時(shí)，C1=C2=47pF。</p><p>　?。?）AT89S52的復(fù)位 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其主要的作用是把PC初始化為0000H，使單片機(jī)從0000H單元開始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)

44、或操作失誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵以重新啟動(dòng)。除使PC歸零外，復(fù)位操作還對(duì)其他一些專用寄存器有影響，它們的復(fù)位狀態(tài)如表所示：</p><p>　　表3-2 復(fù)位后的內(nèi)部寄存器狀態(tài)</p><p>　　另外，復(fù)位操作還對(duì)單片機(jī)的個(gè)別引腳有影響，例如會(huì)把ALE和/PSEN變成無效狀態(tài)，即使ALE=0，/PSEN=1。RST變成低電平后，退出復(fù)位狀態(tài)，CPU從初始狀態(tài)開始

45、工作。[6]</p><p>　　89S52復(fù)位操作有3種方式：上電復(fù)位、上電按鈕復(fù)位和系統(tǒng)復(fù)位。上電復(fù)位電路如圖3-4所示。對(duì)于CMOS型單片機(jī)因RST引腳的內(nèi)部有一個(gè)拉低電阻，故電阻R可不接。單片機(jī)在上電瞬間，RC電路充電，RST引腳端出現(xiàn)正脈沖，只要RST端保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，就能使單片機(jī)有效地復(fù)位。當(dāng)晶體振蕩頻率為12MHz時(shí)，RC的典型值為C=10uF，R=8.2K歐姆。簡(jiǎn)單復(fù)位電路中，干擾信

46、號(hào)易串入復(fù)位端，可能會(huì)引起內(nèi)部某些寄存器錯(cuò)誤復(fù)位，這時(shí)可在RST引腳上接一去耦電容。</p><p>　　通常因?yàn)橄到y(tǒng)運(yùn)行等的需要，常常需要人工按鈕復(fù)位，復(fù)位電路如圖3-5所示，其中R2>>R1，只需將一個(gè)常開按鈕開關(guān)并聯(lián)于上電復(fù)位電路，按下開關(guān)一定時(shí)間就能使RST引腳端為高電平，從而使單片機(jī)復(fù)位。[7]</p><p>　　圖3-4 上電復(fù)位電路

47、 圖3-5 上電按鈕復(fù)位電路</p><p>　　3.2.2 資源分配</p><p>　　P1口的P1.0-P1.3分別與四個(gè)按鍵連接，分別控制鋸齒波、三角波、正弦波和方波，P1.4-P1.7與四個(gè)發(fā)光二極管相連,按鍵一對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管一，依次類推，發(fā)光二極管四對(duì)應(yīng)按鍵四，實(shí)現(xiàn)輸出一個(gè)波形對(duì)應(yīng)亮一個(gè)燈。其中晶振采用12MHZ。</p><p>　

48、　P0口與DAC0832的DI0-DI7數(shù)據(jù)輸入端相連。</p><p>　　P2口用來控制DAC0832的輸入寄存器選擇信號(hào)/CS和數(shù)據(jù)傳送信號(hào)/XFER。</p><p>　　3.3 各部分電路原理</p><p>　　3.3.1 鍵盤電路原理</p><p>　　在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中為了控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，以及向系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)，應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)設(shè)

49、有按鍵或鍵盤，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)會(huì)話。鍵盤是一組按鍵的組合，鍵通常是一種常開型按鈕開關(guān)，平時(shí)鍵的兩個(gè)出點(diǎn)處于斷開狀態(tài)，按下鍵時(shí)他們才閉合。從鍵盤的結(jié)構(gòu)來分類，鍵盤可以分為獨(dú)立式和矩陣式兩類，每一類按其識(shí)別方法又都可以分為編碼和未編碼鍵盤兩種。鍵盤上閉合鍵的識(shí)別由專門的硬件譯碼器實(shí)現(xiàn)并產(chǎn)生編號(hào)或鍵值的稱為編碼鍵盤，由軟件識(shí)別的稱未編碼鍵盤。在由單片機(jī)組成的測(cè)控系統(tǒng)及智能化儀器中，用得較多的是未編碼鍵盤，我這里也使用未編碼鍵盤。未編碼鍵盤又分為

