本科毕业设计（论文）
基于单片机的多路信号采集器的设计
秦博
燕山大学
2012 年 6 月
本科毕业设计（论文）
基于单片机的多路信号采集器的设计
学院：里仁学院
专业：电子信息工程
学生姓名：秦博
学号： 0813********
指导教师：李刚
答辩日期：2012年6月17日
燕山大学毕业设计（论文）任务书
摘要
摘要
数据采集器是目前工业控制中应用较多的一类产品，常常利用PC或工控机对各种数据进行采集。数据采集技术是信息科学的重要分支，是传感器、信号获取、存储与处理等信息技术结合。本文采用了TI公司生产的11路12位串行模数转换芯片TLC2543和宏晶公司生产的增强型80C51系列单片机STC12C5A60S2组成了一个基于单片机的多路信号采集系统。这个数据采集系统可将数据的采集结果通过TLC2543的A/D转换后，将模拟信号转换成数字信号并以直观的十进制形式显示在LCD1602液晶显示器上。还可以通过MAX232芯片与PC进行串口数据通信，达到在PC机上实时的显示、存储和处理采样数据的目的。在数据采集部分，加入了变阻器用来采集变阻器上的电压值，此电压值为该数据采集系统的模拟输入信号。
关键词数据采集；A/D转换；TLC2543；LCD1602
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Abstract
Data acquisition is the industrial control application more than a class of products, often using PC or computer on a variety of data collection. Data acquisition technology is an important branch of information science, sensor, signal acquisition, storage and processing of information technology. This paper uses TI company 11 12 bit serial A/D conversion chip, TLC2543 and the HoeJohn produced enhanced 80C51 series single-chip STC12C5A60S2 to form a multi-channel signal acquisition system based on single chip microcomputer. The data acquisition system can be data acquisition by TLC2543 A/D converter, converts the analog signals into digital signals and to visually display the decimal form LCD1602 liquid crystal display. Through the MAX232 chip and the PC serial data communications, we can achieve the PC real-time display, storage and processing of sampling data for the purpose.In the data collection part, the rheostat is used to collect the voltage across the varistor voltage value, the value of the data acquisition is analog signal input of the system.
Keywords Data acquisition; A/D conversion; TLC2543; LCD1602
目录
摘要....................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................ I I 第1章绪论 (1)
1.1课题背景 (1)
1.2选题的依据和意义 (1)
1.3国内外研究现状 (1)
1.4本文主要研究内容 (3)
第2章STC12C5A60S2单片机的介绍 (4)
2.1STC12C5A60S2单片机的说明 (4)
2.1.1 芯片特性 (4)
2.1.2 STC12C5A60S2单片机硬件组成结构 (5)
2.1.3 STC12C5A60S2单片机引脚功能 (5)
2.2本章小结 (7)
第3章系统模块分析 (8)
3.1A/D转换模块 (8)
3.1.1 A/D转换芯片的选择 (8)
3.1.2 TLC2543芯片的说明 (9)
3.1.3 TLC2543工作原理 (11)
3.2LCD显示模块 (13)
3.2.1 LCD1602的说明 (13)
3.2.2 LCD1602的显示原理 (15)
3.3串口通信模块 (16)
3.3.1 MAX232与RS232C的说明 (16)
3.3.2 串口通信模块工作原理 (20)
3.4整体电路图 (22)
3.5本章小结 (22)
第4章系统软件分析 (23)
4.1程序流程图分析 (23)
4.1.1 初始化程序 (23)
4.1.2 A/D转换的实现 (24)
4.1.3 LCD显示的实现 (26)
4.2系统运行结果 (28)
4.2.1 TLC2543与LCD1602在Proteus上的仿真 (28)
4.2.2 PC上数据的显示 (30)
4.3本章小结 (32)
结论 (33)
参考文献 (34)
致谢 (36)
附录1 (37)
附录2 (41)
附录3 (46)
附录4 (50)
附录5 (68)
第1章绪论
第1章绪论
1.1 课题背景
数据采集技术作为信息科学的主要分支，他不仅应用在智能仪器中，而且在现代工业生产、国防军事及科学研究等方面都得到广泛应用，无论是过程控制、状态检测、或者是故障诊断、质量检测，都离不开数据采集系统。随着科学技术的进步，特别是以传感器技术、通信技术和计算机技术为基础的现代信息技术的发展，以及测试理论的不断发展，数据采集技术的发展也是日新月异[1]。
1.2 选题的依据和意义
在冶金、化工、医学、和电器性能测试等许多场合需要同时对多通道快变的模拟信号进行采集、预处理、暂存和向上位机传送、再由上位机进行数据分析和处理，信号波形显示、自动报表生成等处理，这些都需要数据采集系统来完成，但很多数据采集系统存在功能单一、采集通道少、采集速率低、操作复杂、并且对操作环境要求较高等问题。人们需要一种应用范围广、性价比高的数据采集系统。数据采集系统的任务，就是采集传感器输出的模拟信号转换成计算机能识别的信号，并送入计算机，然后将计算得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监测，其中一些数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来控制某些物理量。近年来，数据采集及其应用受到了人们越来越广泛的关注，数据采集系统也有了迅速的发展，它可以广泛的应用于各种领域。
1.3 国内外研究现状
美国FLUKE公司的262XA系列数据采集器是一种小型、便携、操作简单、使用灵活的数据采集器。它可单独使用又可与计算机连接使用，它具有多种测试功能，多种数据存储功能和控制方式。在国内，由于数据采集技术不断发展，市场上出现各种新型的数据采集器。例如北京凯文斯系统集成系统有限公司的E16(单端)，可编程增益为1，2，4，8倍，分辨率为十六位，
