完整版基于51单片机正弦波发生器课程设计.docx
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完整版基于51单片机正弦波发生器课程设计
《单片机课程设计》
设计报告
设计课题:
正弦波信号发生器
专业班级:
电子信息工程121班
学生姓名:
万环
指导教师:
蔡岗
设计时间:
2015.07.10
赣南师范学院科技学院数学与信息科学系
正弦波信号发生器
一、设计任务与要求
系统上电产生f=100Hz,Vppv=5V的正弦波。
频率可通过按键在f=100Hz到f=10Hz之前切换。
二、方案设计与论证
1设计方案
本次课设的任务是基于AT89C51单片机的数字式简易低频信号发生器的设计,要求实现用程序产生正弦波,并可以通过键控在10—100Hz之间切换。
而且需在Proteus电子设计平台上对设计方案进行仿真。
采用了AT89C51单片机作为控制核心,外围采用数字模拟转换电路(DAC0832来实现模数转换,从而输出正确的波形,设计中还连接了按键电路来实现键控改变频率。
89C51是整个波形
发生器的核心部分,通过程序的编写和执行,并从键盘接收数据产生100HZ-10HZ正弦波信号。
当数字信号电路到达转换电路,将其转换成模拟信号也就是所需要的输出波形。
波形ROM表是将信号一个周期等间距地分离成256个点,储存在单片机得ROh内。
具体ROM表是通过MATLA生成的,例如正弦表,MATLAB^成的程序如下:
x=0:
2*pi/64:
2*pi;y=round(sin(x)*127)+1282原理框图
图1系统原理框图
三、电路设计
1电路设计
图2系统电路图
2.主要性能参数计算
第一级运算放大器的作用是将DAC0832俞出的电流信号转化为电压信号V1,第二级运算放大器的作用是将V1通过反向放大电路-(R2/R1)倍。
第二个运算放大器的输出端连了一个低通滤波器。
如果不加低通滤波器,也能够生成波形,但是产生的信号中毛刺很多,加一个低通滤波器不仅起到的滤波的作用,还起到了平滑的作用。
低通滤波器的截止频率F=1/(2*pi*R3*C6),这里
选择R3为1K欧姆电阻,C6为104电容。
波形ROM表是将信号一个周期等间距地分离成64个点,储存在单片机得RON内。
具体ROM表是通过MATLA生成的,例如正弦表,MATLA生成的程序如下:
x=2*pi/256;y=round(sin(x)*255)+256
该电路用11.0592MHz晶振,由于频率较大时,正弦波中每一点延时时间为几卩秒,故延时时间还要加上指令时间即可得到指定频率的波形。
3.程序流程图
输出数〒51船
DAC0832&JgU
地址标占位加1
地址标志也置0
1
F
和应址呵
率
(对应频
4.系统仿真
图3.程序流程图
Diqild:
Os-cilioMitipt
ciiannejc
图4.软件仿真图
四、电路制作及调试
1实物图
通过以上步骤,制作出实物图。
如图所示:
图5.实物图正面
图6.实物图反面
2•电路调试测试
图7.电路测试波形
3元件清单
器件
型号
数量
单价
合计
电阻
1K、10k,20k
1个1个、2个
0.05元
0.2元
电容
0.1u10u
2个、1个
0.1元
0.3元
晶振
12M
1个
0.2元
0.2元
运放
LM324
1个
1元
1元
DAM
DAC0832
1个
5元
5元
单片机
STC89C52
1个
3.2元
3.3元
合计
12
10元
五参考文献
[1]潘永雄.沙河.电子线路CAD实用教程(第四版)[M].西安电子科技大学出版社,2012.
[2]高吉祥.电子技术基础实验与课程设计(第二版)[M].电子工业出版社,2005.
[3]王港元.电子设计制作基础[M].江西科学技术出版社,2011.