50、獨(dú)立式鍵盤跟矩陣式鍵盤。</p><p>　?。?）獨(dú)立式未編碼鍵盤結(jié)構(gòu)的工作原理及接口 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常常需要用簡(jiǎn)單的幾個(gè)鍵完成數(shù)據(jù)、命令的輸入，此時(shí)可采用獨(dú)立式鍵盤的結(jié)構(gòu)。其接口如圖3-6所示。此接口電路的工作原理很簡(jiǎn)單，無鍵按下時(shí)，各輸入線為高電平；有鍵按下時(shí)，相應(yīng)的輸入線為低電平，CPU查詢此輸入口的狀態(tài)就可知是哪個(gè)鍵閉合。采用一鍵一線的方法，當(dāng)按鍵的數(shù)目增加時(shí)，將增加輸入口的數(shù)量，為了減少占用輸入

51、線數(shù)，可采用矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤。</p><p>　　圖3-6 獨(dú)立式未編碼鍵盤</p><p>　?。?）矩陣式未編碼鍵盤結(jié)構(gòu)的工作原理 如圖3-7所示是4*4的鍵盤接口，它是矩陣式的結(jié)構(gòu)。圖中鍵盤的行線（X0～X3）與列線（Y0～Y3）的交叉處通過一個(gè)按鍵來聯(lián)通，行線通過電阻接+5V，當(dāng)鍵盤上沒有鍵閉合時(shí)所有的行線和列線都斷開，則行線都呈高電平。當(dāng)鍵盤上某一個(gè)鍵閉合時(shí)，則該鍵所對(duì)應(yīng)的行

52、線和列線被短路。例如：6號(hào)鍵被按下閉合時(shí)，行線X1和列線Y2被短路，此時(shí)X1的電平由Y2的電位所決定。如果把行線接到單片機(jī)的輸入口，列線接到單片機(jī)的輸出口，則在單片機(jī)的控制下，先使列線Y0為低電平，其余三根列線Y1、Y2、Y3都為高電平，讀行線狀態(tài)。如果X0、X1、X2、X3、都為高電平，則Y0這一列上沒有鍵合。如果讀出的行線狀態(tài)不全為高電平，則為低電平的行線和Y0相交的鍵處于閉合狀態(tài)。如果Y0這一列上沒有鍵合，接著使列線Y1為低電平，

53、其余列線為高電平，用同樣方法檢查Y1這一列上有無鍵閉合。依此類推，最后使列線Y3為低電平，其余的列線為高電平，檢查Y3這一列上是否有鍵閉合。這種逐行逐列地檢查鍵盤狀態(tài)的過程稱為對(duì)鍵盤的一次掃描。CPU對(duì)鍵盤掃描可以采取程序控制的隨機(jī)方式，CPU空閑時(shí)掃描鍵盤；也可以采</p><p>　　圖3-7 4*4矩陣式未編碼鍵盤結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)的電路特點(diǎn)，只需要用到4個(gè)按鈕來選

54、擇波形，實(shí)現(xiàn)的功能也比較簡(jiǎn)單，所以采用獨(dú)立式未編碼鍵盤結(jié)構(gòu)。鍵盤原理圖如圖3-8所示。</p><p>　　圖3-8 鍵盤原理圖</p><p>　　3.3.2 LED顯示電路原理</p><p>　　在這里使用的是發(fā)光二極管，發(fā)光二極管通常用砷化鎵、磷化鎵等所制成的。當(dāng)這種管子通以電流時(shí)將發(fā)出光來，這是由于電子與空穴直接復(fù)合而放出的能量的結(jié)果。當(dāng)PN結(jié)處加以一個(gè)

55、適當(dāng)?shù)恼妷簳r(shí)，此管即導(dǎo)通，也就會(huì)發(fā)光。這樣我們就能知道我們所需要了解的信息，在此設(shè)計(jì)中發(fā)光二極管通過軟件的控制顯示波形種類。LED電路圖如圖3-9所示。[9]</p><p>　　圖3-9 LED電路圖</p><p>　　4個(gè)LED的陰極分別接P1.4～P1.7，當(dāng)P1口高4位任意一個(gè)為低電平時(shí)，其對(duì)應(yīng)的LED就會(huì)導(dǎo)通，從而發(fā)光，通過程序的控制可以設(shè)計(jì)波形類型的顯示。</p&g