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采用率为16位，采样最高频率决定于微机的CPU及处理速度，一般60～80KHZ。国内的数据采集器与国外的数据采集器相比，在技术上仍有一定的差距。目前国内的数据采集器在高精度、高速度、实时数据采集和数据采集器的现场处理能力等方面仍有不足，不能满足运动控制、爆炸检测、医疗设备、快速生产过程和变电站自动化等领域的要求。
从近来国外公司展示的新产品可以看出，主要的发展可以概括为体积小、功能多样和使用方便等三个方面。此外，数据采集系统的应用特点还反映在如下几个方面：
第一，它既是一台数据采集器，又是一台功能较全的机器状态分析仪，不仅有常用的时域分析和频域FIT分析，而且还可以做倒谱、细化、包络谱和时频域分析等功能。
第二，它既是采集器，又可以兼做其它仪器来用。如法国迈威公司的MOVIL OG数据采集器，就可作为一台动平衡仪来用，它不但可以做单一平面的动平衡，还可以做六个平面的动平衡。
第三，储存量大，从低频到高频频率测量范围宽，能适应机器从低速到高速的各种监测范围需要。
第四，可利用振动传感器或过程传感器或电量传感器等输入多种物理量，如振动加速度、位移、相位、转速、温度、压力、流量、电压、电流和功率等，形成多参数监测系统。
第五，数据采集器配套的软件是以通用窗口的软件为基础，功能较强。一套软件可同时支持数种不同型号与不同档次的数据采集器。
第六，数据采集器已经安装了LCD背光显示屏，并尽量减少了操作键，元器件高度集成化，并减轻了机器的重量，采用防水防撞击的密封外壳，能适应恶劣的工业环境。
数据采集系统的市场需求量大，特别是随着技术的发展，可用数据器为核心构成一个小系统，而目前国内生产的主要是数据采集卡，存在无显示功能、无记忆存储功能等问题，其应用有很大的局限性，所以开发高性能的，具有存储功能的数据采集产品具有很大的市场前景[2]。
第1章绪论
1.4 本文主要研究内容
本文主要的研究内容是基于STC12C5A60S2系列单片机和TLC2543的多路数据采集器，该系统包括以下功能：变阻器电压的模拟信号采集，多路模拟信号的A/D转换，LCD1602显示数据，串口通信，PC机上的数据显示。第二章中主要介绍了本设计所使用的单片机。第三章则分析了各个模块，在每个模块说明中主要介绍所使用的器件特性、引脚功能、工作原理、电路原理图等。第四章主要介绍软件部分的实现和仿真调试部分以及硬件成品。
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第2章 STC12C5A60S2单片机的介绍
2.1 STC12C5A60S2单片机的说明
2.1.1 芯片特性
随着电子行业发展的突飞猛进，微控制器，作为大多数电子产品的核心器件，发展更是日新月异，无论从品种上还是从性能上都是不断进步。1971年Intel公司研制出世界上第一个4位的微处理器Intel 4004，标志着第一代微处理器问世，微处理器和微机时代从此开始。目前市面上常见的单片机有A VR、DSP、PIC、51系列等等，每一款单片机都有其独特的功能和特性。51单片机虽然是一款入门级的单片机，然而随着多家公司相继推出51系列器件以后，无论是性能还是稳定性方面都大大改进。因此，我选择了宏晶公司生产的STC12C5A60S2系列单片机。STC12C5A60S2系列单片机是一个增强型51系列单片机。
2.1.1.1 内含看门狗STC12C5A60S2系列单片机内部引进了看门狗功能，使单片机系统可靠性设计变得更加方便/简洁。如果MCU/CPU 不在规定的时间内按要求访问看门狗，就认为MCU/CPU处于异常状态，看门狗就会强迫MCU/CPU复位，使系统重新从头开始按规律执行用户程序。
2.1.1.2 低功耗STC12C5A60S2系列单片机可以运行3种省电模式以降低功耗，他们分别是：空闲模式，低速模式和掉电模式，正常工作模式下，STC12C5A60S2系列单片机的典型功耗是2mA～7mA，而掉电模式下的典型功耗是<0.1uA，空闲模式下的典型功耗是<1.3mA。
2.1.1.3 外部低压检测STC12C5A60S2系列单片机在P4.6口增加了外部低压检测功能，这样用户可以用查询方式或中断方式检查外部电压是否偏低。5V单片机内部检测门槛电压是1.32V。有了外部低压检测功能，就可以在掉电时，及时将数据保存进EEPROM，正常工作时无需操作EEPROM。
2.1.1.4 第二复位功能脚STC12C5A60S2系列单片机中，用户可以自己设置将P4.6脚为第二复位脚，在时钟频率高于12MHz时，建议使用第二复位功能脚，利用增加的外部低压检测LVD功能作外部低压检测复位脚。
第2章 STC12C5A60S2单片机的介绍
2.1.1.5兼容性STC12C5A60S2系列单片机的引脚和8051是一样的，因此选用STC12C5A60S2系列单片机取代8051是可以直接代替的。不管是采用40引脚还是44引脚的产品，只要选用相同的STC12C5A60S2系列单片机取代8051即可。
2.1.2 STC12C5A60S2单片机硬件组成结构
STC12C5A60S2的主要功能如下：
8位字长CPU。
工作频率范围：0～35MHz。
ISP/IAP，在系统可编程/在应用可编程。
片上集成1280 字节RAM。
4个I/O端口共32线。
4个16位定时/计数器。
高速SPI 串行通信端口。
通用全双工异步串行通信。
硬件看门狗。
8 通道，10 位高速ADC，速度可达25 万次/秒。
芯片内EEPROM 功能,擦写次数10 万次以上。
可编程时钟输出功能。
2.1.3 STC12C5A60S2单片机引脚功能
STC12C5A60S2单片机有4种不同的封装，其有效引脚为40条。现以PDIP(双列直插式)封装为例简介各引脚功能。
2.1.
3.1外接晶振或外部振荡器引脚1、XTAL1 当外接晶振时，接外部晶振的一个引脚。片内振荡器由一个单级反相器组成，XTAL1为反相器的输入。当外部振荡器提供时钟信号时，则由XTAL2端输入；2、XTAL2 接外部晶振的另一个引脚。片内为单级反相器的输出，当由外部时钟源提供时钟信号时，则本引脚浮空。
2.1.
3.2 多功能I/O口引脚第一，P0口为8位并行I/O口，作为输出口时，每个管脚可带8个TTL负载。在外扩存储器时，还可以作为低8位地
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址/数据总线。当定义为I/O口时，为准双向I/O口，需外接上拉电阻，在写入1后就成为高阻抗输入口。在对片内FLASH编程时P0口接收字节代码，在程序校验时输出字节代码。程序校验期间应外接上拉电阻。
第二，P1口为准双向通用I/O口，能负担4个TTL负载。在FLASH 编程和校验时定义为低8位地址线。它的第二功能如下：
P1.0：定时/计数器T2的外部计数输入。
P1.1：定时/计数器T2捕获/再装入触发及方向控制。
P1.5：MOSI。
P1.6：MISO。
P1.7：SCK。
第三，P2口(2l-28)内接上拉电阻的8位准双向I/O口，能负担4个TTL 负载。当访问外部存储器时定义为高8位地址总线，只需8位地址线时，它将输出特殊功能寄存器中内容。
第四，P3口(10-17)内接上拉电阻的8位准双向I/O口，能接4个TTL 负载。它的第二变异功能如下：
P3.0：RXD(串行接收端口)。
P3.1：TXD(串行发送端口)。
P3.2：外部中断0请求端。
P3.3：外部中断1请求端。
P3.4：定时/计数器0外部计数输入端。
P3.5：定时/计数器1外部计数输入端。
P3.6：外部数据写选通。
P3.7：外部数据读选通。
2.1.
