波形发生器课程设计说明书(编辑修改稿)

波形发生器课程设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

(2) 电源电路模块 电源电路是由一个 1KΩ电阻、一个发光二极管、一个二极管、还有一个开关组成。 电源电路的主要功能是给单片机和液晶显示提供电源，保证 AT89S52控制模块和 12864 液晶模块能正常工作。 (3) 复位电路模块 复位电路是由一个 220Ω电阻、一个 1KΩ电阻、一个 22uF 的电解电容还有一个安静来组成。 复位电路在这次设计中起到了复位与清零的作用。 (4） 下载电路 下载电路就由一个下载口组成，目的是让程序经过下载口下载到单片机中。 (5) 振荡模块 本设计系统采用内部时钟方式，利用单片机内部的高增益反相放大器，用于构成振荡器， XTAL1为该放大器的输入端， XTAL2为该放大器输出端，外部电路简单，只需要一个晶振和 2个电容即可，电路中的器件选择可以通过计算和实验确定，也可以参考一些典型电路的参数，电路中，电容器 C1和 C2对震荡频率有微调作用，通常的取值范围是 30177。 10pF，在这个系统中选择了 33pF；石英晶振选择范围最高可选 24MHz，它决定了单片机电路 产生的时钟信号震荡频率，在本系统中选择的是 12MHz，因而时钟信号的震荡频率为 12MHz。 (6) 数码管显示模块 四位 数码管 是一种半导体发光器件，其基本单元是 发光二极管。 能显示 4个数码管叫四位数码管。 数码管按段数分为 七段数码管 和八段数码管，八段数码管 7 比七段数码管多一个发光 二极管 单元（多一个小数点显示）；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和 共阴极数码管。 共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极 (COM)的数码管。 共阳数码管在应用时应将公共极COM接到 +5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相 应字段就点亮。 当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。 共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极 (COM)的数码管。 共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线 GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。 当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。 本设计我采用共阳极四位一体数码管两个， 8根段控线并联各自接到单片机P0口线上，位控线通过 74HC573接到单片机 P2口线上。 74HC573包含八进制 3态非反转透明锁存器，是一种高性能硅门 CMOS器件。 这里将 LE接 VCC， OE接 GND，使芯片处于直通状态。 (7) 运放模块 LM324 是四运放集成电路，它采用 14 脚双列直插塑料封装（ DIP14），它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。 每组运放有 5 个引出脚，其中“ +”、“ ”为两个信号输入端，“ V+”、“ V”为正、负电源端，“ Vo”为输出端。 两个信号输入端中， Vi（ ）为反相输入端，表示运放输出端 Vo 的信号与该输入端的相位相反； Vi+（ +）为同相输入端，表示运放输出端 Vo 的信号与该输入端的相位相同。 由于 LM324 四运放电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。 将得到的模拟信号量分别进行放大，以利于对系统的信号量进行观察、读取等研究。 由于信号从 D/A 转换器出来的模拟信号量是比较微弱的，因而需要对所得到的信号量进行放大。 (8) 按键模块 在单片机控制系统中，为了实现人对系统的操纵控制及向系统输入参数，都需要为系统设置按 键或键盘，实现简单的人机会话。 