56、t;<p>　　3.3.3 DAC0832芯片原理</p><p>　　管腳功能介紹如圖3-10所示：</p><p>　　圖3-10 DAC0832管腳圖</p><p>　　DAC0832是8分辨率的D/A轉(zhuǎn)換集成芯片。與微處理器完全兼容。這個(gè)DA芯片以其價(jià)格低廉、接口簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。D/A轉(zhuǎn)換器由8位輸

57、入鎖存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。</p><p>　　DAC0832的主要特性參數(shù)如下：</p><p><b>　　分辨率為8位；</b></p><p>　　電流穩(wěn)定時(shí)間1us；</p><p>　　可單緩沖、雙緩沖或直接數(shù)字輸入；</p><p>　　只需在

58、滿量程下調(diào)整其線性度；</p><p>　　單一電源供電（+5V～+15V）；</p><p>　　低功耗，僅需要200mW。</p><p>　　DI7～DI0：8位的數(shù)據(jù)輸入端，DI7為最高位。</p><p>　　ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號(hào)輸入線，高電平有效。</p><p>　　/CS：選片信號(hào)輸入線（選通數(shù)

59、據(jù)鎖存器），低電平有效。</p><p>　　/WR1：數(shù)據(jù)鎖存器寫選選通輸入線，負(fù)脈沖有效，由ILE、/CS、/WR1的邏輯組合產(chǎn)生/LE1，當(dāng)/LE1為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變化，/LE1的負(fù)跳變時(shí)將輸入數(shù)據(jù)鎖存。</p><p>　　/XFER：數(shù)據(jù)傳輸控制信號(hào)輸入線，低電平有效，負(fù)脈沖有效。</p><p>　　/WR2：DAC寄存器選通輸入線

60、，負(fù)脈沖有效，由/WR2、/XFER的邏輯組合產(chǎn)生/LE2，當(dāng)/LE2為高電平時(shí)，DAC寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化，/LE2的負(fù)跳變時(shí)將數(shù)據(jù)鎖存器的內(nèi)容打入DAC寄存器并開始D/A轉(zhuǎn)換。</p><p>　　Iout1：模擬電流輸出端1，當(dāng)DAC寄存器中數(shù)據(jù)全為1時(shí)，輸出電流最大，當(dāng) DAC寄存器中數(shù)據(jù)全為0時(shí)，輸出電流為0。</p><p>　　Iout2：模擬電流輸出端2，Iou

61、t1與Iout2的和為一個(gè)常數(shù)，即Iout1＋I(xiàn)out2＝常數(shù)。</p><p>　　RFB：反饋電阻引出端，DAC0832內(nèi)部已經(jīng)有反饋電阻，所以 RFB端可以直接接到外部運(yùn)算放大器的輸出端，這樣相當(dāng)于將一個(gè)反饋電阻接在運(yùn)算放大器的輸出端和輸入端之間。</p><p>　　VREF：參考電壓輸入端，此端可接一個(gè)正電壓，也可接一個(gè)負(fù)電壓，它決定0至255的數(shù)字量轉(zhuǎn)化出來的模擬量電壓值的幅度

62、，VREF范圍為(+10～-10)V。VREF端與D/A內(nèi)部T形電阻網(wǎng)絡(luò)相連。</p><p>　　Vcc：芯片供電電壓，范圍為(+5～+15)V。</p><p>　　AGND：模擬量地，即模擬電路接地端。</p><p>　　DGND：數(shù)字量地。</p><p>　　DAC0832主要由8位輸入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換器以

63、及輸入控制電路四部分組成。8 位輸入寄存器用于存放主機(jī)送來的數(shù)字量，使輸入數(shù)字量得到緩沖和鎖存，由加以控制；8位DAC寄存器用于存放待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，由加以控制；8位D/A轉(zhuǎn)換器輸出與數(shù)字量成正比的模擬電流；由與門、非與門組成的輸入控制電路來控制2個(gè)寄存器的選通或鎖存狀態(tài)[10]。原理框圖如圖3-11所示：</p><p>　　圖3-11 DAC0832原理框圖</p><p>　　當(dāng)/WR