3.3 控制和复位引脚第一，RST复位信号输入端。振荡器起振后，该引脚置高电平，并持续2个机器周期以上系统进行复位。在定时监视器定时输出后引脚置成高电平并持续96个振荡周期。特殊功能寄存器AUXR中的DISRT0位可以使复位无效。默认的DISRT0位状态，RST引脚上的高电平有效。
第二，ALE地址锁存使能端。当访问外部器件时ALE的负跳变将低8
第2章 STC12C5A60S2单片机的介绍
位地址读入锁存器。在FLASH编程时输入编程脉冲。在非访问外部器件期间，ALE仍以1/6振荡频率的常量输出，可用于外部计数或时钟信号。当访问外部数据器件时将跳过一个ALE脉冲。如果需要，可对特殊功能寄存器区的地址为8EH单元的D0位置1，可禁止ALE输出，而只有在执行MOVX 或MOVC等指令时ALE才被激活，仍输出锁存有效，否则被微弱拉高。在执行外部程序时，该设定禁止ALE位无效。
2.2 本章小结
本章主要介绍了单片机，包括该单片机的特性，硬件结构和引脚功能，为以后的内容打下基础。
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第3章系统模块分析
3.1 A/D转换模块
本章主要以模块化的形式分析介绍我设计的多路信号采集器，系统主要包括：A/D转换模块、LCD显示模块、串口通信模块。在每一模块中分别分析了所使用器件的器件特性、引脚功能、工作原理以及该模块的工作原理和原理图。
3.1.1 A/D转换芯片的选择
随着模数转换技术快速发展，A/D转换器的种类也越来越多，目前使用广泛的有：余数反馈比较式A/D转换器、V/F变换式A/D转换器、逐次逼近式A/D转换器、双积分A/D转换器等等。
(1)余数反馈比较式A/D转换器这种转换方式分辨率很高，量化误差小，转换精度高。这种转换方式的速度主要受两个因素的限制：一是每次循环进行电压数字转换的时间；二是余数模拟电压的建立时间。目前，采用这种方式的A/D芯片，通过辅之以一些另外的技术措施，其转换速度还是比较快的。
(2)V/F变换式A/D转换器由于应用了积分电容，具有很好的抗干扰性能、良好的线性度和高的分辨率，电路结构简单。缺点是转换速率低，在一些非快速的检测信道中愈趋向使用V/F变换式A/D转换器代替通常的A/D转换器。
(3)逐次逼近式A/D转换器这种转换方式速度高，外用元器件也不多，大多数单片集成A/D转换器芯片多采用此种方式。但对快速变化的输入信号应配备采样保持器才能保证转换精度的要求。此外，A/D转换器本身对输入信号中的噪声无抑制作用，必须采用外加软硬件抗干扰措施，才能抑制输入信号中大部分随机干扰。
(4)双积分A/D转换器这种转换方式抗干扰能力强，具有较高的转换精度，电路结构简单，编码方便，但转换速率低，常用于速度要求不高，精度要求较高的测量仪器仪表中。
第3章系统模块分析
在本系统中，根据实际需要和性价比综合考虑，采用了TI公司生产的TLC2543C，11路12位开关电容逐次逼近串行A/D转换器，采样率为66 ksps，在工作温度范围内10us转换时间。除了高速的转换器和通用的控制能力外，本器件有一个片内的14通道多路器可以在11个输入通道或3个内部自测试电压中任意选择一个。采样—保持是自动的。在转换结束时，转换结束EOC 输出端变高以指示转换的完成。本器件中的转换器结合外部输入的差分高阻抗的基准电压，具有简化比率转换、刻度以及模拟电路与逻辑电路和电源噪声隔离的特点。开关电容的设计可以使在整个温度范围内有较小的转换误差。此多通道，小体积的TLC2543C器件，线性误差小，节省I/O资源，成本较低，特别适用于单片机数据采集系统的开发[3]。
3.1.2 TLC2543芯片的说明
3.1.2.1 芯片特性具有11个输入端的12位模数转换器TLC2543是TI公司于近几年推出的一种性能价格比较优的12位A/D转换芯片，具有多种封装形式，并具有民用级、工业级、军用级产品。在产品型号、规格、封装形式、适用范围等方面，已形成一个系列。TLC2543的特点：
12位分辨率A/D转换器。
在工作温度范围内10us转换时间。
11路模拟输入通道。
3路内置自测方式。
采样率为66ksps。
线性误差±1LSBmax。
有转换结束输出EOC。
具有单、双极性输出。
可编程的MSB或LSB前导。
可编程输出数据长度。
3.1.2.2 引脚功能TLC2543有20根引脚，其它封装形式引脚数及引脚功能相同。引脚的功能简要分类说明如下：
电源引脚。Vcc：20脚，正电源端，一般接+5V。GND：10脚，地。GND
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是内部电路的地回路端。REF+：14脚，正基准电压端。基准电压的正端被加到REF+，最大的输入电压范围由加于本端与REF-端的电压差决定，一般接+5V。REF-：13脚，负基准电压端。基准电压的低端被加到REF-，一般接地。
控制引脚。/CS：15脚，片选端。由高到低有效，由外部输入。在/CS 端由高变低时，内部计数器复位。由低变高时，在设定时间内禁止DATA INPUT和I/O CLOCK。EOC：19脚，转换结束端。在最后的I/O CLOCK下降沿之后，EOC从高电平变为低电平并保持到转换完成和数据准备传输为止转换。I/O CLOCK：18脚，输入/输出时钟端。I/O CLOCK接收串行输入信号并完成以下四个功能：a)在I/O CLOCK的前8个上升沿，8位输入数据存入输入数据寄存器。b)在I/O CLOCK的第4个下降沿，被选通的模拟输入电压开始向电容器充电，直到I/O CLOCK的最后一个下降沿为止。c)将前一次转换数据的其余11位输出到DATA OUT端，在I/O CLOCK的下降沿时数据开始变化。d)I/O CLOCK的最后一个下降沿，将转换的控制信号传送到内部状态控制位。
模拟输入引脚。AIN0～AIN10：1～9脚、11～12脚，模拟量输入端。11路输入信号由内部多路器选通。对于4.1MHz的I/O CLOCK，驱动源阻抗必须小于或等于50Ω，而且用60pF电容来限制模拟输入电压的斜率。
控制字输入引脚。DATA TNPUT：17脚，串行数据输入端。由4位的串行地址输入来选择模拟量输入通道，选择通道及输出数据格式的控制字由此输入。
转换数据输出引脚。DATA OUT：16脚，A/D转换结果的三态串行输出端。/CS为高时处于高阻抗状态，/CS为低时处于激活状态[4]。
3.1.2.3TLC2543和单片机的接口电路设计在80C51系列微处理器中都不带SPI或相同的接口能力，为了和TLC2543模数转换器接口，需要用软件来合成SPI的操作，这样数据传送速率下降，受微处理器指令周期时间控制，因而受微处理器的时钟频率影响。因此要尽可能选择微处理器的最高始终频率，以减小指令周期时间，优化接口数据传输速率[5]。
文理学院机械与材料工程学院 课程设计报告 专业班级测控1502 课程单片机课程设计 题目抢答器的设计 教研室测控技术与仪器 学号 2807150205 学生高宇璠 指导教师森林 2017年9月
摘要 本次的课程设计基于单片机技术原理，以美国ATMEL公司开发的AT89S52芯片作为核心控制器。通过硬件电路的制作及软件程序的编制，设计制作了一种具有复位、校时功能的数字时钟系统。利用七段数码管实现星期、上下午和时间信息并且可以通过蜂鸣器和二极管实现整点提醒功能，用户可通过系统上的按键对时间进行调整，实现实时的时钟显示。本次设计的硬件由主控模块、提示模块以及显示模块构成。复位模块主要由电阻、电容、按键组成；提示模块主要由蜂鸣器、三极管、二极管、排阻组成；显示模块则由七段数码管构成，用于显示提示信息和实时时钟。 关键词：AT89S51；七段数码管; 蜂鸣器
目录 摘要 (1) 1.任务与要求 (3) 2.电路设计 (4) 2.2基本电路 (7) 2.2.1整体电路 (7) 2.2.2片机的最小系统 (7) 2.2.3晶振模块 (8) 2.2.4复位模块 (8) 2.2.5数码管显示模块 (9) 2.2.7发声模块 (10) 4. 总结与感悟 (11) 附录 0 运行程序 0