键盘是一组（通常多于 8个）按键的集合。 键盘所使用的按键一般都是具有一对常开触点的按键开关，平时不按键时，触点处于断开（开路）状态，当按下按键时，触点才处于闭合（短路）状态，而当按键被松开后，触点又处于断开状态。 根据键盘上闭合键的识别方法不同，键盘可分为非编码键盘和编码键盘两种。 非编码键盘上，闭合键的识别采用软件实现；编码键盘上，闭合键的识别则由专门的硬件译码器产生按键的编号（即键码），并产生一个脉冲信号，以通知CPU接受键码。 编码键盘使用较为方便，易于编程，但硬件电路较为复杂 ，因此 8 在单片机的控制系统中应用较少。 而非编码键盘几乎不需要附加什么硬件电路，因此在实际单片机控制系统中较多采用。 从键盘的结构来分，键盘可分为独立式和矩阵式两类。 当系统操作比较简单，所需键盘较少时，可采用独立式非编码键盘；而当系统操作比较复杂，需要数量较多的按键时，可采用矩阵式非编码键盘。 在本课题设计中，采用的是独立式键盘。 波形发生器原理图 、 CAD 图 、 PCB 图、元器件布局图 电路原理图和 CAD 图（见附录 A） 电路 PCB 图（见附录 B） 元器件布局图（见附录 C） 波形发生器元 器件清单 设计课题元器件清单。 （见附录 D） 9 3 波形发生器软件系统的设计 单片机资源使用情况 本次设计所占用的 I/O 口资源如下所示：使用 P0 口接 DAC0832 芯片的输入信号端和数码管的段控端；使用 P1 口接独立键盘：使用 P2 口接 HC573 芯片控制数码管的位控端；使用 (/WR)接到 DAC0832 的 /CS 和 /WR。 软件系统各模块功能简要介绍 总流程图 程序总体流程图如图 2所示。 10 图 2 程序总体流程图 开 始初 始 化显 示 P .是 否 有 键 按下。 否哪 个 键。 保 存 返 回 值 保 存 返 回 值 保 存 返 回 值 保 存 返 回 值 保 存 返 回 值 延 时 参 数 + 延 时 参 数 显 示 P .V = 1V = 2V = 4 V = 8V = 1 6 V = 3 2V = 6 4V = 1 2 8调 用 键 扫 描 函 数调 用 方 波 函 数 调 用 锯 齿 波 函 数 调 用 三 角 波 函 数 调 用 正 弦 波 函 数 调 用 梯 形 波 函 数有 其 它 键 按下。 哪 里 调 用 就 返 回 哪里否是读 取 返 回 值返 回 之 前 的 部 分 11 延时函数 延时函数的作用就是产生固定或者带参数的延时，运用在键扫描函数中，用于延时去抖，运用在波形发生函数里，用于控制波形的周期。 键扫描函数 件扫描函数的作用是生成并返回键码，在没有按键按下时执行扫描函数的结果是将返回键码置“ 0”，当有键按下时则生成相应的键码，并返回给定义的变量。 键扫描寒暑流程图如图 3 所示。 图 3 键扫描函数流程图 开 始发 全 行 0 扫 描码是 否 有 键 按下。 N返 回 0否延 时是 否 有 键 按下。 N扫 描 键 值等 待 释 放生 成 键 码返 回 键 码 12 显示函数 显示函数的作用是，在数码管上显示“ P.”，表示准备工作。 其流程图如图 4所示。 图 4显示函数流程图 方波函数 方波函数的作用是产生方波函数。 其流程图如图 5所示。 图 5 方波函数流程图 位 控 端 信 号 输 出段 控 码 输 出开 始开 始给 DAC送 最 低 值延 时给 DAC送 最 高 值延 时 13 锯齿波函数 锯齿波函数的作用是产生锯齿波。 其流程图如图 6所示。 图 6 锯齿波函数流程图 开 始最 小 值 送 DAC延 时是 否 到 达 最 大值。 +1送 DAC延 时NY 14 三角波函数 三角波函数的作用就是产生三角波，其流程图如图 7所示。 图 7三角波 函数流程图 开 始最 小 值 送 D A C延 时是 否 达 到 最 大值。 + 1 送 D A C延 时 1 送 D A C延 时是 否 达 到 最 小值NYYN 15 梯形波函数 梯形波函数的作用是产生梯形波，其流程图如图 8所示。 图 8 梯形波函数流程图 开 始最 小 值 送 D A C延 时是 否 达 到 最 大值+ 1 送 D A C长 延 时是 否 达 到 最 小值 1 送 D A C延 时N延 时YNY 16 正弦波函数 正弦波函数的作用产生正弦波，其流程图如图 9 所示。 图。