[4]彭介华.电子技术课程设计指导[M].高等教育出版社,2009
⑸阎石.数字电子技术基础[M].北京:
高等教育出版社,2001年
[6]王贺明编.电工电子技术实验与设计[M],北京:
兵器工业出版社,1998年
附录:
#include
#include
sbitwr=P3A6;〃P3.6为DAC0832俞入寄存器的写信号WR1低电平有效
sbitcs=P3A0;//P3.0为DAC0832片选信号CS低电平有效
unsignedchark,t;
sbitkey=P3A1;
voidkeyscan();
//正弦波数据
unsignedcharcodeTable[]={0x80,0x83,0x86,0x89,0x8d,0x90,0x93,0x96,0x99,0x9c,0x9f,0xa2,0xa5,0xa8,0xab,0xae,0xb1,0xb4,0xb7,0xba,0xbc,0xbf,0xc2,0xc5,0xc7,0xca,0xcc,0xcf,0xd1,0xd4,0xd6,0xd8,0xda,0xdd,0xdf,0xe1,0xe3,0xe5,0xe7,0xe9,0xea,0xec,0xee,0xef,0xf1,0xf2,0xf4,0xf5,0xf6,0xf7,0xf8,0xf9,0xfa,0xfb,0xfc,0xfd,0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfd,0xfd,0xfc,0xfb,0xfa,0xf9,0xf8,0xf7,0xf6,0xf5,0xf4,0xf2,0xf1,0xef,0xee,0xec,0xea,0xe9,0xe7,0xe5,0xe3,0xe1,0xde,0xdd,0xda,0xd8,0xd6,0xd4,0xd1,0xcf,0xcc,0xca,0xc7,0xc5,0xc2,0xbf,0xbc,0xba,0xb7,0xb4,0xb1,0xae,0xab,0xa8,0xa5,0xa2,0x9f,0x9c,0x99,0x96,0x93,0x90,0x8d,0x89,0x86,0x83,0x80,0x80,0x7c,0x79,0x76,0x72,0x6f,0x6c,0x69,0x66,0x63,0x60,0x5d,0x5a,0x57,0x55,0x51,0x4e,0x4c,0x48,0x45,0x43,0x40,0x3d,0x3a,0x38,0x35,0x33,0x30,0x2e,0x2b,0x29,0x27,0x25,0x22,0x20,0x1e,0x1c,0x1a,0x18,0x16,0x15,0x13,0x11,0x10,0x0e,0x0d,0x0b,0x0a,0x09,0x08,0x07,0x06,0x05,0x04,0x03,0x02,0x02,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x02,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0a,0x0b,0x0d,0x0e,0x10,0x11,0x13,0x15,0x16,0x18,0x1a,0x1c,0x1e,0x20,0x22,0x25,0x27,0x29,0x2b,0x2e,0x30,0x33,0x35,0x38,0x3a,0x3d,0x40,0x43,0x45,0x48,0x4c,0x4e,0x51,0x55,0x57,0x5a,0x5d,0x60,0x63,0x66,0x69,0x6c,0x6f,0x72,0x76,0x79,0x7c,0x80};
voidDelay(intTime_ms);
voidmain()
{
unsignedchari;
k=4;
cs=0;//DAC0832片选信号,低电平有效
while
(1)
{
wr=1;
P0=Table[t];
wr=0;
keyscan();
Delay(k);
t++;
if(t==256)t=0;
}
卩)
卩;i++)
voidDelay(intTime_
{
inti;
for(i=0;i _nop_(); { } } } voidkeyscan() { if(key==0)k=k+10;if(k==54)k=4; } 赣南师范学院科技学院 2014-2015学年第二学期期末考试 《单片机课程设计》成绩评定表 专业: 电子信息工程班级: 121班学号: 1220085118姓名: 万环 课题名称 设计任务与要求 (1)系统上电产生f=100Hz,Vppv=5V的正弦波。 (2)频率可通过按键在f=100Hz到f=10Hz之前切换 评分标准 基本功能 (50) 焊接制作 (10) 程序设计 (10) 扩展功能 (20) 个人发挥 (10) 总分 (100) 指导老师 时间: 年月日
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- 完整版 基于 51 单片机 正弦波 发生器 课程设计