※※※※※※※※※ ※2008级单片机 ※
※※课程设计
※ ※ ※※
※※※
※※
※※
单片机课程设计报告书
课题名称 波形发生器设计 姓 名
学 号 院、系、部 电气系
专 业
指导教师
焦咏梅、高艳玲、马丽
2011年 6 月30日
1
波形发生器设计
一、设计目的
课程设计是为了提高自身的动手能力，实践能力，创新能力而开设的一门实践，
它充分利用了学校实验室所能提供的各种仪器及器材，根据学生所掌握的知识，从实际情况出发而制定的实践项目。本次设计是以单片机为基础，设计输出多种波形的波形发生器。联系使用各个接口芯片(如STC89C52、DAC0832等)的功能特性及接口方法，并能运用其实现一个简单的微机应用系统功能器件。本次课程设计是一项重要的自我能力提高的实践过程，我们利用了所学专业课知识，将其分散的内容综合起来。并且通过组合型波形发生器的练习，我对单片机程序的整体框架设计有了很大的提高，也使我的实践能力得到了很好的锻炼。
二、设计要求
1、设计一个能产生方波、三角波、梯形波、锯齿波、正弦波的波形发生器。 2、产生指定波形可以通过DAC来实现，不同波形产生实质上是对输出的二进制数字量进行相应改变来实现的。方波信号可以利用定时器中断产生的，每次中断时，将输出的信号按位反即可；三角波信号是将输出的二进制数字信号依次加1，达到0xff时依次减1，并实时将数字信号经D/A转换得到；锯齿波信号是将输出的二进制数字信号依次加1，达到0xff时置为0x00，并实时将数字信号经D/A转换得到的；梯形波是将输出的二进制数字信号依次加1，达到0xff时保持一段时间，然后依次减1直至0x00，并实时将数字信号经D/A转换得到的；正弦波可以预先写出正弦波表，通过读出表中的值然后经D/A转换后输出。 3、用按键来控制输出的
波形，如课设计5个按键S0、S1、S2、S3、S4，按一次S1键不断输出三角波等。 4、用一位数码管显示波形代码：如输出方波，显示代码“1”。
三、硬件电路设
1、设计原理，元件选择
设计原理：课设需要各个波形的基本输出，包括方波、三角波、梯形波、锯齿波、正弦波。这些波形的实现的具体步骤：方波的实现方法是连续输出一个值，延时一定时间后跳变为另一值，如此循环。三角波得实现方法是先设寄存器初值从00H开始每次加1，直到溢出后执行减1操作，再溢出时重新加一。梯形波是在三角波的基础上加入延时得到。锯齿波则是在三角波加一操作溢出后重新回到初值。由于正弦波的实现非常复杂，本次设计采用了先定义一系列正弦波数据，再直接输出这些数据的方式来进行。
元件选择：主单片机芯片STC89C52，DAC0832一片，2个锁存器74HC753，PC机一台
0832内部逻辑结构如下图所示，同时带有一个8位输入寄存器，一个8位DAC寄存器，这样可以在前一数据进行DAC转换时，同时输入下一数据，提高了数模
2
转换效率。
DAC0832的外部引脚及功能介绍图如下：
管脚功能如下：
DI0~DI7：数据输入线，TLL电平。
ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效。 CS：片选信号输入线，低电平有效。 WR1：为输入寄存器的写选通信号。
XFER：数据传送控制信号输入线，低电平有效。 WR2：为DAC寄存器写选通输入线。
Iout1:电流输出线。当输入全为1时Iout1最大。 Iout2: 电流输出线。其值与Iout1之和为一常数。 Rfb:反馈信号输入线,芯片内部有反馈电阻. Vcc:电源输入线 (+5v~+15v)
Vref:基准电压输入线 (-10v~+10v)
AGND:模拟地,摸拟信号和基准电源的参考地. DGND:数字地,两种地线在基准电源处共地比较好 2、硬件连接图：如下
3
4
四、使用说明
硬件图连接好后，执行程序，试验箱直流电机输出方波，数码管显示“1”；按下按键S17并保持不动，直流电机输出三角波，数码管显示“2”；按下按键S18不动，直流电机输出梯形波，数码管显示“3”；按下按键S19不动，直流电机输出锯齿波，数码管显示“4”；按下按键S20不动，直流电机输出正弦波，数码管显示“5”。松开按键后直流电机输出方波，数码管显示“1”。
5