1.任务与要求 设计任务： 以51单片机为核心，设计一个供4组选手比赛的抢答器。每组设置一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应。主持人控制开始、复位和分数按键。初始状态，每组成绩均为0分，倒计时和组号显示全零。 抢答开始，主持人按下开始键，系统显示15秒倒计时，绿灯亮。 如果15秒有选手抢答，则所有抢答开关被锁定，系统显示相应的组号，蜂鸣器响1声。此时，主持人按下答题键，选手开始答题，系统开始30秒倒计时显示。时间到，红灯亮1秒，蜂鸣器响1秒。答题结束，主持人将选手回答情况进行加分或减分，每按一次“+”或“—”对应1分；每题分值改变围为-3~3分。 如果15秒没有选手抢答，则所有抢答开关都将无效，此时红灯闪烁3秒，蜂鸣器间断响3秒。 比赛结束，主持人按下复位键，系统将回到初始状态。 设计要求： 1．完成系统的硬件电路设计与软件设计； 2．采用C51语言编程；
内蒙古工业大学本科生毕业设计(论文)开题报告
注：表格根据所填内容可进行调整，可多页。 一、设计总体方案 利用AT89S52 单片机采用程序设计方法产生锯齿波，正弦波，矩形波，方波四种波形，再通过D/A 转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来，通过键盘来控四种波形的类型，频率变化，最终输出显示其各自的类型及数值
图4.1 硬件原理框图 二．硬件各单元电路方案设计与选择 1、单片机的选择 方案一：AT89S52芯片中只有一路模拟输出或几路模拟信号非同步输出，这种情况下CPU对DAC0832 执行一次写操作，则把一个数据直接写入DAC寄存器，DAC0832的输出模拟信号随之对应变化。输出波形稳定，精度高，滤波好，抗干扰效果好，连接简单，性价比高。 方案二：C8051F005单片机是完全集成的混合信号系统级芯片，具有与8051兼容的微控制器内核，与MCS-51指令集完全兼容。除了具有标准8052的数字外设部件，片内还集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其他数字外设及功能部件，而且执行速度快。但其价格较贵 方案三：采用单片机编程的方法来实现。该方法可以通过编程的方法来控制信号波形的频率和幅度，而且在硬件电路不变的情况下，通过改变程序来实现频率的变换。此外，由于通过编程方法产生的是数字信号，所以信号的精度可以做的很高。 以上两种方案综合考虑，选择方案一 2.键盘设计方案比较 方案一：矩阵式键盘。矩阵式键盘的按键触点接于由行、列母线构成的矩阵电路的交叉处。当键盘上没有键闭合时，所有的行和列线都断开，行线都呈高电平。当某一个键闭合时，该键所对应的行线和列线被短路。 方案二：独立式键盘。独立式键盘具有硬件与软件相对简单的特点，其缺点是按键数量较多时，要占用大量口线。 以上两种方案综合考虑，选择方案二。 3、D/A转换部分
毕业论文（设计）材料题目：多路信号发生器的设计 学生姓名：施乾东 学生学号：0908030228 系别：电气信息工程学院 专业：电子信息工程 届别：2013 指导教师：张大雷
一、毕业论文（设计）任务书 要求完成的主要任务及达到的目标 信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号，常用作测试的信号源或激励源的设备。其又称信号源或振荡器，是可以测试产生所需参数的电测试信号的仪器。按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。多路信号发生器是信号发生器的一种，其利用单片机控制和DAC0832进行数模转换,通过硬件电路和软件程序相结合,可正弦波、方波、三角波、梯形波及其他任意波形，波形的频率通过软件控制、幅度通过硬件在一定范围内可改变。该信号发生器相较于其他信号发生器，具有体积小、价格低、性能稳定的优点。 要求设计完成一个多路信号发生器： ?了解多种时钟信号的产生方法 ?了解虚拟仪器的具体实际应用 ?通过单片机控制74LS138译码器，对DAC0832进行片选控制基于共阴/阳数码管的方式研究 ?将所学的知识通过设计信号发生器实验可产生各种波形如正弦波、方波、三角波、锯齿波等；来加深对虚拟仪器技术的深层理解 要求所设计的多路信号发生器具有以下功能： 1、能够产生正弦波、矩形波、锯齿波等基本波形信号，并通过修改程序能够产 生任意波形的信号； 2、通过两个按键控制波形类型和频率，一个按键控制信号类型，按下键一依次 改变信号类型和停止产生波形；另一个按键改变信号频率； 3、信号频率、幅值、占空比可调 工作进度要求 2011.12.1——2011.12.28 撰写开题报告 2011.12.29——2011.12.31 拟定论文提纲 2012.1.1——2012.2.28 撰写论文初稿 2012.3.1——2012.4.31 论文修改 2012.5.1——2012.5.14 论文定稿
目录 摘 要 (2) Abstract (3) 1 绪论 (4) 1.1概述 (4) 1.2选题的目的、意义 (4) 1.3 选题的背景 (5) 1.4 本文所研究的内容 (6) 2 波形信号发生器的原理及方案选择 (7) 2.1任意波形信号发生器的原理 (7) 2.1.1 直接模拟法 (7) 2.1.2 直接数字法 (7) 2.2 任意波形发生器的设计方案 (9) 2.2.1 查表法 (9) 2.2.2计算法 (9) 2.2.3传统方法 (10) 3 基于DSP 5416的任意波形信号发生器的软件设计 (12) 3.1 TMS320C5416的开发流程 (12) 3.2软件开发环境 (13) 3.3任意波形信号发生器的软件编程 (14) 3.3.1 计算法实现波形输出 (14) 3.3.2 D/A转换 (15) 3.3.3波形控制及软件设计流程图 (16) 3.4参数的设定 (18) 4 基于DSP 5416的任意波形信号发生器的硬件设计 (20) 4.1 TMS320VC5416开发板 (20) 4.2 TMS320VC5416实验箱的连接 (23) 4.3 波形信号发生器的硬件测试过程 (23) 5 任意波形信号发生器展望 (28) 结束语 (29) 致谢 (30) 参考文献 (31)
摘 要 任意波形发生器是信号源的一种，它是具有信号源所具有的特点，更因它高的性能优势而倍受人们青睐。信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号（各种波形），然后用其它仪表测量感兴趣的参数。可见信号源在各种实验应用和试验测试处理中，它不是测量仪器，而是根据使用者的要求，作为激励源，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以满足测量或各种实际需要。 随着无线电应用领域的扩展，针对广播、电视、雷达、通信的专用信号发生器获得了长足的发展，表现在载波调制方式的多样化，从调幅、调频、调相到脉冲调制。如果采用多台信号发生器获得测量信号显然是很不方便的。因此需要任意波形发生器（Arbitrary Waveform Generator，AWG），使其能够产生任意频率的载频信号和多种载波调制信号。 目前我国已经开始研制任意波形发生器，并取得了可喜的成果。但总的来说，我国任意波形发生器还没有形成真正的产业。并且我国目前在任意波形发生器的种类和性能都与国外同类产品存在较大的差距，因此加紧对这类产品的研制显得迫在眉睫。 本文主要工作分为以下几个方面：首先，介绍研制任意波形信号发生器的目的、意义、背景，以及利用CCS仿真工具用软件实现任意波形信号发生器的的过程 ；之后，对硬件的连接及测试结果作介绍；最后，简要的对任意波形信号发生器的未来作一下展望。 关键词：DSP，任意波形信号发生器,DDS
