1Proteus软件简介
Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows 操作系统上，可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是：①实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。②支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、A VR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。③提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如Keil C51 uVision2等软件。④具有强大的原理图绘制功能。总之，该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件，功能极其强大。
特点：支持ARM7，PIC ，A VR，HC11以及8051系列的微处理器CPU模型，更多模型正在开发中；
交互外设模型有LCD显示、RS232终端、通用键盘、开关、按钮、LED等；
强大的调试功能，如访问寄存器与内存，设置断点和单步运行模式；
支持如IAR、Keil和Hitech等开发工具的源码C和汇编的调试；
一键“make”特性：一个键完成编译与仿真操作；
内置超过6000标准SPICE模型，完全兼容制造商提供的SPICE模型；
DLL界面为应用提供特定的模式；
14种虚拟仪器：示波器、逻辑分析仪、信号发生器、规程分析仪等；
高级仿真包含强大的基于图形的分析功能：模拟、数字和混合瞬时图形；频率；转换；噪声；失真；付立叶；交流、直流和音频曲线；
模拟信号发生器包括直流、正旋、脉冲、分段线性、音频、指数、单频FM；数字信号发生器包括尖脉冲、脉冲、时钟和码流；
集成PROTEUS PCB设计形成完整的电子设计系统。
Protues软件与Keil uVision的结合
对于初次使用Protues软件的人可能还不知道如何设置，现在把设置步骤简介如下，仅供参考(本文章只讨论在单机上结合，在两个联网机器使用由于篇幅限制不在此讨论)：设置
步骤如下：(1) 把proteus安装目录下VDM51.dll
( C:\ProgramFiles\LabcenterElectronics\Proteus6\Professional\MODELS)文件复制到Keil安装目录的\C51\BIN目录中;(2) 编辑C51里tools.ini文件, 加
入:TDRV1=BIN\VDM51.DLL("PROTEUS VSM MONITOR-51DRIVER");(3)Keil uVision
里设置: project-->options forproject-->debug tab;(4) 选中use proteus VSM monitor 51( 如果想用两台电脑仿真,双击setting,输入IP地址或者DNS name);(5) 载入proteus文
件;(6)proteus里选择DEBUG-->use remote debug monitor;进入KEIL的project菜单option for target '工程名'。在DEBUG选项中右栏上部的下拉菜选中Proteus VSMMonitor-51 Driver。在进入seting，如果同一台机IP名为127.0.0.1,如不是同一台机则填另一台的IP 地址。端口号一定为8000 注意：可以在一台机器上运行keil，另一台中运行proteus进行远程仿真.(7)打开KEIL uVision, 按F5开始仿真.
2设计要求
2.1 整体功能要求
利用DAC0832输出正弦波信号（用示波器观察输出波形），初始频率为50Hz，变频采用“＋”、“－”键控制，当按下“＋”键是正弦波的频率自动加1输出，当按下“－”时，正弦波频率自动减1输出，实时测量输出信号的频率值，通过数码管动态显示，并分析和实测输出信号的频率范围。
2.2 设计所用芯片简介
2.2.1DAC转换器介绍
DAC转换器是一种将数字量转换成模拟量的器件，其特点是接收、保持和转换的是数字信息，不存在随温度和时间的漂移问题，因此电路的抗干扰性能较好。DAC0832是8位分辨率的D/A转换集成芯片，它具有价格低廉、接口简单及转换控制容易等特点。它由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位DIA转换电路及转换控制电路组成，能和CPU 数据总线直接相连，属中速转换器，大约在1us内将一个数字量转换成模拟量输出。
2.2.2 DAC0832 的结构
D0～D7：8位数据输入线，TTL电平，有效时间应大于90ns(否则锁存器的数
据会出错)；
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（选通数据锁存器），低电平有效；
WR1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由ILE、
CS、WR1的逻辑组合产生LE1，当LE1为高电平时，数据锁存器状态随输入数据
线变换，LE1的负跳变时将输入数据锁存；
XFER：数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲（脉宽应大于500ns）
有效；
WR2：DAC寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。由WR1、XFER
的逻辑组合产生LE2，当LE2为高电平时，DAC寄存器的输出随寄存器的输入而
变化，LE2的负跳变时将数据锁存器的内容打入DAC寄存器并开始D/A转换。
IOUT1：电流输出端1，其值随DAC寄存器的内容线性变化；
IOUT2：电流输出端2，其值与IOUT1值之和为一常数；
Rfb：反馈信号输入线，改变Rfb端外接电阻值可调整转换满量程精度；
Vcc：电源输入端，Vcc的范围为+5V～+15V；
VREF：基准电压输入线，VREF的范围为-10V～+10V；
AGND：模拟信号地
DGND：数字信号地
2.2.3DAC0832 的引脚图和内部结构图
图1.1 DAC0832 的引脚图和内部结构图
2.2.4DAC0832 的三种工作方式
1．直通方式
直通方式就是使DAC0832 内部的两个寄存器（输入寄存器和DAC 寄存器）
处于不锁存状态，数据一旦到达输入端DI7～DI0,就直接送入D/A 转换器，被转
换成模拟量。当ILE为高电平，CS 和WR 1﹑WR 2和XFER 端都接数字地，这时锁存信号LE 1 ﹑LE2 均为高
电平，输入寄存器和DAC 寄存器均处于不锁存状态，即直通方式。
2．单缓冲方式
单缓冲方式就是使两个寄存器中的一个处于缓冲方式，另一个处于锁存方式，
数据只通过一级缓冲器送入D/A 转换器。通常的做法是将和XFER 均接地，使DAC 寄存器处于直通方式，而把ILE接高电平，接端口地址译码信号，WR 1接
CPU系统总线的IOW 信号，使输入寄存器处于锁存方式。单缓冲方式只需执行
一次写操作即可完成D/A 转换。一般不需要多个模拟量同时输出时，可采用单
缓冲方式。
3．双缓冲方式
双缓冲方式就是使两个寄存器均处于锁存方式，数据要经过两级锁存（即两级
缓冲）后再送入D/A 转换器，这就是说，要执行两次写操作才能完成一次D/A 转换。只要将ILE 接高电平，WR 1和WR 2接CPU的IOW ，CS 和XFER 分别接两个不同的I/O 地址译码信号即可。
图中的Rfb 是内部电阻，是为外部运算放大器提供的反馈电阻，用以提供适当
的输出电压，Vref 端是由外电路为芯片提供的参考电源，电压范围在-10V～
+10V。另外，DAC0832 为电流输出型DAC，使用时需外接运算放大器，芯片
的电源电压最好工作在+15V。
2.2.58952单片机
1. 8952单片机的引脚图
图1.2单片机的引脚图
VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口作为AT89C51的一些特殊功能口，管脚备选功能
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE 的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE
才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两
/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA / VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
3.系统电路设计与分析
3.1基本原理
本次实验采用DC0832芯片的但缓冲方式，低频信号发生器的软件的编制主要采用的是查表法。对于正弦信号，其每一个点的值的确定方法是：选取一个正弦周期，将一个周期分为255段，取255个点，让其最大值为#FFH，因为所用的0832D/A转换为8位的，这样可以充分保证其转换的精度。正弦波幅值的计算公式如下：
A=100*sin(I*π/255)I=1 (255)
正弦波的幅度主要采用由主CPU控制D/A转换的参考电压来控制，正弦波频率的变化由改变输出点之间的延时来实现，根据正弦波的周期性和对称性来编制汇编程序，可以很方便地得到幅度和频率都受控的低频信号。
采用定时方式中断的方式控制正弦波抽样数值的输出，由定时计数器的装入值决定信号的频率，由于定时计数器采用计数方式1，16位计数初值。单片机采用12M晶振，定时范围0～65536us(即最大为65.536ms)
要设计初始频率为50Hz
定时时间：20ms/255=78us
计数值：78
由于采用计数器方式一，每次需软件装入初值计数器装入初值，理论计算值减去装入初值指令的耗时，通过软件调试得到的装入初值为理论计算值减去9所以
初值：TH1:FFH ;TL1:BBH 即(78-9)的值取补
针对“+,-”键采用外部中断控制，实现频率值的加减处理，并在处理后调用子程序计算加减后的频率的计数初值
计算公式:100000/(f*255)-9的值取补
3.2 性能指标分析
此次设计频率以1Hz为步进，通过“+，-”按键来改变，测量频率的误差范围小于1Hz，在设计中将频率值用一个八位寄存器存储，频率改变的范围在0～255之间，由于定时中断服务程序的执行需要一定时间，要求在服务程序中断到来前跳出中断服务程序，以便进入下次中断，软件调试得出最高输出频率为148Hz。
可输出的频率范围：0～148Hz，该频率在16位计数器定时范围内。
输出电压：由公式V out=-(Iout1×Rfb)=-Vref(DIGTAL INPUT)10/256 可以得到输出电压与参考电压Vref有关，由于在本设计中Vref接+5v,由第一级放大器输出的电压范围：-0～-5v.