64、2和/XFER同時(shí)有效時(shí)，8位DAC寄存器端為高電平“1”，此時(shí)DAC寄存器的輸出端Q跟隨輸入端D也就是輸入寄存器Q端的電平變化；反之，當(dāng)端為低電平“0”時(shí)，第一級(jí)8位輸入寄存器Q端的狀態(tài)則鎖存到第二級(jí)8位DAC寄存器中，以便第三級(jí)8位DAC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。</p><p>　　一般情況下為了簡(jiǎn)化接口電路，可以把/WR2和/XFER直接接地，使第二級(jí)8位DAC寄存器的輸入端到輸出端直通，只有第一級(jí)8位輸入寄

65、存器置成可選通、可鎖存的單緩沖輸入方式。 特殊情況下可采用雙緩沖輸入方式，即把兩個(gè)寄存器都分別接成受控方式。[11]</p><p>　　制作低頻信號(hào)發(fā)生器有許多方案：主要有單緩沖方式，雙緩沖方式和直通方式。</p><p>　　單緩沖方式具有適用于只有一路模擬信號(hào)輸出或幾路模擬信號(hào)非同步輸出的情形，電路線路連接比較簡(jiǎn)單。而雙緩沖方式適用于在需要同時(shí)輸出幾路模擬信號(hào)的場(chǎng)合，每一路模擬量輸出

66、需一片DAC0832芯片，構(gòu)成多個(gè)DAC0832同步輸出電路，程序簡(jiǎn)單化，但是電路線路連接比較復(fù)雜。根據(jù)以上分析，本設(shè)計(jì)選擇了單緩沖方式，此種方式使用方便，程序簡(jiǎn)單，易操作。[12]</p><p>　　這里采用DAC0832與單片機(jī)89S52的典型的單緩沖方式接口電路。ILE接高電平，/WR1和/WR2相連后接89S52的/WR，/CS和/XFER相連后接89S52的地址高位，這樣就同時(shí)片選了DAC0832的數(shù)

67、據(jù)鎖存器和DAC寄存器，89S52對(duì)DAC0832執(zhí)行一次寫操作就把一個(gè)數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)鎖存器的同時(shí)也直接寫入到了DAC寄存器，模擬量輸出隨之變化。</p><p>　　DAC0832與反相比例放大器相連，實(shí)現(xiàn)電流到電壓的轉(zhuǎn)換，因此輸出模擬信號(hào)的極性與參考電壓的極性相反，數(shù)字量與模擬量的轉(zhuǎn)換關(guān)系為</p><p>　　Vout1=-Vref×（數(shù)字碼/256）</p>

68、<p>　　DAC0832內(nèi)部的8位D/A轉(zhuǎn)換電路由8位T型電阻網(wǎng)絡(luò)和電子開關(guān)組成，電子開關(guān)受8位DAC寄存器輸出的數(shù)字量控制，T型電阻網(wǎng)絡(luò)能輸出和數(shù)字量成正比的模擬電流。因此，DAC0832通常需要外接運(yùn)算放大器，進(jìn)行電流電壓轉(zhuǎn)換，才能得到模擬輸出電壓。</p><p>　　運(yùn)算放大器A2的作用是把運(yùn)算放大器A1的單向輸出電壓轉(zhuǎn)換成雙向輸出電壓。其原理是將A2的輸入端Σ通過電阻R5與參考電壓VREF相

69、連，VREF經(jīng)R5向A2提供一個(gè)偏流I1，其電流方向與I2相反，因此運(yùn)算放大器A2的輸入電流為I1、I2的代數(shù)和。即DAC0832的輸出是電流，使用運(yùn)算放大器可以將其電流輸出線性地轉(zhuǎn)換成電壓輸出。根據(jù)運(yùn)算放大器和DAC0832的連接方法，運(yùn)算放大器的輸出可以分為單極性和雙極性兩種。[13]這里采用雙極性的輸出方式，如圖3-12所示：</p><p>　　圖3-12 DAC0832雙極性電壓輸出電路</p&g

