单片机课程设计——波形发生器

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单片机课程设计报告

烟台大学

题 目 波形发生器

专 业 机械设计制造及其自动化

班 级 机101—4

学生

同组人员

学 号

指导老师：姜风国

机电汽车工程学院

2021年 6 月 6 日

目录

一、设计目的 ................................................................................................................................. 1

二、设计的主要内容和要求 ......................................................................................................... 1

1.1根本内容和要求 ............................................................................................................... 1

三、整体设计思路 ......................................................................................................................... 1

3.1设计思路 ........................................................................................................................... 1

3.2元件选型 ........................................................................................................................... 2

3.3功能原理图 ....................................................................................................................... 2

四、方案论证 ................................................................................................................................. 2

五、硬件电路设计 ......................................................................................................................... 3

5.1 电路连线图 ...................................................................................................................... 3

5.2主要芯片介绍 ................................................................................................................... 4

六、软件设计 ................................................................................................................................. 7

6.1正弦波的产生过程 ........................................................................................................... 7

6.2锯齿波的产生过程 ........................................................................................................... 7

6.3三角波的产生过程 ........................................................................................................... 7

6.4通过开关实现波形切换和调频 ....................................................................................... 7

七、调试与仿真 ............................................................................................................................. 7

6.1正弦波的仿真结果 ........................................................................................................... 7

6.2锯齿波的仿真结果 ........................................................................................................... 8

6.3三角波的仿真结果 ........................................................................................................... 8

八、总结 ......................................................................................................................................... 9

九、参考文献 ................................................................................................................................. 9

附录 ............................................................................................................................................... 10

附录一：硬件图 ................................................................................................................... 10

附录二：流程图 ................................................................................................................... 11

附录三：程序清单 ............................................................................................................... 12

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波形发生器

一、设计目的

〔1〕利用所学单片机机的理论知识进行软硬件整体设计，锻炼学生理论联系实际、提高我们的综合应用能力。

〔2〕我们这次的课程设计是以单片机为根底，设计并开发能输出多种波形〔正弦波、三角波、锯齿波等〕且频率、幅度可变的波形发生器。

〔3〕掌握各个接口芯片(如0832等)的功能特性及接口方法，并能运用其实现一个简单的单片机应用系统功能器件。

〔4〕在平时的学习中，我们所学的知识大都是课本上的，在机房的练习大家也都是分散的对各个章节的内容进行练习。因此，缺乏一种系统的设计锻炼。在课程所学结束以后，这样的课程设计十分有助于学生的知识系统的总结到一起。

〔5〕通过这几个波形进行组合形成了一个波形发生器，使得我对系统的整个框架的设计有了一个很好的锻炼。这不仅有助于大家找到自己感兴趣的题目，更可以锻炼大家单片机知识的应用。

二、设计的主要内容和要求

1.1根本内容和要求

〔1〕设计一款能够产生3种波形的波形发生器；

〔2〕设计波形选择按钮；

〔3〕LED或LCD显示波形代号；

〔4〕其他功能〔创新局部〕。

〔5〕波形频率调节；

〔6〕波形幅值调节；

三、整体设计思路

3.1设计思路

1、课设需要各个波形的根本输出。如输出正弦波、锯齿波、三角波。

这些波形的实现的具体步骤：

〔1〕正弦波：通过手动的方法计算出输出各点的电压值，然后在编写程序时以数组的方式给出。当需要时，只要按照顺序进行输出即可。这种方法比在软件中计算速度快且曲线的形状修改灵活。在本设计中将一个周期〔360度〕分为256个点，那么每两个点之间的间隔为1.4度，然后计算出每个点电压对应的数字量，形成数组。只要反复输出这组数据到DAC0832,就可以在系统输出端得到想要的正弦波。

〔2〕锯齿波：也使用查表法。将三角波的一个周期〔360度〕分为256个点，相邻点等差，生成数组。反复输出前128个数据到DAC0832,就可以在系统输出端得到想要的锯齿波。

〔3〕三角波：将〔3〕中的数组256个数据全部输出到DAC0832,循环，就可以在系统输出端得到想要的三角波。

2、通过P1口和轻触开关S1-S4相连接来切换波形输出〔如按S1键输出正弦波，按S2键产生方波，按S3键产生锯齿波，按S4键产生三角波〕。用P0口控制数码管静态显示波形代号。用P2口向DAC0832发送数据，经DAC0832转换后，再把信号放大，最后接到示波器上显示。