3.3资源分配表
在设计中只使用到一个外部设备DAC0832
P0口作DAC0832的数据总线
CS与XFER接到P2.0,WR1,WR2共同接到WR,0832的访问地址为:FEFFH
系统采用3个中断：IT0,IT1,ET1,优先级IT0>IT1>ET1
其中定时器1采用方式一
P1口作数码管显示输出，实时输出当前频率值
R0—R7用来处理4字节除以两字节的除法计算
同时使用到单片机内部的30H—33H,50H—53H空间
3.4 正弦波产生电路设计图
图1.3 正弦波产生电路图
4程序流程图
图1.4 程序流程图
5程序设计5.1源程序
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 0003H ;外部中断0入口
AJMP WB0
ORG 0013H ;外部中断1入口
AJMP WB1
ORG 001BH ;定时器1中断入口
AJMP IV1
ORG 0030H
MAIN: MOV TMOD,#10H ;T1工作于定时方式1
MOV R5, #0FFH
MOV R4, #0BBH
MOV TH1,R5
MOV TL1,R4 ; 定时0.02/256s
MOV 50H,#50
MOV 51H,#00H
SETB IT0
SETB IT1
SETB EX0
SETB EX1
SETB TR1
SETB EA
SETB ET1
LOOP:
MOV A ,50H ;当前频率值显示于数码管CALL HEX2BCD
setb p3.0
clr p3.1
MOV P1,52H
call delay
setb p3.1
clr p3.0
mov p1,53H
call delay
SJMP LOOP;等待中断
DELAY:
MOV R6,#10H LOP: MOV R7,#14H
DL1: NOP
DJNZ R7,DL1
DJNZ R6,LOP
RET
HEX2BCD:
MOV B, #100
DIV AB
MOV 53H, A ;存百位数
MOV A, #10
XCH A, B
DIV AB
SWAP A ;十位数换到高四位
ADD A, B ;加上个位数
MOV 52H, A ;保存
RET
WB0:INC 50H
MOV A,50H
MOV B,#0FFH
MUL AB
MOV R3,B
MOV R2,A
MOV R4,#40H
MOV R5,#42H
MOV R6,#0FH
MOV R7,#00H
LCALL JSSZ
CLR C
MOV A,#09H
SUBB A,R4
MOV R4,A
MOV A,#00H
SUBB A,R5
MOV R5,A
CLR C
MOV A,#00H
ADD A,R4
MOV R4,A
MOV A,#00H
ADDC A,R5
MOV R5,A
CLR C
MOV TH1,R5
MOV TL1,R4
RETI
WB1:DEC 50H
MOV A,50H
MOV B,#0FFH
MUL AB
MOV R2,A
MOV R3,B
MOV R4,#40H
MOV R5,#42H
MOV R6,#0FH
MOV R7,#00H
LCALL JSSZ
CLR C
MOV A,#00H
SUBB A,R4
MOV R4,A
MOV A,#00H
SUBB A,R5
MOV R5,A
CLR C
MOV A,#09H
ADD A,R4
MOV R4,A
MOV A,#00H
ADDC A,R5
MOV R5,A
CLR C
MOV TH1,R5
MOV TL1,R4
RETI
IV1:MOV TH1,R5
MOV TL1,R4
PUSH ACC
INC 51H
MOV DPTR,#TAB
MOV A,51H
MOVC A,@A+DPTR
MOV DPTR,#0FEFFH
MOVX @DPTR,A;
NOP
POP ACC
RETI
JSSZ: ;四字节除二字节除法程序CLR C
MOV 30H,#0
MOV 31H,#0
MOV 32H,#0
MOV 33H,#0
_DIV_LOOP:
CLR C
MOV A,R4
SUBB A,R2
MOV R4,A
MOV A,R5
SUBB A,R3
MOV R5,A
MOV A,R6
SUBB A,#0
MOV R6,A
MOV A,R7
SUBB A,#0
MOV R7,A
JC _DIV_END
_INC_SHANG:
CLR C
MOV A,30H
ADDC A,#1
MOV 30H,A
MOV A,31H
ADDC A,#0
MOV 31H,A
MOV A,32H
ADDC A,#0
MOV 32H,A
MOV A,33H
ADDC A,#0
MOV 33H,A
LJMP _DIV_LOOP
_DIV_END: CLR C MOV A,R2 ADDC A,R4 MOV R0,A MOV A,R3 ADDC A,R5 MOV R1,A MOV R4,30H
MOV R5,31H
MOV R6,32H
MOV R7,33H
RET
TAB:DB
80h,83h,86h,89h,8dh,90h,93h,96h,99h,9ch,9fh,0a2h,0a5h,0a8h,0abh,0aeh,0b1h,0b4h,0b7h,0bah, 0bch,0bfh,0c2h,0c5h
DB
0c7h,0cah,0cch,0cfh,0d1h,0d4h,0d6h,0d8h,0dah,0ddh,0dfh,0e1h,0e3h,0e5h,0e7h,0e9h,0eah,0ech ,0eeh,0efh,0f1h,0f2h,0f4h,0f5h
DB
0f6h,0f7h,0f8h,0f9h,0fah,0fbh,0fch,0fdh,0fdh,0feh,0ffh,0ffh,0ffh,0ffh,0ffh,0ffh,0ffh,0ffh,0ffh,0f fh,0ffh,0ffh,0feh,0fdh
DB
0fdh,0fch,0fbh,0fah,0f9h,0f8h,0f7h,0f6h,0f5h,0f4h,0f2h,0f1h,0efh,0eeh,0ech,0eah,0e9h,0e7h,0e 5h,0e3h,0e1h,0deh,0ddh,0dah
DB
0d8h,0d6h,0d4h,0d1h,0cfh,0cch,0cah,0c7h,0c5h,0c2h,0bfh,0bch,0bah,0b7h,0b4h,0b1h,0aeh,0ab h,0a8h,0a5h,0a2h,9fh,9ch,99h
DB
96h,93h,90h,8dh,89h,86h,83h,80h,80h,7ch,79h,76h,72h,6fh,6ch,69h,66h,63h,60h,5dh,5ah,57h,5 5h,51h
DB
4eh,4ch,48h,45h,43h,40h,3dh,3ah,38h,35h,33h,30h,2eh,2bh,29h,27h,25h,22h,20h,1eh,1ch,1ah,1 8h,16h
DB
15h,13h,11h,10h,0eh,0dh,0bh,0ah,09h,08h,07h,06h,05h,04h,03h,02h,02h,01h,00h,00h,00h,00h,0 0h,00h
DB
00h,00h,00h,00h,00h,00h,01h,02h,02h,03h,04h,05h,06h,07h,08h,09h,0ah,0bh,0dh,0eh,10h,11h,1 3h,15h
DB
16h,18h,1ah,1ch,1eh,20h,22h,25h,27h,29h,2bh,2eh,30h,33h,35h,38h,3ah,3dh,40h,43h,45h,48h,4 ch,4eh
DB 51h,55h,57h,5ah,5dh,60h,63h,66h,69h,6ch,6fh,72h,76h,79h,7ch,80h
END
5.2 实现功能程序说明
1．数码管显示
主程序不停循环执行将当前的频率值送数码管显示，通过P1口送数据，数据通过转换为BCD码，将该BCD码送BCD硬件译码电路显示
2. 正弦波信号产生
由定时中断，在中断服务中，由MOV TL0,R4；MOV TH0,R5来装入初值，通过