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/371238243.html, 基于51单片机的函数信号发生器的设计 作者：朱兆旭 来源：《数字技术与应用》2017年第02期 摘要：本文所设计的系统是采用AT89C51单片机和D/A转换器件DAC0832产生所需不 同信号的低频信号源，AT89C51 单片机作为主体，采用D/A转换电路、运放电路、按键和LCD液晶显示电路等，按下按键控制生成方波、三角波、正弦波，同时用LCD显示相应的波形，输出波形的周期可以用程序改变，具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。 关键词：51单片机；模数转换器；信号发生器 中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）02-0011-01 1 前言 波形发生器，是一种作为测试用的信号源，是当下很多电子设计要用到的仪器。现如今是科学技术和设备高速智能化发展的科技信息社会，集成电路发展迅猛，集成电路能简单地生成各式各样的波形发生器，将其他信号波形发生器于用集成电路实现的信号波形发生器进行对比，波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，集成电路实现的信号波形发生器都胜过一筹，随着单片机应用技术的不断成长和完善，导致传统控制与检测技术更加快捷方便。 2 系统设计思路 文章基于单片机信号发生器设计，产生正弦波、方波、三角波，连接示波器，将生成的波形显示在示波器上。按照对作品的设计研究，编写程序，来实现各种波形的频率和幅值数值与要求相匹配，然后把该程序导入到程序存储器里面。 当程序运行时，一旦收到外界发出的指令，要求设备输出相应的波形时，设备会调用对应波形发生程序以及中断服务子程序，D/A转换器和运放器随之处理信号，然后设备的端口输出该信号。其中，KEY0为复位键，KEY1的作用是选择频率的步进值，KEY2的作用是增加频 率或增加频率的步进值，KEY3的作用是减小频率或减小频率的步进值，KEY4的作用是选择三种波形。103为可调电阻，用于幅值的调节。自锁开关起到电源开关的作用。启动电源，程序运行的时候，选择正弦波，红色LED灯亮起；选择方波，黄色LED灯亮起；选择三角波，绿色LED灯亮起。函数信号发生器频率最高可达到100Hz，最低可达到10Hz，步进值0.1- 10Hz，幅值最高可到3.5V。系统框图如图1所示。 3 软件设计
长沙学院 《单片机原理及应用》 课程设计说明书 题目基于单片机的多路抢答器设计系(部) 电子与通信工程系 专业(班级) 姓名 学号 指导教师 起止日期
《单片机原理及应用》课程设计任务书
长沙学院课程设计鉴定表
目录 目录 目录 (4) 1设计内容与要求 (5) 2 设计方案 (6) 3.电路仿真图 (7) 4.程序框图 (9) 5.心得体会 (10) 6.参考文献： (10)
概要 数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参 赛队的输入信号在显示器上输出用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路.通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。单片机体积小价格低，应用方便，稳定可靠。单片机将很多任务交给了软件编程去实现，大大简化了外围硬件电路，使外围电路的实现简单方便。单片机系统的硬件结构给予了抢答系统“身躯”,而单片机的应用程序赋予了其新的“生命”，使其在传统的抢答器面前具有电路简单、成本低、运行可靠等特色。对于抢答器我们大家都知道那是用于选手做抢答题时用的，选手进行抢答，抢到题的选手来回答问题。抢答器不考验选手的反应速度同时也要求选手具备足够的知识面和一定的勇气选手们都站在同一个起跑线上，体现了公平公正的原则。关键字：抢答电路定时电路报警电路 1设计内容与要求 设计内容 设计一个抢答器，可供位选手抢答，主持人可通过开关复位控制，具有抢答、 设计要求 设计一个抢答器，可以同时供8名选手或8个队伍参加比赛，他们的编号分别是 1、2、3、4、5、6、7、8，各用一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号相对应， 也是给节目主持人设置一个控制开关9，用来控制系统的清零（编号显示数码管灭 灯）和抢答的开始。 抢答器具有数据锁存和显示功能。抢答开始，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁 存，并在LED数码管上显示出选手的编号，同时扬声器给出音响提示。此外要封存 输入电路，禁止其他选手抢答。优先抢答选手的编号一直保持到系统清零为止。 抢答器具有定时抢答的功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定，档节目主持人 按下“9”按钮后，同时扬声器发出短暂声， 抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号，并保持到主持人将系统清零为止。
测控专业虚拟仪器课程设计说明书 题目：多路信号发生器 学生姓名： 学号： 专业：测控技术与仪器 班级： 指导教师：
1.设计题目:多路信号发生器 2. 设计目的: 1.通过实验让我们更深入了解虚拟仪器的基本原理及观念，掌握利用 相关的软、硬件平台完成虚拟仪器设计的方法和步骤。 2.了解虚拟仪器的具体的实际应用。 3. 将所学的知识通过设计信号发生器实验可产生各种波形如正弦波、 方波、三角波、锯齿波等；来加深对虚拟仪器技术的深层理解。 3.设计要求: ①可输出双路正弦波(方波、三角波)信号,其相位差可调 ②信号频率、幅值、占空比可调 4.基本设计思路: 在条件结构中运用“基本函数发生器”模块作为正弦波、方波、三角波信号的发生单元，通过其可设置频率、幅值、相位差及占空比的调节，且经过条件结构即可进行双路、单路等各信号输出的选择，然后用While循环使输出信号连续的动起来，所产生的信号通过波形图来显示，可用DAQ输入模块将信号送入数据采集卡PCI6221再用DAQ输出模块将信号采集回来用波形图显示，便可验证所产生的信号，或通过示波器来验证！ 5.程序流程图：
图1.程序流程图 6．设计实现过程: （1）通过“条件结构”来分配通道 在程序框图中，右键在编程—结构中如图，即可拖出条件结构， ，此条件结构通过设置条件分支来进行通道1、2各种波形信号的选择。条件分支的设置可在前面板输入控件中选 择“滑动杆”连入分支选择中，对其进行属性设置得到通道选择如下图 作为所产生波形通道的选择。在真假选择中通过右键增加输入分支分别为0、1、2、3，对应通道1、2、双通道及公式波形。将基本函数发生器及其类型放条件结构内，其他输入控件放条件外，以供个条件连线方便使用。 （2）“基本函数发生器”模块及基本参数设置 在程序框图中右键选择信号处理如下图(a),选中波形生成找到基本函
苏州科技学院 毕业设计开题报告 设计题目任意信号发生器的硬件设计（基于89C51实现）院系电子与信息工程学院 专业电子信息工程 班级电子0911 学生姓名XXXXXXX 学号 设计地点 指导教师 2013 年3月31 日