70、t;<p>　　當(dāng)輸入到DAC0832的數(shù)字量最高位為1時(shí)，則輸出的模擬電壓為正；當(dāng)輸入到DAC0832的數(shù)字量最高位為0時(shí)，則輸出的模擬電壓為負(fù)，從而實(shí)現(xiàn)了模擬電壓的雙極性輸出。</p><p>　　3.3.4 LM324工作原理</p><p>　　LM324管腳排列如下圖所示：</p><p>　　圖3-13 LM324管腳圖

71、 </p><p>　　LM324時(shí)四運(yùn)放集成電路 ，它采用14腳雙列直插塑料封袋，外形如上圖所示。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。每一組運(yùn)算放大器可用圖中所示的符號(hào)來表示，它有5個(gè)引出腳，其中“+”、“-”為兩個(gè)信號(hào)輸入端，“V+”、“V-”為正、負(fù)電源端，“OUT”為輸出端。兩個(gè)信號(hào)輸入端中，“-”為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端OUT的信號(hào)與該

72、輸入端的為相反；“+”為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端OUT的信號(hào)與輸入端的相位相同。LM324的引腳排列見圖3-13。</p><p>　　由于LM324四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。[14]</p><p><b>　　4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　系統(tǒng)軟件設(shè)

73、計(jì)主要由主程序和產(chǎn)生波形的子程序組成，其著重點(diǎn)是產(chǎn)生各種波形的子程序的編程，通過編程來得到各種波形。系統(tǒng)軟件根據(jù)功能分了以下幾個(gè)模塊編程：主程序模塊、鋸齒波模塊、三角波模塊、正弦波模塊、方波模塊、延時(shí)子程序模塊等。其中各種波形的頻率改變可通過采用插入延時(shí)子程序的方法來實(shí)現(xiàn)。[15]</p><p>　　顯示波形模塊是利用DAC0832的8位特點(diǎn)，把波形的數(shù)據(jù)以8位數(shù)據(jù)的形式送進(jìn)CPU中，只要一按鍵就能顯示波形。&

74、lt;/p><p>　　4.1 主程序流程圖</p><p><b>　　如圖4-1所示：</b></p><p>　　圖4-1 主程序流程圖</p><p>　　本軟件設(shè)計(jì)過程中主要實(shí)現(xiàn)利用按鍵來控制不同波形的輸出，當(dāng)按鍵1按下時(shí)，函數(shù)發(fā)生器就輸出鋸齒波；當(dāng)按鍵2按下時(shí)，函數(shù)發(fā)生器就輸出三角波；當(dāng)按鍵3按下時(shí)，函數(shù)發(fā)生器就

75、輸出正弦波；當(dāng)按鍵4按下時(shí)，函數(shù)發(fā)生器就輸出方波。通過按鍵可以以任意循環(huán)方式輸出不同波形。[16]</p><p>　　4.2 子程序流程圖</p><p>　　鋸齒波流程圖如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 鋸齒波流程圖</p><p>　　鋸齒波產(chǎn)生將00H送入寄存器A中，DAC0832輸出A中的內(nèi)容，當(dāng)A中的內(nèi)容等于FFH返

76、回開始，當(dāng)A中的內(nèi)容不為FFH時(shí)，A中的內(nèi)容累加，從而輸出波形。</p><p>　　鋸齒波產(chǎn)生子程序如下：</p><p>　　SANTOO： MOV A ,#00H </p><p>　　MOV DPTR,#7FFFH</p><p>　　LOOP： MOVX @DPTR,A </p><p><b

77、>　　INC A ；</b></p><p>　　CJNE A,FFH, LOOP </p><p><b>　　RET</b></p><p>　　三角波流程圖如圖4-3所示</p><p>　　圖4-3 三角波流程圖</p><p>　　三角波產(chǎn)生通過A中數(shù)值的加一遞升，

78、當(dāng)A中的內(nèi)容加到為0時(shí)， A中的內(nèi)容減一遞減，從而循環(huán)產(chǎn)生三角波。</p><p>　　三角波產(chǎn)生子程序如下：</p><p>　　TRIAN ：MOV A ,#00H</p><p>　　MOV DPTR,#7FFFH</p><p>　　UP:    MOVX @DPTR,A  &