INC 51H，使得一个周期的正弦波的256个抽样值依次输出，由MOVX @DPTR,A，DPTR 中存放DC0832的地址0FEFFH。正弦波的周期就取决于每个状态的延时时间。当增加定时器的定时初值时即延长了定时时间，即降低了正弦波的频率。反之，当减少定时器的定时初值时，即增加了了正弦波的频率。
3．"+，-"按键实现频率以1Hz为步进连续变化的实现
加减按键分别由外部的两的中断控制，在中断服务程序中响应频率的加减一变化，同时在中断服务程序中调用多字节除法指令实现改变频率后的需转入的计数初值
4．产生的正弦波测量
将正弦波通过555转化为方波，使用proteus中自带的虚拟频率计进行频率测量。注意由于实际中Vref的参考电压选取正值，有第一级放大器输出电压为负极性值，在设计中可以通过一极性反相电路将负电压变换为正电压，以便进行频率的测量
6整体电路图与仿真图
6.1整机电路图
图1.5 整机路图
6.2 仿真结果
1.输出3Hz正弦波仿真结果图如下图1.6
图1.6 输出3Hz正弦波的仿真图
2.输出50Hz正弦波仿真如图1.7
图1.7 输出50Hz正弦波的仿真图
3.输出95Hz正弦波仿真图如图1.8
图1.8 输出95Hz正弦波的仿真图4.输出145Hz正弦波仿真图如图1.9
图1.9 输出145Hz正弦波的仿真图
7课程设计心得
本次课程设计我的任务是利用51单片机和PROTUES软件产生频率可控的正弦波发生器。初看这个题目觉得很简单，初步的程序是很快就编译成功的，但是在精度和准确度中都存在很大的问题，我们设置的是采样时间每次按键自增1，仿真结果误差很小，并且在示波器上能观察到平滑的很是美观的正弦波。就在我们欣喜之余，才发现我们理解错了题目的意思，我们需要显示的是输出波形的实际值而不是我们理论值，当下很是有点泄气，但是还是苦苦的想办法，于是乎，将正弦波转换成方波成了我们问题的关键，我们搜集资料，想到了施密特触发器或者与非门电路，我们做了用与非门构成的整形电路，实际的效果非常的差，频率值很是不稳定，且显示的数据不是误差，已经升级为错误的乱码了。后来我们采用施密特触发器，可是在一个单片机上定两个时间，计数，显示，程序没有成功。我们检查了又检查，觉得逻辑上很有道理，程序也没有报错就是下载了之后数码管纹丝不动。在调试很久之后最终，仿真成功了，误差也控制的很好。
在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅大量的设计资料了。为了让自己的设计更加完善，查阅这方面的设计资料是十分必要的，同时也是必不可少的。我们是在做单片机课程设计，但我们不是艺术家，他们可以抛开实际尽情在幻想的世界里翱翔，而我们一切都要有据可依，有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。
通过这次设计，我懂得了学习的重要性，了解到理论知识与实践相结合的重要意义，学会了坚持、耐心和努力，这将为自己今后的学习和工作做出了最好的榜样。我觉得作为一名电信专业的学生，单片机的课程设计是很有意义的。更重要的是如何把自己平时所学的东西应用到实际中。
虽然自己对于这门课懂的并不多，很多基础的东西都还没有很好的掌握，觉得很难，也没有很有效的办法通过自身去理解，但是靠着这一个多礼拜的“学习”，在小组同学的帮助和讲解下，渐渐对这门课逐渐产生了些许的兴趣，自己开始主动学习并逐步从基础慢慢开始弄懂它。
我认为这个收获应该说是相当大的。觉得课程设计反映的是一个从理论到实际应用的过程，但是更远一点可以联系到以后毕业之后从学校转到踏上社会的一个过程。小组人员的配合﹑相处，以及自身的动脑和努力，都是以后工作中需要的。
8参考文献
[1] 姚燕南，薛钧义.微型计算机原理与接口技术.北京：高等教育出版社.2004
[2] 李群芳，张士军，黄建.单片微型计算机与接口技术（第2版）.北京:电子工业出版社.2005
[3] 徐维祥，刘旭敏.单片微型计算机原理及应用.大连：大连理工大学出版社.2006
[4] 唐俊翟等单片机原理与应用冶金工业出版社，2003.9
[5] 刘瑞新等单片机原理及应用教程机械工业出版社，2003.7
[6] 吴国经等单片机应用技术中国电力出版社，2004.1
课程设计说明书 课程设计名称：电子课程设计 课程设计题目：设计制作一个产生方波-三角波-正弦波函数转换器学院名称：信息工程学院 专业：电子信息科学与技术班级：xxxxxxxx 学号：xxxxxxx 姓名：xxxxx 评分：教师：xxxxxx 20 13 年10 月15 日
电子课程设计 课程设计任务书 20 13 －20 14 学年 第 1 学期 第 1 周－ 3 周 注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。 2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要 当今世界在以电子信息技术为前提下推动了社会跨越式的进步，科学技术的飞速发展日新月异带动了各国生产力的大规模提高。由此可见科技已成为各国竞争的核心，尤其是电子通信方面更显得尤为重要，在国民生产各部门都得到了广泛的应用，而各种仪器在科技的作用性也非常重要，如信号发生器、单片机、集成电路等。 信号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。常用超低频信号发生器的输出只有几种固定的波形，有方波、 三角波、正弦波、锯齿波等，不能更改信号发生器作为一种常见的应用电子仪器 设备，传统的可以完全由硬件电路搭接而成，如采用LM324振荡电路发生正弦波、 三角波和方波的电路便是可取的路径之一，不用依靠单片机。 本系统本课题将介绍由LM324集成电路组成的方波——三角波——正弦波 函数信号发生器的设计方法，了解多功能函数信号发生器的功能及特点，进一步 掌握波形参数的测试方法，制作这种低频的函数信号发生器成本较低，适合学生 学习电子技术测量使用。制作时只需要个别的外部元件就能产生正弦波、三角波、 方波等脉冲信号。输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。 关键字：信号发生器、波形转换、LM324
课程设计说明书
课程设计名称
专
业
班
级
学
号
学生姓名
指导教师
单片机原理及应用课程设计 电子信息工程 140405 20141329 李延琦 胡黄水
2016 年 12 月 26 日
课程设计任务书
课程设计 题目
酒精测试仪
起止日期
2016 年 12 月 26 日— 2017 年 1 月 6 日
设计地点
计算机科学与工程学 院单片机实验室 3409
设计任务及日程安排： 设计任务：分两部分： （一）、设计实现类：进行软、硬件设计，并上机编程、联线、调试、 实现； 1.电子钟的设计 2.交通灯的设计 3.温度计的设计 4.点阵显示 5.电机调速 6.电子音乐发声（自己选曲） 7.键盘液晶显示系统 （二）、应用系统设计类：不须上机，查资料完成软、硬件设计画图。 查资料选定题目。 说明：第 1--7 题任选其二即可。（二）里题目自拟。 日程安排： 本次设计共二周时间，日程安排如下： 第 1 天：查阅资料，确定题目。 第 2--4 天：进实验室做实验，连接硬件并编写程序作相关的模块实验。 第 5--7 天：编写程序，并调试通过。观察及总结硬件实验现象和结果。 第 8--9 天：整理资料，撰写课程设计报告，准备答辩。 第 10 天：上交课程设计报告，答辩。 设计报告要求：
1. 设计报告里有两个内容，自选题目内容+附录（实验内容），每 位同学独立完成。 2. 自选题目不须上机实现，要求能正确完成硬件电路和软件程序 设计。内容包括： 1） 设计题目、任务与要求 2）硬件框图与电路图 3） 软件及流程图 （a）主要模块流程图 （b）源程序清单与注释 4） 总结 5） 参考资料 6）附录 实验上机调试内容
注：此任务书由指导教师在课程设计前填写，发给学生做为本门课程设计 的依据。