设计题目：任意信号发生器的硬件设计（基于89C51实现）课题目的、意义及相关研究动态： 一、课题目的： 信号发生器是一种能产生模拟电压波形的设备，这些波形能够校验电子电路的设计。信号发生器广泛用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域,它是一种可以产生正弦波，方波，三角波等函数波形的一起，其频率范围约为几毫赫到几十兆赫，在工业生产和科研中利用信号发生器输出的信号，可以对元器件的性能鉴定，在多数电路传递网络中，电容与电感组合电路，电容与电阻组合电路及信号调制器的频率，相位的检测中都可以得到广泛的应用。因此，研究信号发生器也是一个很重要的发展方向。 常用的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成的，但这种模拟信号发生器用于低频信号输出往往需要的RC值很大，这样不但参数准确度难以保证，而且体积和功耗都很大，而本课题设计的函数信号发生器，由单片机构成具有结构简单，价格便宜等特点将成为数字量信号发生器的发展趋势。 本课题采用的是以89c51为核心，结合 DAC0832实现程控一般波形的低频信号输出，他的一些主要技术特性基本瞒住一般使用的需要，并且它具有功能丰富，性能稳定，价格便宜，操作方便等特点，具有一定的推广作用。 二、课题意义： （1）任意信号发生器主要在实验中用于信号源，是电子电路等各种实验必不可少的实验设备之一，掌握任意信号发生器的工作原理至关重要。 （2）任意信号发生器能产生某些特定的周期性时间任意波形（正波、方波、三角波）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫任意信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。 （3）本课题主要研究开发一个基于51单片机的实验用任意信号发生器，不但成本较低而精度较高，最重要的是开发简单易于调试，具有一定社会价值和经济价值。 （4）任意信号发生器作为一种常见的电子仪器设备，既能够构成独立的信号源，也可以是高新能的网络分析仪，频谱仪以及自动测试装备的组成部分，任意信号发生器的关键技术是多种高性能仪器的支撑技术，因为它是能够提高质量的精密信号源及扫描源，可使相应系统的检测过程大大简化，降低检测费用并且提高检测精度。
基于51单片机的函数信号发生器 设计方案 利用单片机AT89C52采用程序设计方法产生锯齿波、三角波、正弦波、方波四种波形，再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来，能产生10Hz—10kHz 的波形。通过键盘来控制四种波形的类型选择、拨码开关控制频率的变化，并通过液晶屏1602显示其各自的类型以及数值，系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三部分，其中尤其对数/模转换部分和波形产生和变化部分进行详细论述。 设计要求 1)、利用单片机采用软件设计方法产生四种波形 2）、四种波形可通过键盘选择 3）、波形频率可调 4）、需显示波形的种类及其频率 方案设计 1 信号发生电路方案
通过单片机控制D/A，输出四种波形。此方案虽输出的波形不够稳定，抗干扰能力弱，不易调节，但此方案电路简单、成本低。因此选用此方案。 2 单片机的选择 AT89C52单片机是一种高性能8位单片微型计算机。它把构成计算机的中央处理器CPU、存储器、寄存器、I/O接口制作在一块集成电路芯片中，从而构成较为完整的计算机、而且其价格便宜。 3 显示方案 采用LCD液晶显示器1602。其功率小，效果明显，显示编程容易控制，可以显示字母。 4 键盘方案论证 采用独立式键盘。独立式键盘具有硬件与软件相对简单的特点，其缺点是按键数量较多时，要占用大量口线。 总体系统设计 该系统采用单片机作为数据处理及控制核心，由单片机完成人机界面、系统控制、信号的采集分析以及信号的处理和变换，采用按键
输入，利用液晶显示电路输出数字显示的方案。将设计任务分解为按键电路、液晶显示电路等模块。下图为系统的总体框图： 总体方框图 硬件实现及单元电路设计 1单片机最小系统的设计 AT89C52是片内有ROM/EPROM的单片机，因此，这种芯片构成的最小系统简单﹑可靠。用80C51单片机构成最小应用系统时，只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可，如图（2） 89C51单片机最小系统所示。由于集成度的限制，最小应用系统只能用作一些小型的控制单元。其应用特点： (1)有可供用户使用的大量I/O口线。
基于51单片机的信号发生器设计报告 二零一四年十二月十一日
摘要 根据题目要求以及结合实际情况，本文采用一种以AT89C51单片机为核心所构成的波形发生器，可产生方波、三角波、正弦波、锯齿波等多种波形，波形的频率可用程序改变，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、性能优越等特点。本设计经过测试，性能和各项指标基本满足题目要求。 关键词：信号发生器 DAC0832芯片 LM358运放 89C51芯片
目录 摘要...................................................................... 目录...................................................................... 第一章绪论................................................................. 1.1单片机概述........................................................... 1.2信号发生器的概述和分类.............................................. 1.3问题重述及要求....................................................... 第二章方案的设计与选择................................................... 2.1方案的比较........................................................... 2.2设计原理 ............................................................. 2.3设计思想 ............................................................. 2.4实际功能 ............................................................. 第三章硬件设计............................................................ 3.1硬件原理框图......................................................... 3.2主控电路 ............................................................. 3.3数、模转换电路....................................................... 3.4按键接口电路......................................................... 3.5时钟电路 ............................................................. 3.6显示电路 ............................................................. 第四章软件设计............................................................ 4.1程序流程图........................................................... 参考文献.................................................................... 附录1 电路原理图 .......................................................... 附录2 源程序............................................................... 附录3 器件清单......................................................