79、#160;      INC A          JNZ UP DOWN:  DEC A         MOVX @DPTR,A     

80、    JNZ DOWN RET</p><p>　　正弦波程序流程圖如圖4-4所示</p><p>　　圖4-4 正弦波程序流程圖</p><p>　　正弦波波形設(shè)計(jì)通過查表指令得出。其產(chǎn)生子程序如下：</p><p>　　SINE: MOV DPTR1,#sinTab</

81、p><p>　　MOV DPTR,#7FFFH </p><p>　　LOOP: CLR A</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR1</p><p>　　CJNE A,#129,LOOP1</p><p><b>　　RET</b></p><p>　

82、　LOOP1: MOVX @DPTR,A</p><p>　　INC DPTR1</p><p>　　LJMP LOOP</p><p>　　sinTab: DB 128,132,137,141,146,150,154,159,163,167</p><p>　　DB 171,176,180,184,188,191,195,199,2

83、03,206</p><p>　　DB 210,213,216,219,222,225,228,231,233,236</p><p>　　DB 238,240,242,244,246,247,249,250,251,252</p><p>　　DB 253,254,254,255,255,255,255,255,254,254</p><p&g

84、t;　　DB 253,252,251,250,249,247,246,244,242,240</p><p>　　DB 238,236,233,231,228,225,222,219,216,213</p><p>　　DB 210,206,203,198,195,192,188,184,180,176</p><p>　　DB 172,167,163,159,15

85、5,150,146,141,137,133</p><p>　　DB 128,124,119,115,111,106,102,97,93,89,85</p><p>　　DB 81,77,73,69,65,61,57,54,50,47,43,40,37</p><p>　　DB 34,31,28,25,23,20,18,16,14,12,10,9,7</p&g

86、t;<p>　　DB 6,5,4,3,2,2,1,1,1,1,1,2,2,3,4,5,6</p><p>　　方波程序流程圖如圖4-5所示</p><p>　　圖4-5 方波程序流程圖</p><p>　　方波產(chǎn)生是當(dāng)A中的內(nèi)容為0時(shí)，輸出對(duì)應(yīng)模擬量，然后延時(shí)，當(dāng)A中的內(nèi)容為0FFH時(shí)，同樣輸出對(duì)應(yīng)模擬量，再延時(shí)，從而得到方波。</p>

87、<p>　　方波產(chǎn)生子程序如下：</p><p>　　SQUN：MOV DPTR,#7FFFH </p><p>　　MOV A ,#0FFH </p><p>　　MOVX @DPTR,A </p><p>　　LCALL Delay </p&

88、gt;<p>　　MOV A ,#00H</p><p>　　MOVX @DPTR,A </p><p>　　LCALL Delay </p><p>　　RET </p><p>　　延時(shí)子程序流程圖如圖4-6所示 </p>&l

89、t;p>　　圖4-6 延時(shí)子程序流程圖</p><p><b>　　延時(shí)程序如下：</b></p><p>　　DELY: MOV R7,#07H</p><p>　　DLY0: MOV R6,#00H</p><p><b>　　NOP</b></p><

90、p>　　DLY1: DJNZ R6,DLY1</p><p>　　DJNZ R7,DLY0</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　方波的上限和下限的延時(shí)時(shí)間為：3ms</p><p>　　S=1+(1+1+2×256+2)×7=3612μS</p>

91、<p><b>　　5 測(cè)試結(jié)果</b></p><p>　　在確定編程思路并將各部分的程序及各子程序編好，就可以對(duì)本文所設(shè)計(jì)的硬件電路和系統(tǒng)軟件進(jìn)行總體測(cè)試了。本文調(diào)試軟件采用的是Keil51，它是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)軟件中優(yōu)秀軟件之一，界面友好，易寫易操作。程序在Keil51軟件中調(diào)試完畢后，會(huì)自動(dòng)生成.hex文件，再通過編程器下載到AT89S52中，然后直接加載到protue

92、s軟件電路中進(jìn)行仿真，即可得到測(cè)試結(jié)果。[17]</p><p>　　當(dāng)按鍵1撥下時(shí)，波形為鋸齒波，同時(shí)指示燈1發(fā)光。仿真圖如圖5-1所示：</p><p>　　圖5-1 鋸齒波仿真圖</p><p>　　當(dāng)按鍵2撥下時(shí)，波形為三角波，同時(shí)指示燈2發(fā)光。仿真圖如圖5-2所示：</p><p>　　圖5-2 三角波仿真圖</p>