苏州科技学院天平学院 模拟电子技术课程设计指导书 课设名称正弦波－方波－三角波信号发生器设计 组长李为学号1232106101 组员谢渊博学号1232106102 组员张翔学号1232106104 专业电子物联网 指导教师 二〇一二年七月 模拟电子技术课程设计指导书
一设计课题名称 正弦波－方波－三角波信号发生器设计 二课程设计目的、要求与技术指标 2.1课程设计目的 （1）巩固所学的相关理论知识； （2）实践所掌握的电子制作技能； （3）会运用EDA工具对所作出的理论设计进行模拟仿真测试,进一步完善理论设计；（4）通过查阅手册和文献资料,熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用元器件的原则； （5）掌握模拟电路的安装\测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使用方法,能力分析实验中出现的正常或不正常现象(或数据)独立解决调试中所发生的问题； （6）学会撰写课程设计报告； （7）培养实事求是,严谨的工作态度和严肃的工作作风； （8）完成一个实际的电子产品，提高分析问题、解决问题的能力。 2.2课程设计要求 （1）根据技术指标要求及实验室条件设计出电路图，分析工作原理，计算元件参数；（2）列出所有元器件清单； （3）安装调试所设计的电路，达到设计要求； 2.3技术指标 （1）输出波形：方波－三角波－正弦波； （2）频率范围：100HZ~200HZ连续可调；
（3）输出电压：正弦波-方波的输出信号幅值为6V.三角波输出信号幅值为0~2V连续可调； γ。 （4）正弦波失真度：% ≤ 5 三系统知识介绍 3 函数发生器原理 本设计要求产生三种不同的波形分别为正弦波\方波\ 三角波。实现该要求有多种方案。 方案一：首先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波。 方案二：首先产生方波——三角波，再将方波变成正弦波或将三角波变成正弦波。 3.1函数发生器的各方案比较 我选的是第一个方案，上述两个方案均可以产生三种波形。方案二的电路过多连接部方便而且这样用了很多元器件，但是方案的在调节的时候比较方便可以很快的调节出波形。方案一电路简洁利于连接可以节省元器件，但是在调节波形的时候会比较费力，由于整个电路时一起的只要调节前面部分就会影响后面的波形。 四电路方案与系统、参数设计 4.1基于集成运算放大器与晶体管差分放大器的函数发生器 4.1.1设计思路 我们组总体设计思路为：先通过比较器产生方波，方波通过积分器产生三角波，三角波通过差分放大器产生正弦波。 函数发生器电路组成框图如下所示
什么是函数信号发生器，函数信号发生器的作用，函数信号发生器的工作原 理 什么是函数信号发生器？函数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的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时，以及测量元器件的特性与参数时，用作测试的信号源或激励源。 函数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。 函数信号发生器的工作原理：函数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的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时，以及测量元器件的特性与参数时，用作测试的信号源或激励源。它能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波、正弦波，所以在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。 函数信号发生器系统主要由主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器和指示电压表构成。当输入端输入小信号正弦波时，该信号分两路传输，一路完成整流倍压功能，提供工作电源;另一路进入一个反相器的输入端，完成信号放大功能。该放大信号经后级的门电路处理，变换成方波后经输出，输出端为可调电阻。 函数信号发生器产生的各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示，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。例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频发射，这里的射频波就是载波，把音频、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。
《单片机技术及其应用》课程设计教案 一、课程设计的目的 课程设计是在学完《单片机原理及接口技术》课程之后综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现，从而加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验，为走出校门从事单片机应用的相关工作打下基础. 1．了解并掌握单片机的原理、结构、指令、接口及应用。 2．提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力。3．掌握汇编语言程序设计和调试。 4. 掌握C51语言的设计和调试。 二、课程设计的要求 1．根据设计要求，画出硬件接线图及程序的总体流程图，然后进行各控制模块的硬件设计及软件设计。 2．掌握如何应用单片机仿真器来开发应用系统及仿真调试的过程。 三、课程设计的安排 1.时间安排，课程设计时间分为三个阶段： 第一阶段（8学时）：主要是学生接受课程设计的准备阶段。包括：1）学生集中介绍课程设计的具体内容和具体要求，学生选题。（4学时） 2）安排学生收集相关资料，确定课程设计的总体方案。（4学时）第二阶段（20学时）：主要是学生具体课程设计的过程。包括：学生做的工作 1)确定电路中使用的电子元器件（包括元件名称和及参数值）
2）软件设计与仿真（画出软件流程图，并编写具体的代码） 老师做的工作 1）辅导学生解决在制作过程中出现的问题 2）协助学生购买设计中需要的电子元器件 3）辅导学生焊接电路板和相关元器件 4）辅导学生完成程序的烧写和硬件测试 提供烧写器给学生，由学生能够进行软件仿真调试程序。学生在焊接完毕后，将程序下载到主芯片里并测试电路。由辅导老师辅导学生调试硬件和软件部分，共同解决测试过程中出现的问题，使学生在测试过程进一步学习。 第三阶段（8学时）：主要是文档资料整理和答辩 1）安排学生交课程设计报告并总结 2）每组随机抽取3个人进行答辩，取平均成绩作为小组每个人的答辩成绩 课程设计结束后，将学生的设计的实物做课程设计汇报，在实验中心1楼做一个展览。 2. 分组安排 学生可以自由组合，3-6名学生成立一个小课题组，选一名组长，确定课题后由组长进行分工。 3．课题选择 以小组为单位，一组选择一个课题，可以自己选定题目，也可以在指导教师提供的课题中选择。 四、可供选择的课题 1、抢答器的设计
函数信号发生器使用说明 1－1 SG1651A函数信号发生器使用说明 一、概述 本仪器是一台具有高度稳定性、多功能等特点的函数信号发生器。能直接产生正弦波、三角波、方波、斜波、脉冲波，波形对称可调并具有反向输出，直流电平可连续调节。TTL可与主信号做同步输出。还具有VCF输入控制功能。频率计可做内部频率显示，也可外测1Hz~的信号频率，电压用LED显示。 二、使用说明 面板标志说明及功能见表1和图1 图1 表1 序 面板标志名称作用号 1电源电源开关按下开关，电源接通，电源指示灯亮 2 1、输出波形选择 波形波形选择 2、与1 3、19配合使用可得到正负相锯齿波和脉