数字信号处理（DSP） 综合设计性实验报告 学院：电子信息工程学院 班级：通信0708 指导教师：高海林 学生：原凌云07211253 张丽康07211256
北京交通大学电工电子教学基地 2004年12月28日 目录 一、设计任务 (3) 二、实验目的 (3) 三、设计内容 (3) 四、实验原理 (4) 五、程序设计 (6) 1、程序源代码 2、实验截图和结果 六、实验总结 (22) 七、参考资料 (23)
一、设计任务书 信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。信号发生器在现代工程中应用非常广泛。在实际中常需要产生一些特殊波形，用于仿真实际信号的波形，以检测和调试测量装置。 使用DSP 和D/A 转换器可以产生连续的正弦波信号，同样也能产生方波、锯齿波、三角波等其它各种信号波形。本设计要求采用DSP及其D/A转换器产生上述各种信号波形。 二、实验目的 （1）了解产生信号的两种方法及各自的优缺点。 （2）掌握使用DSP产生正弦波的原理和算法，进而掌握一般信号产生的原理和方法。 （3）掌握5402DSK CODECC(A/D、D/A)的工作原理和初始化过程。（4）掌握使用指针访问片上ROM中正弦查找表的方法。
三、设计内容 使用DSP 产生300—4000HZ 的正弦信号，要求使用查表法，测量产生的信号波形的频率和幅度，并且频率可变、幅度可变、直流分量可变。用软件CCS5000编程实现，并硬件（DSK 板或示波器）连接进行功能演示。 使用计算法产生余弦波分量。 发挥部分： （1）使用DSP 产生300—4000HZ 的方波、锯齿波和三角波。 （2）使用现有程序，实现不改变源程序，频率和幅度自动可调。 四、实验原理 产生连续信号的方法通常有两种：查表法和计算法，查表法不如计算法使用灵活。计算法可以使用泰勒级数展开法进行计算，也可以使用差分方程进行迭代计算或者直接使用三角函数进行计算。计算结果可以边计算边输出，也可以先计算后输出。 正弦函数和余弦函数的泰勒级数数学表达式为： =x sin ΛΛ+--+-+-+---)! 12()1(!9!7!5!31 219753n x x x x x x n n ,x ?),(∞-∞∈ =x cos ΛΛ+-+-+-+-)! 2()1(!8!6!4!2128 642n x x x x x n n ,x ?),(∞-∞∈. 如果要计算一个角度ⅹ的正弦和余弦值，可以取其前五项进行近似计算。 或使用下面递归的差分方程进行计算。 y [n ]=A*y [n -1]-y [n -2] 其中：A=2cos(x )，x =2πF/F S 。F —信号频率，
摘要: 本系统利用单片机AT89S52采用程序设计方法产生锯齿波、正弦波、矩形波三种波形，再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来，能产1Hz—3kHz的波形。通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率变化，并通过液晶屏1602显示其各自的类型以及数值，系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三部分，其中尤其对数/模转换部分和波形产生和变化部分进行详细论述。 关键词：单片机AT89S52、DAC0832、液晶1602 Abstract: this system capitalize on AT89s52，it makes use of central processor to generate three kinds of waves, they are triangle wave, and use D/A conversion module, wave generate module and liquid crystal display of 1602, it can have the 1Hz-3KHz profile. In this system it can control wave form choosing, frequency, range,can have the sine wave, the square-wave, the triangular wave. Simultaneously may also take the frequency measurement frequency,and displays them through liquid crystal display of 1602. this design includes three modules. They are D/A conversion module, wave generate module and liquid crystal display of LED module. In this design, the wave generator into wave form module and D/A conversion module are discussed in detail. key word: AT89S52, DAC0832, liquid crystal 1602. 目录
专业论文 题目：基于80C51单片机的八路抢答器设 计
摘要：八路智力抢答器是一个可供八个参赛组进行智力竞赛的电路装置，该装置主要是由单片机最小系统、控制电路（八个选手抢答按钮；三个主持人控制按钮；四个修改按钮）、数码显示电路与蜂鸣器电路组成的。单片机（MCU）是目前在电气控制技术中广泛应用的重要元件。它具有体积小，稳定性高，应用范围广，控制能力强，升级改造容易等诸多优点。本论文介绍采用ATMEL公司AT89S52单片机设计八路智能抢答器。软件采用汇编语言编程，汇编语言属于计算机领域的低级语言，具有简明易懂,执行效率高等的优点。智能八路抢答器具有抢答时间与答题时间调整，抢答错误报警提示等功能，可以广泛应用于各类知识竞赛。 关键词：抢答器；单片机；硬件系统；软件编程
基于80C51单片机的八路抢答器设计 一、系统概述与原理方框图 在文中，我对八路抢答器的总体设计及其主要的功能特点进行简单的分析，并给出它的特点，实现的功能以及系统的简单操作，以对单片机及其控制系统的了解。 （一）单片机技术发展的概述与系统问题的提出 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，单片机的发展正朝着 CMOS化，低功耗，小体积，大容量，高性能，低价格和外围电路的内装化等 几个方面 发展。近几年，由于某种原因CHMOS技术的进步，大大地促进了单片机的CMOS 化，此种芯片除了低功耗外，还具有功耗的可控性，使单片机可以工作在功 耗精细管理状态，特别是IIC，API等串行总线的引入，可以使单片机的引脚 设计得更少，单片机系统结构更加简化及规范化。 我们设计出的8路抢答器是一种基于MCS-51单片机的硬件和软件设计及 实现方法，这种电路设计具有按键有效提示,输入错误提示,控制报警电路, 在线修改功能等多种功能,保密性强,灵活性高,特别适用于家庭!办公室!学 生宿舍及宾馆等场所。它具有全集成化，智能化，高精度，高性能，高可靠 性和低价格等优点，是一个值得推广的一种方法。接下来我们就对方案与设 计原理方框图进行比较分析。 （二）设计思路与系统组成及主要特点 为了使设计更具有针对性，使用性更强，我对其进行精心的设计，在设 计过程中，我们想到了很多的设计方案。 1．设计思路 设计一个八路抢答器，可同时供8名选手或者8个代表队参加比赛，他 们的编号分别为1——8,各用一个抢答器按钮,按钮的编号与选手的编号相 对应,分别设为S1…S8。节目主持人设置一组控制开关，用来控制系统的清 零和抢答器的开始，修改抢答时间与答题时间，如果想调节抢答时间或答题 时间,按"抢答时间调节"键或"答题时间调节"键进入调节状态。并且抢答器具 有数据锁存和显示的功能，抢答开始，若有选手按动抢答按钮，编号立即锁
课程设计(论文)任务书 电气学院电力系统及其自动化专业12（1 ）班 一、课程设计(论文)题目：简易信号发生器设计 二、课程设计(论文)工作自 2015年1 月12 日起至2015 年 1月16 日止。 三、课程设计(论文) 地点:电气学院机房 10-303 四、课程设计(论文)内容要求： 1．课程设计的目的 （1）综合运用单片机原理及应用相关课程的理论知识和实际应用知识，进行单片机应用系统电路及程序设计，从而使这些知识得到进一步的巩固，加深和发展；（2）熟悉和掌握单片机控制系统的设计方法，汇编语言程序设计及proteus 软件的使用； （3）通过查阅图书资料、以及书写课程设计报告可提高综合应用设计能力，培养独立分析问题和解决问题的能力。 2．课程设计的内容及任务 （1）可产生频率可调的正弦波（64个点）、方波、锯齿波或三角波。 （2）显示出仿真波形。 （3）通过按键选择输出波形的种类。 （4）在此基础上使输出波形的幅值可控。
3.课程设计说明书编写要求 （1）设计说明书用A4纸统一规格，论述清晰，字迹端正，应用资料应说明出处。（2）说明书内容应包括（装订次序）：题目、目录、正文、设计总结、参考文献等。应阐述整个设计内容，要重点突出，图文并茂，文字通畅。 （3）报告内容应包括方案分析;方案对比;整体设计论述;硬件设计（电路接线，元器件说明，硬件资源分配）;软件设计（软件流程，编程思想，程序注释，） 调试结果;收获与体会;附录（设计代码放在附录部分，必须加上合理的注释）（4） 学生签名： 2015年1月16 日 课程设计(论文)评审意见 （1）总体方案的选择是否正确；正确（）、较正确（）、基本正确（）（2）程序仿真能满足基本要求；满足（）、较满足（）、基本满足（）（3）设计功能是否完善；完善（）、较完善（）、基本完善（）（4）元器件选择是否合理；合理（）、较合理（）、基本合理（）（5）动手实践能力；强（）、较强（）、一般（）（6）学习态度；好（）、良好（）、一般（）（7）基础知识掌握程度；好（）、良好（）、一般（）（8）回答问题是否正确；正确（）、较正确（）、基本正确（）、不正确（） （9）程序代码是否具有创新性；全部（）、部分（）、无（） （10）书写整洁、条理清楚、格式规范；规范（）、较规范（）、一般（）总评成绩优（）、良（）、中（）、及格（）、不及格（） 评阅人：