93、<p>　　當(dāng)按鍵3撥下時(shí)，波形為正弦波，同時(shí)指示燈3發(fā)光。仿真圖如圖5-3所示：</p><p>　　圖5-3 正弦波仿真圖</p><p>　　當(dāng)按鍵4撥下時(shí)，波行為方波，同時(shí)指示燈4發(fā)光。仿真圖如圖5-4所示：</p><p>　　圖5-4 方波仿真圖</p><p>　　在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行波形仿真時(shí)可以在protues軟件的虛擬示

94、波器上觀察到鋸齒波、三角波、正弦波和方波的波形，仿真得到的波形較為理想。從而可得到以下結(jié)論：本文設(shè)計(jì)的硬件電路和系統(tǒng)軟件均能滿足此次設(shè)計(jì)的要求。</p><p><b>　　6 結(jié)論</b></p><p>　　基于單片機(jī)的智能信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)這個(gè)課題的設(shè)計(jì)目的是充分運(yùn)用大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，考察現(xiàn)在正在使用的信號(hào)發(fā)生器的基本功能，完成一個(gè)基本的實(shí)際系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全過程

95、。關(guān)鍵是這個(gè)實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程，在整個(gè)過程中我可以充分發(fā)揮單片機(jī)知識(shí)，特別是這個(gè)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)中涉及到一個(gè)典型的控制過程，即通過單片機(jī)AT89S52控制一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器DAC0832產(chǎn)生所需要的電流，然后使用兩個(gè)運(yùn)算放大器LM324將其電流輸出線性地轉(zhuǎn)換成電壓輸出，通過程序的控制，可以產(chǎn)生一系列有規(guī)律的波形。這樣的一個(gè)信號(hào)發(fā)生裝置在控制領(lǐng)域中有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用范圍。</p><p>　　此設(shè)計(jì)方案硬件較為簡(jiǎn)單，主要

96、是由單片機(jī)AT89S52跟DAC0832兩個(gè)芯片構(gòu)成，連線也較簡(jiǎn)便。鍵盤電路使用的是獨(dú)立未編碼結(jié)構(gòu)，一個(gè)鍵控制一個(gè)波形。顯示電路主要是由發(fā)光二極管構(gòu)成，利用發(fā)光二極管的導(dǎo)通即發(fā)光的特性來顯示是哪個(gè)波形的輸出，簡(jiǎn)單易懂。軟件程序方面較為復(fù)雜一點(diǎn)，此方案主要是靠程序的控制，由四個(gè)波形產(chǎn)生的子程序加上有承上啟下作用的主程序構(gòu)成，外加能夠改變各波形頻率的延時(shí)子程序的調(diào)用，程序設(shè)計(jì)思路還是比較清晰的。其中正弦波的程序最為繁瑣，因?yàn)槭峭ㄟ^查表指令產(chǎn)

97、生的，所以要列出一個(gè)含有較多字符的表格。但總體設(shè)計(jì)結(jié)果還是相當(dāng)令人滿意的，硬件電路和軟件程序都能滿足本設(shè)計(jì)的各方面要求，且具有電路簡(jiǎn)單、易控制、性價(jià)比較高等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　當(dāng)然本設(shè)計(jì)還是存在一些不足之處，比如在程序設(shè)計(jì)中如何實(shí)現(xiàn)程序結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化以達(dá)到較高的質(zhì)量，顯示電路以及鍵盤電路都有待進(jìn)一步改進(jìn)。</p><p><b>　　致 謝</b></p

98、><p>　　本文從選題的確定，論文的寫作、修改到最后定稿得到了我的指導(dǎo)老師xx老師的悉心指導(dǎo)。特別是她多次詢問寫作進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓思路，精心點(diǎn)撥，熱忱鼓勵(lì)。她嚴(yán)肅的教學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)深深地感染和激勵(lì)著我。在此，謹(jǐn)向xx老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。</p><p>　　同時(shí)，論文的順利完成，還離不開其它各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心與幫助。在整個(gè)論文的