DC1641数字函数信号发生器使用说明 一、概述 DC1641使用LCD显示、微处理器（CPU）控制的函数信号发生器，是一种小型的、由集成电路、单片机与半导体管构成的便携式通用函数信号发生器，其函数信号有正弦波、三角波、方波、锯齿波、脉冲五种不同的波形。信号频率可调范围从~2MHz，分七个档级，频率段、频率值、波形选择均由LCD显示。信号的最大幅度可达20Vp-p。脉冲的占空比系数由10%~90%连续可调，五种信号均可加±10V的直流偏置电压。并具有TTL电平的同步信号输出，脉冲信号反向及输出幅度衰减等多种功能。除此以外，能外接计数输入，作频率计数器使用，其频率范围从10Hz~10MHz（50、100MHz[根据用户需要]）。计数频率等功能信息均由LCD显示，发光二极管指示计数闸门、占空比、直流偏置、电源。读数直观、方便、准确。 二、技术要求 函数发生器 产生正弦波、三角波、方波、锯齿波和脉冲波。 2.1.1函数信号频率范围和精度 a、频率范围 由~2MHz分七个频率档级LCD显示，各档级之间有很宽的覆盖度， 如下所示： 频率档级频率范围（Hz） 1 ~2 10 1~20 100 10~200
单片机课程设计 课题：基于51单片机的交通灯设计 专业：机械设计制造及其自动化 学号： 指导教师：邵添 设计日期：2017/12/18 成绩： 大学城市科技学院电气学院 基于51单片机数字温度计设计报告
一、设计目的作用 本设计是一款简单实用的小型数字温度计，所采用的主要元件有传感器DS18B20，单片机AT89C52，，四位共阴极数码管一个，电容电阻若干。DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度围-55°C~+125°C。在-10~+85°C围,精度为±0.5°C。18B20的精度较差，为±2°C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。 本次数字温度计的设计共分为五部分，主控制器，LED显示部分，传感器部分，复位部分，按键设置部分，时钟电路。主控制器即单片机部分，用于存储程序和控制电路；LED显示部分是指四位共阴极数码管，用来显示温度；传感器部分，即温度传感器，用来采集温度，进行温度转换；复位部分，即复位电路，按键部分用来设置上下限报警温度。测量的总过程是，传感器采集到外部环境的温度，并进行转换后传到单片机，经过单片机处理判断后将温度传递到数码管显示。 二、设计要求 （1）．利用DS18B20传感器实时检测温度并显示。 （2）．利用数码管实时显示温度。 （3）．当温度超过或者低于设定值时蜂鸣器报警，LED闪烁指示。 （4）.能够手动设置上限和下限报警温度。 三、设计的具体实现 1、系统概述 方案一：由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。 方案设计框图如下：
电子技术课程设计报告 电子技术课程设计报告——正弦波函数信号发生器的设计 作品40% 报告 20% 答辩 20% 平时 20% 总分 100% 设计题目：班级：班级学号：学生姓名：
目录 一、预备知识 (1) 二、课程设计题目：正弦波函数信号发生器 (2) 三、课程设计目的及基本要求 (2) 四、设计内容提要及说明 (3) 4.1设计内容 (3) 4.2设计说明 (3) 五、原理图及原理 (8) 5.1功能模块电路原理图 (9) 5.2模块工作原理说明 (10) 六、课程设计中涉及的实验仪器和工具 (12) 七、课程设计心得体会 (12) 八、参考文献 (12)
一、预备知识 函数发生器是一种在科研和生产中经常用到的基本波形生产期，现在多功能的信号发生器已经被制作成专用的集成电路，在国内生产的8038单片函数波形发生器，可以产生高精度的正弦波、方波、矩形波、锯齿波等多种信号波，这中产品和国外的lcl8038功能相同。产品的各种信号频率可以通过调节外接电阻和电容的参数进行调节，快速而准确地实现函数信号发生器提供了极大的方便。发生器是可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带，也可用作高频信号发生器的外调制信号源。顾名思义肯定可以产生函数信号源，如一定频率的正弦波，有的可以电压输出也有的可以功率输出。下面我们用简单的例子，来说明函数信号发生器原理。 (a) 信号发生器系统主要由下面几个部分组成：主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器(输出变压器)和指示电压表。 (b) 工作模式：当输入端输入小信号正弦波时，该信号分两路传输，其一路径回路，完成整流倍压功能，提供工作电源;另一路径电容耦合，进入一个反相器的输入端，完成信号放大功能。该放大信号经后级的门电路处理，变换成方波后经输出。输出端为可调电阻。 (c) 工作流程：首先主振级产生低频正弦振荡信号，信号则需要经过电压放大器放大，放大的倍数必须达到电压输出幅度的要求，最后通过输出衰减器来直接输出信号器实际可以输出的电压，输出电压的大小则可以用主振输出调节电位器来进行具体的调节。 它一般由一片单片机进行管理，主要是为了实现下面的几种功能： (a) 控制函数发生器产生的频率; (b) 控制输出信号的波形; (c) 测量输出的频率或测量外部输入的频率并显示; (d) 测量输出信号的幅度并显示; (e) 控制输出单次脉冲。 查找其他资料知：在正弦波发生器中比较器与积分器组成正反馈闭环电路，方波、三角波同时输出。电位器与要事先调整到设定值，否则电路可能会不起振。只要接线正确，接通电源后便可输出方波、三角波。微调Rp1，使三角波的输出幅度满足设计要求，调节Rp2，则输出频率在对应波段内连续可变。 调整电位器及电阻，可以使传输特性曲线对称。调节电位器使三角波的输出幅度经R输出等于U值，这时输出波形应接近正弦波，调节电位器的大小可改善波形。 因为运放输出级由PNP型与NPN型两种晶体管组成复合互补对称电路，输
《单片机原理与应用》课程设计大纲 一、目的： 本课程设计是《单片机原理与应用》课程的综合、设计性实验，作为课堂教学和课内正常实验的补充和提高。通过对《单片机原理与应用》课程的学习，学生已初步掌握51单片机的基本原理，以及并行口、串行口、中断、定时等基本原理及应用，课内实验主要以实验指导书为参考，难以充分发挥学生自主设计动手能力。通过《单片机原理与应用》课程设计，加强学生自主学习，巩固学习成果，提高学生综合应用单片机技术的实践能力和创造思维。为后续相关专业课程学习打好基础，培养学生专业知识的综合应用能力，与就业需求相接轨。 二、实验安排： ●课程设计内容和要求的安排与讲解在课程设计之初进行。 ●上机机时安排：共32个课内机时，不足部分自行安排。 三、课程设计说明： ●本次课程设计平台使用课程单片机开发实验箱（或学生自购单 片机开发板）+实验室PC.,对于有特殊要求的学生，可以自行 购买元件，焊接电路板，达到实验要求。
●课程设计结束后，每个小组提交课程设计成果如下： ?系统完成后，要求演示效果，演示时采用答辩形式，由各 小组同学边演示边讲解思路。 ?课程设计报告一份，报告中可不包括源代码（程序代码刻 录光盘）。 四、成绩评分内容 ●课设考勤情况 ●系统运行效果 ●系统讲解和问题回答情况 ●设计报告完成情况。 五、参考题目 以下题目根据难度，分为ABC三个等级。请自行选择。 A级满分为100分。 B级满分为90分。 C级满分为80分。 1.交通灯(C) 要求利用实验箱上的LED灯模拟十字路口交通灯 （1）东西方向显示绿灯时，南北方向显示红灯，持续10秒钟后，绿灯变为黄灯并持续3秒钟； （2）然后东西方向显示红灯，南北方向显示绿灯，持续10秒钟后，绿灯变黄灯并持续3秒钟，如此反复。 2.电子显示屏(B)