创新性实验研究报告实验项目名称＿简易函数信号发生器
四、实验内容
2、实验内容 1、运用keil软件对程序进行编写，运行程序，并进行程序修改。 2、运用protues软件进行硬件电路仿真设计。 3、将程序下载到仿真单片机中，并观测输出波形。 4、对程序进行修改，再次运行仿真软件，直到输出理想的波形。 5、仿照仿真软件进行硬件电路的焊接。 6、将程序下载到单片机，并用示波器测试输出波形。 7、对程序进行修改，直到输出满意的波形为止。
3、实验步骤 1、首先打开keil软件. 2、运用keil软件对程序进行编写，程序见附件。 3、打开protues软件. 4、运用protues软件对硬件电路进行设计。 9C51单片机是该信号发生器的核心，具有2个定时器，32个并行I/O口，1个串行I/O口，5个中断源。由于本设计功能简单，数据处理容易，数据存储空间也足够，因为我们采用了片选法选择芯片，进行芯片的选择和地址的译码。在单片机最小最小系统中，单片机从P1口接收来自键盘的信号，并通过P0口输出控制信号，通过DA转换芯片最终由示波器显示输出波形。单片机引脚分配如下：?XTAL1，XTAL2：外接晶振，产生时钟信号。 ?RST：复位电路； ?P2口：8位数字信号输出输出，外接DAC0832； ?P3.6口和P3.7口：DAC0832的时钟信号； 单片机模块 单片机输出的是数字信号，因为要得到模拟信号的波形就必须对其进行数模转换。我们采用了DAC0832数模转换器，该芯片具由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器及转换控制电路四部分构成。由于其输出为电流输出，因为外加运算放大器LM324使之转换为电压输出。最后通过示波器显示输出的波形。
编号：_______________ 单片机课程设计报告 题i:八路抢答器设计制作 院（系）：机电工程 专业：电气工程及其自动化 学生姓名： __________________ 学号： _____________________ 指导教师单位：______________________ 姓名：
随着社会的不断进步，电子技术也飞速的向前发展.特别是大规模集成电路的发展, 把我们带进了电子化时代。电子产品的日益增多，也让我们的生活越来越方便。特别是计算机的发展，真可谓是突飞猛进。自从1946年世界上第一台计算机的诞生以来，还不到六十年的时间，计算机就取得了举世瞩目的成绩。特别是在通信领域，实现了信息一体化的时代。作为大学生的我们，更需要加强实践能力的培养。课程设计在一定程度上反映了我们对理论知识的理解程度，是理论与实践的桥梁。它不仅能锻炼我们的动手能力，而且能够培养我们对问题的思考能力以及对知识的进一步了解。当你能把你所学到知识化作为现实的东西时，我们能力就提升到一个新台阶。 很多人都认为学习是枯燥无味的，有时觉得与现实太遥远。在学习之余，我们仍然可以找到一点有趣的事情，比如说做一个声控灯泡、数字钟等等。生活中我们要找到自己感兴趣的东西。这次综合课程设计中，我制作了八路抢答器。 抢答器是为智力竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路，广泛应用于各种知识竞赛、文娱活动等场合。能够实现抢答器功能的方式有多种，可以采用前期的模拟电路、数字电路或模拟与数字电路相结合的方式，但这种方式制作过程复杂，而且准确性与可靠性不高，成品面积大，安装、维护困难。本节介绍一种利用51单片机作为核心部件进行逻辑控制及信号产生的八路抢答器。近年来，随着单片机档次的不断提高，功能的不断完善，其应用日趋成熟、应用领域日趋扩大，特别是工业测控、尖端武器和日用家电等领域更是因为有了单片机而生辉增色。单片机应用技术已成为一项新的工程应用技术。本次课程设计我们做的是八路抢答器，我们采用STC89C51单片机实现抢答功能，性能更稳定，更易操作调试。 关键词：多路数字抢答器STC89C51 PROTEUS
基于单片机的信号发生器设计
基于单片机的信号发生器 设计
摘要 在介绍MAX038 芯片特性的基础上,论述了采用MAX038 芯片设计数字函数信号发生器的原理以及整机的结构设计。对其振荡频率控制、信号输出幅度控制以及频率和幅度数显的实现作了较详细的论述。该函数信号发生器可输出三角波,方波和正弦波。 本文重点论述了整机通过D/A转换电路控制MAX038的实现过程，D/A转换电路采用了8位4通道的MAX505来实现。在幅度的控制上采用数字电位器AD5171，该芯片是I2C总线方式控制，文中给出了I2C总线的读写控制程序。系统支持按键操作和上位机操作两种模式。 关键词:函数信号；D/A ；单片机控制
Design of Signal Generator System Based on SCM Zisu zhou (College of Zhangjiajie, Jishou University, Jishou,Hunan 416000) Abstract Based on the introduction of MAX038 , we discussed the principle and the whole frame of the digital function signal generator. We described the control of the oscillatory frequent , amplitude and the digital display in detail. Thegenerator can output three kinds of waves : sine wave , square wave , triangle wave. This text has exposition the mirco-computer controls the D/A electric circuit of conversion realize the process. In D/A changing electric circuit adopt the 8 bit 4 channel come to realize. Porentiometer AD5171 is adopted in the control of length. This chip is that I2C bus control way. This system supports key-control or computer-control modes. Key words : function signal ；D/A ；single - chip microprocessor control ；
摘要:本系统利用单片机AT89S52采用程序设计方法产生锯齿波、正弦波、矩形波三种波形，再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来，能产1Hz—3kHz的波形。通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率变化，并通过液晶屏1602显示其各自的类型以及数值，系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三部分，其中尤其对数/模转换部分和波形产生和变化部分进行详细论述。 关键词：单片机AT89S52、DAC0832、液晶1602 Abstract: this system capitalize on AT89s52，it makes use of central processor to generate three kinds of waves, they are triangle wave, and use D/A conversion module, wave generate module and liquid crystal display of 1602, it can have the 1Hz-3KHz profile. In this system it can control wave form choosing, frequency, range,can have the sine wave, the square-wave, the triangular wave. Simultaneously may also take the frequency measurement frequency,and displays them through liquid crystal display of 1602.this design includes three modules. They are D/A conversion module, wave generate module and liquid crystal display of LED module. In this design, the wave generator into wave form module and D/A conversion module are discussed in detail. key word: AT89S52, DAC0832, liquid crystal 1602.