99、寫作過程中，各位老師、同學(xué)和朋友積極的幫助我查資料和提供有利于論文寫作的建議和意見，在他們的幫助下，論文得以不斷的完善，最終幫助我順利的寫完了整個(gè)論文。</p><p>　　再次衷心地感謝所有在我論文寫作過程中給予過我?guī)椭娜藗儯x謝!</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】楊恢先,黃輝先.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M

100、].人民郵電出版社,2006.</p><p>　　【2】曾一江.單片機(jī)微機(jī)原理與接口技術(shù)[M].科學(xué)出版社,2006.</p><p>　　【3】康華光,陳大欽.電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社,1998.</p><p>　　【4】穆 蘭.單片微型機(jī)計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　【5】張毅剛，等.

101、MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社</p><p>　　【6】蔣智勇，等.單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用[M].沈陽(yáng)遼寧科學(xué)技術(shù)出版社</p><p>　　【7】何立民.單片及應(yīng)用文集（1）[M].北京航天航空大學(xué)出版社李華.MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)[M].</p><p>　　【8】何立民.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編[M].</p>

102、<p>　　【9】閻石.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].</p><p>　　【10】張洪潤(rùn),易濤.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)教程[M].清華大學(xué)出版社.</p><p>　　【11】劉樂善, 歐陽(yáng)星明, 劉學(xué)清.微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用[M].華中科技大學(xué)出版社.</p><p>　　【12】A. Micha³kiewicz, M. Kujawiñska

103、, R. Lymarenko, O.Budnyk, X. Wang, and P.J. Bos, “Simulation, registrationand reconstruction of digital holograms of arbitrary objects by means of liquid crystal on silicon spatial light modula-tor”, Proc. SPIE 5947, 131

104、–139 (2005).</p><p>　　【13】 I. Yamaguchi, S. Ohta, and J. Kato, “Surface contouring by phase-shifting digital holography”, Opt. Lasers Eng. 36,417–428 (2001)1.</p><p>　　【14】 P. Ferraro, L. Miccio

105、 , S. Grilli, M. Paturzo, S. De Nicola,A. Finizio, R. Osellame, and P. Laporta, “Quantitativephase microscopy of microstructures with extended mea-surement range and correction of chromatic aberrations bymultiwavelength

106、digital holography”, Opt. Express 15,14591–14600 (2007).</p><p>　　【15】 Y. Emery, E. Cuche, F. Marquet, N. Aspert, P. Marquet, J.Kühn, M. Botkine, T. Colomb, F. Montfort, F. Charri'ere, C.Depeursinge

107、, P. Debergh, and R. Conde, “Digital holo-graphic microscopy (DHM) for metrology and dynamiccharacterization of MEMS and MOEMS”, Proc. SPIE 6186,N1860–N1860 (2006).</p><p>　　【16】 W. Osten, E. Kolenovic, R.

108、Kalttenhoff, and N. Kopp, “Anoptimal interferometer for 3D digital endoscopy”, Proc.SPIE 5144, 159–161 (2003).</p><p>　　【17】 T.A. Saucedo, F.M. Santoyo, M. De la Torre Ibarra, G.Pedrini, and W. Osten, “Simul

109、taneous two-dimensionalendoscopic pulsed digital holography for evaluation of</p><p>　　dynamic displacements”, Appl. Optics 45, 4534–4539(2006).</p><p><b>　　附錄A 元件清單</b></p>&

110、lt;p><b>　　附錄B 電路原理圖</b></p><p><b>　　附錄C 程序清單</b></p><p>　　KEY1 BIT P1.0</p><p>　　KEY2 BIT P1.1</p><p>　　KEY3 BIT P1.2</p><p&

111、gt;　　KEY4 BIT P1.3</p><p>　?。话存IKEY1:鋸齒波 按鍵KEY2:三角波 按鍵KEY3: 正弦波 </p><p>　??；按鍵KEY4: 方波；</p><p>　　ORG 0000H</p><p>　　LJMP MAIN</p><p>　　ORG 0030H</

112、p><p>　　MAIN:MOV SP,#50H</p><p>　　SCAN_KEY1:MOV A,P1</p><p>　　ANL A,#0FH</p><p>　　CJNE A,#0EH,SCAN_KEY2</p><p><b>　　LJMP B1</b></p><p&g