基于FPGA的正弦信号发生器设计 摘要：本设计结合了EDA技术和直接数字频率合成（DDS）技术。EDA技术是现代电子设计技术的核心，是以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化的设计技术。DDS技术则是最为先进的频率合成技术，具有频率分辨率高、频率切换速度快、相位连续、输出相位噪声低等诸多优点。 本文在对现有DDS技术的大量文献调研的基础上，提出了符合FPGA结构的正弦信号发生器设计方案并利用MAXPLUSⅡ软件进行了设计实现。文中介绍了EDA技术相关知识，同时阐述了DDS技术的工作原理、电路结构，及设计的思路和实现方法。经过仿真测试，设计达到了技术要求。 关键词：现场可编程门阵列（FPGA）；直接数字频率合成（DDS）；正弦波信号发生器
The design of sine signal generating device based on FPGA Abstract：The design that combines EDA technology and Direct Digital Synthesis (DDS) technology. EDA technology is the design of modern electronic technology at the core, electronic system design direction for the application of electronic design automation products technology. DDS technology is the most advanced frequency synthesizer technology with the high-frequency resolution and frequency switching speed, continuous phase, low phase noise output many advantages. Based on the technology of existing DDS study of the extensive literature on the basis of FPGA with the structure of the sinusoidal signal generator design and the use of FPGA II software located Total realized. The paper introduced the EDA technology-related knowledge, and elaborated on the DDS technology principle, circuit structure, and design ideas and methods. After simulation tests designed to achieve the technical requirements. Keywords：FPGA；DDS；sine signal generating device
《模拟电子技术基础》 课程设计 方波—三角波—正弦波函数信号发生器1设计要求 1．设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器。 2．输出波形：方波、三角波、正弦波；锯齿波 3．频率范围：在0.02－20KHz范围内且连续可调；
2.方波、三角波、正弦波发生器方案与论证 原理框图 图1 方波、三角波、正弦波、锯齿波信号发生器的原理框图 该发生器通过将滞回电压比较器的输出信号通过RC 电路反馈到输入端，即可组成矩形波信号发生器。然后经过积分电路产生三角波，通过改变方波的占空比不仅可以得到锯齿波，还可得到额外的矩形波。三角波通过低通滤波电路来实现正弦波的输出。然后将各种信号通过比例放大电路得到需要幅值；峰峰值的信号波 3．各组成部分的工作原理 电压比较器RC 充放电反馈回路 方波 占空比可调 积分电路 锯齿波 积分电路 三角波 低频滤波 正弦波 比例放大电路，得到需要幅值；峰峰值的信号波 矩形波
3.1 方波发生电路的工作原理 C11uF R 10kΩ R31kΩ R2 1kΩ 3 5GND U1 OPAMP_3T_VIRTUAL R11kΩ 2 D2 1N4680 D1 1N4680 GND 1 4 图2 方波信号发生原理 此电路由反相输入的滞回比较器和RC 电路组成。RC 回路既作为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC 充、放电实现输出状态的自动转换。设某一时刻输出电压+Uz,,此时滞回电压比较器的门限电压为UTH2。输出信号通过R 对电容C １正向充电，充电波形如图3箭头所示。当该电压上升到 Ｕ TH2时，电路的输出电压变为－UZ,门限电压也随之变为UTH1，电容C1经电阻R 放电。当该电压下降到ＵTH １时输出电压又回到+Uz ，电容又开始正相充电。上述过程周而复始，电路产生了自激振荡。 充放电波形 U TH2 U TH1 O
《单片机原理及实训教程》 课程设计 设计题目单片机智能流水灯控制器 院系电子电气工程学院 班级 12级电气（一）班 姓名侯东伟学号 2012481015 设计地点实验楼 指导教师翟红程职称副教授 指导教师签字 设计日期 14年6月16——14年6月22
目录 封面-------------------------------1 目录-------------------------------2 前言-------------------------------3 一、设计要求及M C S-51单片机简介-----------4 二、硬件组成-----------------------5 三、电源提供系统-------------------6 四、程序流程图---------------------7 五、晶振延时计算-------------------8 六、源程序-------------------------8 七、元件清单---------------------10 结束语----------------------------11 参考文献---------------------------11
前言 自计算机问世以来，单片机技术在社会各领域中得到了广泛的应用。在流水灯控制系统中，单片机更是取代了由齿轮调节延迟时间的旧式市发展速度，成为日后此系统中的核心部分。由于单片机具有一些突出的优点：体积小、重量轻、电源单一、功耗低；功能强、价格低；数据大都在单片机内部传送，运行速度快、抗干扰能力强、可靠性高，所以单片机被广泛的应用于测控系统、数据采集、智能仪器仪表、机电一体化产品、智能接口、计算机通信以及单片机的多级系统等领域。 本文主要用的是单片机，课题名称为单片机智能流水灯控制。通过本课题的设计以后，使我了解到了单片机的许多方面的应用。本课程设计介绍了一种由MCS-89C51集成块编程实现的控制电路，它完成了单片机流水灯控制功能，并给出了具体的硬件电路和相应的程序。这种控制电路可靠性，灵活性高，使用范围广，特别适合中小城市的交通灯、霓虹灯等的应用。而且，它对其他类似系统的开发具有一定的借鉴意义。 通过本次实训实习，使我掌握了一定的电子产品设计、制作技能和调试技术，巩固电子技术的理论知识，锻炼和提高自己的动手能力和综合运用知识解决实际问题的能力及实践动手能力。 关键词：LED 单片机控制系统流水灯
正弦信号发生器 摘要：本系统以MSP430和DDS为控制核心，由正弦信号发生模块、功率放大模块、频率调制（FM）、幅度调制（AM）模块、数字键控（ASK，PSK）模块以及测试信号发生模块组成。采用数控的方法控制DDS芯片AD9851产生1kHz～10MHz正弦信号；经滤波、放大和功放模块达到正弦信号输出电压幅度 =6V±1V 并具有一定的驱动能力的功能；产生载波信号可设定的AM、FM信号；二进制基带序列码由CPLD产生，在100KHz固定载波频率下进行数字键控，产生ASK，PSK 信号且二进制基带序列码速率固定为10kbps，二进制基带序列信号可自行产生。 关键词：DDS；宽频放大；模拟调频；模拟调幅。 一、方案比较与论证 1.方案论证与选择 （1）正弦信号产生部分 方案一：使用集成函数发生器芯片ICL8038。 ICL8038能输出方波、三角波、正弦波和锯齿波四种不同的波形，将他作为正弦信号发生器。它是电压控制频率的集成芯片，失真度很低。可输入不同的外部电压来实现不同的频率输出。为了达到数控的目的，可用高精度DAC来输出电压以控制正弦波的频率。 方案二：锁相环频率合成器（PLL） 锁相环频率合成器（PLL）是常用的频率合成方法。锁相环由参考信号源、鉴相器、低通滤波器、压控振荡器几个部分组成。通过鉴相器获得输出的信号FO与输入信号Fi的相位差，经低通滤波器转换为相应的控制电压，控制VCO输出的信号频率，只有当输出信号与输入信号的频率于相位完全相等时，锁相环才达到稳定。如果在环路中加上分频系数可程控的分频器，即可获得频率程控的信号。由于输出信号的频率稳定度取决于参考振荡器信号fi ，参考信号fi 由晶振分频得到，晶振的稳定度相当高，因而该方案能获得频率稳定的信号。一般来说PLL的频率输出范围相当大，足以实现1kHz－10MHZ的正弦输出。如果fi＝100Hz 只要分频系数足够精细（能够以1步进），频率100Hz步进就可以实现。 方案三：直接数字频率合成（DDS） DDS是一种纯数字化方法。它现将所需正弦波一个周期的离散样点的幅值数字量存入ROM中，然后按一定的地址间隔（相位增量）读出，并经DA转换器形成模拟正弦信号，再经低通滤波器得到质量较好的正弦信号，DDS原理图如图1所示：
实验1 示波器、函数信号发生器的原理及使用 【实验目的】 1. 了解示波器、函数信号发生器的工作原理。 2. 学习调节函数信号发生器产生波形及正确设置参数的方法。 3. 学习用示波器观察测量信号波形的电压参数和时间参数。 4. 通过李萨如图形学习用示波器观察两个信号之间的关系。 【实验仪器】 1. 示波器DS5042型，1台。 2. 函数信号发生器DG1022型，1台。 3. 电缆线（BNC 型插头），2条。 【实验内容与步骤】 1. 利用示波器观测信号的电压和频率 （1）参照“实验1 示波器函数信号发生器的原理及使用（实验指导书）”相关内容，产生如图1-1所示的正余弦波形，显示在示波屏上。 图1-1 函数信号发生器生成的正、余弦信号的波形 学生姓名/学号 指导教师 上课时间 第 周 节
（2）用示波器对图1-1中所示的正余弦波形进行测量并填写下表 表1-1 正余弦信号的电压和时间参数的测量 电压参数（V）时间参数 峰峰值最大值最小值频率（Hz）周期（ms）正弦信号 3sin(200πt) 余弦信号 3cos(200πt) 2. 用示波器观测函数信号发生器产生的正余弦信号的李萨如图形 （1）参照“实验1 示波器函数信号发生器的原理及使用（实验指导书）”相关内容，产生如图1-2所示的正余弦波形的李萨如图形，调节并正确显示在示波屏上。 图1-2 正弦信号3sin(200πt)和余弦信号3cos(200πt)的李萨如图形 3. 观测相同幅值、相同频率、不同相位差条件下的两正弦信号的李萨如图形 （1）在函数信号发生器CH1通道产生的正弦信号3sin(200πt)保持不变的情况下，调节函数信号发生器CH2通道产生正弦信号3sin(200πt+45o)，观测并记录两正弦信号的李萨如图形于图1-3中。 （2）在函数信号发生器CH1通道产生的正弦信号3sin(200πt)保持不变的情况下，调节函数信号发生器CH2通道产生正弦信号3sin(200πt+135o)，观测并记录两正弦信号的李萨如图形于图1-3中。
单片机课程设计题目汇总（一） 说明：为便于同学提前探讨开发思路，自学相关内容，特将本课程设计的可选题目发给大家。本次题目为其一部分，稍后会有另一部分。鼓励大家自己设计题目。 要求：每个小组2-3人，每个题目最多限两个小组选；课程设计考核内容包括：C51源程序；现场显示结果；设计报告文档（文档的格式稍后公布，请注意查收）。 一、基于单片机的电子时钟设计 设计内容：1、用ＬＣＤ液晶作为显示设备（30分） 2、可以分别设定小时，分钟和秒，复位后时间为：00：00：00 （30分） 3、能实现日期的设置，年、月、日（30分） 4、其他创新内容（10分）如：闹钟功能；显示星期；整点音乐 报时等。 提示：用专用时钟芯片DS1302。 图示： 二、基于单片机的交通灯显示系统（一） 设计内容：１、东西方向、南北方向均有红、黄、绿三种信号灯；（30分） 2、带紧急制动按钮，按钮按下，所有方向亮红灯；再次按下， 恢复正常显示（20分） ３、夜间模式按钮按下，所有方向显示黄灯闪烁（20分） 4、实时提醒绿灯亮的剩余时间（30分） 图示： 三、基于单片机的交通灯显示系统（二） 设计内容：1、东西干道和南北干道的通行分左行、右行、直行，其中左行、右行固定15秒；直行固定30秒（40分） 2、信号灯分绿灯（3种）、红灯、黄灯，每次绿灯换红灯时，黄 灯亮3秒钟。（30分） 3、东西干道和南北干道交替控制，每次干道绿灯交替时，有3 秒钟所有干道的交通灯都是黄灯闪烁3秒钟，提示已经进入路口的车辆迅速通过。（30分）
4、其他创新内容。（10分） 图示： 四、基于单片机的波形发生器设计 设计内容：1、设计一款能产生3种以上波形的波形发生器（30分） 2、设计波形选择按钮（采用3个独立按键）（10分） 3、点阵显示波形图案（20分） 4、能同时输出两种波形（30分） 5、显示频率（10分） 图示： 五、基于单片机的LED点阵广告牌设计 设计内容：1、能显示不同字符、图形的LED点阵广告牌（30分） 2、用独立按键控制不同字符的切换效果（如闪烁、静止、平移） （30分） 3、可通过串口从电脑下载更新需要显示的字符（30分） 4、其他创新功能（10分） 图示：略 六、基于单片机的篮球计分器设计 设计内容：1、设计LCD显示篮球比分牌（30分） 2、通过加分按钮可以给A队或B队加分（20分） 3、设计对调功能，A队和B队分数互换，意味着中场交换场地。 （20分） 4、显示比赛倒计时功能（20分） 5、创新内容：如显示第几小节（10分） 显示： 七、基于单片机的电子贺卡设计 设计内容：1、设计基于单片机的伴奏乐曲（30分）
正弦信号发生器[2005年电子大赛一等奖] 2008年06月15日星期日 17:06 摘要：以SPCE061A单片机为核心，通过DDS合成技术设计制作了一个步进值能任意调节的多功能信号源。该信号源在1KHz～10MHz范围能输出稳定可调的正弦波，并具有AM、FM、ASK和PSK等调制功能。信号输出部分采用低损耗电流反馈型宽带运放作电压放大，很好地解决了带宽和带负载能力的要求。系统带中文显示和键盘控制功能，操作简便，实现效果良好。 一、方案论证 1、信号产生 方案一：使用传统的锁相频率合成的方法。要求产生1KHz到10MHz的信号，用锁相环直接产生这么宽的范围很困难，所以先产生50.001M到60M的可调信号，然后把此信号与一个50M的本振混频，得到需要的频率。此方法产生的频率稳定度高，但波形频谱做纯很困难，幅度也不恒定，实现也麻烦。 方案二：采用专用DDS芯片产生正弦波。优点：软件设计，控制方便，电路易实现，容易直接达到题目要求的频率范围和步进值,且稳定性和上法一样，频谱纯净，幅度恒定，失真小。 综上所述，选择方案二用专用DDS芯片AD9850产生正弦波。AD9850是采用DDS技术、高度集成化的器件，当它在并行工作方式时，有8根数据线、3根控制线与单片机相连。AD9850的频率控制字为： 其中FTW为频率控制字，为要输出的正弦的频率，为系统时钟的频 率，由晶振产生。 2、模拟频率调制 方案一：使用内调制（软件调制），通过单片机中断，对外来模拟调制信号进行采样，采样速率为32KHz，然后对采样值进行转换，把电压转换成对应的频偏，然后转换成相应的频率控制字送DDS，以实现对1KHz正弦信号的调频，这样可以满足最大频偏的精度要求。 方案二：使用外调制，通过锁相环控制DDS总时钟，在锁相环电路中进行频率调制，来改变DDS输出信号频率，间接实现调频，这样实现简单，频域内频谱连续，但是很难做到精确的10KHz和5KHz的最大频偏。 综合以上方案，选择方案一，实际中要求调制信号是固定不变的1KHz正弦信号，所以，我们直接把正弦信号存储在单片机中，并且换算好频率控制字。 3、模拟幅度调制 方案一：使用二极管调幅电路。较常用的二极管调幅电路有二极管平衡调幅电路和二极管环形调幅电路。但由于二极管的特性不一致，会造成电路不可能完全对称，造成控制信号的泄漏。 方案二：充分利用单片机SPCE061A的资源，1K的调制信号使用单片机的DA 口输出，经滤波放大后送MC1496与DDS产生的载波进行混频，这样效果非常好，而且成本低。 综合以上方案，选择方案二。 4、ASK和PSK数字调制
青海师范大学 课程设计报告课程设计名称：函数信号发生器 专业班级：电子信息工程 学生姓名：李玉斌 学号：20131711306 同组人员：郭延森安福成涂秋雨 指导教师：易晓斌 课程设计时间：2015年12月
目录 1 设计任务、要求以及文献综述 2 原理综述和设计方案 2.1 系统设计思路 2.2设计方案及可行性 2.3 系统功能块的划分 2.4 总体工作过程 3 单元电路设计 3.1 安装前的准备工作 3.2 万用表的安装过程 4 结束语 1设计任务、要求 在现代电子学的各个领域，常常需要高精度且频率可方便调节的信号发生器。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路称为函数信号发生器，又名信号源或振荡器。函数信号发生器与正弦波信号发生器相比具有体积小、功耗少、价格低等优点, 最主要的是函数信号发生器的输出波形较为灵活, 有三种波形（方波、三角波和正弦波）可供选择，在生产实践，电路实验，设备检测和科技领域中有着广泛的应用。 该函数信号发生器可产生三种波形，方波，三角波，正弦波，具有数字显示输出信号频率和电压幅值功能，其产生频率信号范围1HZ～100kHZ，输出信号幅值范围0～10V，信号产生电路由比较器，积分器，差动放大器构成，频率计部分由时基电路、计数显示电路等构成。幅值输出部分由峰值检测电路和芯片7107等构成。 技术要求： 1. 信号频率范围 1Hz～100kHz； 2. 输出波形应有：方波、三角波、正弦波； 3. 输出信号幅值范围0～10V； 4. 具有数字显示输出信号频率和电压幅值功能。
2原理叙述和设计方案 2.1 系统设计思路 函数信号发生器根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，其电路中使用的器件可以是分离器件（如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管），也可以是集成器件（如单片集成电路函数信号发生器ICL8038）。产生方波、正弦波、三角波的方案也有多种，如先产生方波，再根据积分器转换为三角波，最后通过差分放大电路转换为正弦波。频率计部分由时基电路、计数显示电路等构成，整形好的三角波或正弦波脉冲输入该电路，与时基电路产生的闸门信号对比送入计数器，最后由数码管可显示被测脉冲的频率。产生的3种波经过一个可调幅电路，由于波形不断变化，不能直接测出其幅值，得通过峰值检测电路测出峰值（稳定的信号幅值保持不变），然后经过数字电压表（由AD转换芯片CC7107和数码管等组成），可以数字显示幅值。 2.2设计方案及可行性 方案一：采用传统的直接频率合成器。首先产生方波—三角波，再将三角波变成正弦波。 方案二：采用单片机编程的方法来实现（如89C51单片机和D/A转换器，再滤波放大），通过编程的方法控制波形的频率和幅度，而且在硬件电路不变的情况下，通过改变程序来实现频率变换。 方案三：是利用ICL8038芯片构成8038集成函数发生器，其振荡频率可通过外加直流电压进行调节。 经小组讨论，方案一比较需要的元件较多，方案二超出学习范围，方案三中的芯片仿真软件中不存在，而且内部结构复杂，不容易构造，综合评定，最后选择方案一。 2.3系统功能块的划分 该系统应主要包括直流稳压电源，信号产生电路，频率显示电路和电压幅值显示电路四大部分。 直流稳压电源将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压，信号产生电路产生的信号，经过适当的整形，作为频率显示电路的输入，从而达到了数字显示频率的要求；产生的信号经过幅频显示部分（峰值检测电路和数模转换），便
基于51单片机课程设计报告 院系：电子通信工程 团组：电子设计大赛1组 姓名： 指导老师： 2012/8/15
目录 一、摘要 (3) 二、系统方案的设计 (3) 三、硬件资源 (5) 四、硬件总体电路搭建 (13) 五、程序流程图 (14) 六、设计感想 (14) 七、参考文献 (16) 附录 (17) 附录 1 程序代码 (17)
一、摘要 本设计以STC89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、led控制程序、超温报警程序。 关键词：STC89C51单片机 DS18B20温度芯片温度控制 ,LED报警提示. 二、系统方案的设计 1、设计要求 基本功能： 不加热时实时显示时间，并可手动设置时间； 设定加热水温功能。人工设定热水器烧水的温度，范围在20～70度之间，打开开关后，根据设定温度与水温确定是否加热，及何时停止加热，可实时显示温度； 设定加热时间功能。限定烧水时间，加热时间内超过温度上限或低于温度下限报警，并可实时显示温度。 2、系统设计的框架
本课题设计的是一种以STC89C51单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括：电源模块、温度测量及调理电路、键盘、数码管显示、指示灯、报警、继电器及单片机最小系统。 图1 系统设计框架 3 工作原理 温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度，单片机STC8951获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备(压缩制冷器) ，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 (加热器) ，这里采用通过LED1和LED2取代！！！ 当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声，这里采用HLLED提示。
信号发生器电路 队员： 指导教师： 二〇一六年一月
目录 1 函数发生器的总方案及原理框图 (1) 1.1 电路设计原理框图 (1) 2设计的目的及任务 (2) 2.1 课程设计的任务与要求 (2) 2.2 课程设计的技术指标 (2) 3 各部分电路设计 (3) 3.1 方波发生电路的工作原理 (3) 3.2 方波---三角波转换电路的工作原理 (3) 3.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理 (6) 3.4电路的参数选择及计算 (8) 3.5 总电路图 (10) 4 电路仿真 (11) 4.1仿真电路图 (11) 4.2 方波---三角波发生电路的仿真 (11) 4.3 三角波---正弦波转换电路的仿真 (12) 5电路的焊接与调试 (13)
5.1 焊接实物图 (13) 5.2 方波---三角波发生电路的调试 (13) 5.3 三角波---正弦波转换电路的调试 (13)
1．函数发生器总方案及原理框图 1.1 原理框图 2．课程设计的目的和设计的任务 2.1设计任务 设计方波——三角波——正弦波函数信号发生器 2.2课程设计的要求及技术指标 1．设计、组装、调试函数发生器 2．输出波形：正弦波、方波、三角波； 3．频率范围：在1－10Hz, 10－100Hz范围内可调； 4．输出电压：方波UＰ－Ｐ≤24V，三角波UＰ－Ｐ＝8V，正弦波UＰ－Ｐ>1V； 5.波形特性：方波tr<30um,三角波r△<2%，正弦波r△<5% 3．各组成部分的工作原理 3.1方波发生电路的工作原理 此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路既作为延迟环节，又作为反