单片机MC51函数信号发生器.doc

目 录 1.系统总体方案选择与说明.............. ............1 2.系统结构框图与工作原理.............. .............1 3.各单元硬件设计说明及计法.............. ...........1 4.软件设计与说明（包括流程图）.............. .......8 5.调试结果与必要的调试说明.............. ..........14 6.使用说明.............. .............. ...........18 7．程序清单.............. .............. ..........18 8．总结.............. .............. ..............34 9.参考文献.............. .............. ...........36 附录.............. .............. .................36 附录A 系统原理图 系统总体方案选择与说明 为了实现低频信号的产生和频率以及移相角度的显示我们采用的用D/A数模转换电路进行波形的输出。并通过数码管进行显示。通过按键进行波形的选择以及频率和移相的调整。 二、系统结构框图与工作原理 系统选用AT89S52作为CPU；波性选择及频率和移相角调整：通过按键来选择来产生中断0，以实现波形的选择，通过按键来产生中断1，实现频率和移相角度的选择，通过另外两键的是实现加减；数模转换及波形输出：通过DAC0832来实现模数转换，并通过两级运放实现双极性输出。系统结构框图如图1所示 图1 系统结构框图 各单元硬件设计说明及计算方法 主电路 如图2所示 图2 主电路 2)功能键电路 通过建S1来产生外部中断1（INT1），由中断1 的中断程序来记录按键的次数（CNT_EX1（0-2））。不同键数代表的功能不一样。相应的处理程序根据CNT_EX1，实现调频和移相。 通过S2键来产生外部中断0（INT0），由中断0 的中断程序来记录按键的次数（CNT_EX0（0-5））。不同键数代表的波形不一样。相应的处理程序根据CNT_EX0，产生相应的波形 ；S3、S4 分别用于实现调频和移相的增加和减少；R6 ―R9是上拉电阻。功能键电路如图2所示 图3 功能键电路 3)单片机的复位电路 如图3所示 图3 复位电路 4)数码管显示电路 该电路选择MAX7219芯片，它是一种集成化的串行输入/输出共阴极显示驱动器,它连接微处理器与8位数字的7段数字LED显示 　　1 DIN 串行数据输入端口。在时钟上升沿时数据被载入内部的16位寄存器。 2,3,5-8,10,11 DIG 0–DIG7 八个数据驱动线路置显示器共阴极为低电平。关闭时7219此管脚输 12 LOAD (MAX7219) 载入数据。连续数据的后16位在LOAD端的上升沿时被锁定。 　　CS (MAX7221) 片选端。该端为低电平时串行数据被载入移位寄存器。连续数据的后 13 CLK 时钟序列输入端。最大速率为 10MHz.在时钟的上升沿， 数据移入内 部移位寄存器。 下降沿时， 数据从DOUT端输出。对MAX7221来 16位在cs端的上升沿时被锁定。 14-17,20-23 SEG 7 段和小数点驱动，为显示器提供电流。当一个段A–SEG G, 动关闭时，7219的此端呈低电平，7221呈现高阻抗。 SET 通过一个电阻连接到VDD 来提高段电流。 　 19 V+ 正极电压输入，+5V 24 DOUT 串行数据输出端口，从DIN输入的数据在16.5个时钟周期后在此端有效。当使用多个MAX7219/MAX7221时用此端方便扩展。 根据时序图，连接电路图，P1.0接CLK，P1.1接LOAD，P1.2接DINSET 通过一个电阻连接到VDD 来提高段电流 V+ 正极电压输入，+5V 图5 数码管显示电路 5)数模转换电路 波形产生电路 （1） DAC0832的功能特性 DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片。与微处理器完全兼容。这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到广泛的应用。D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。 图6 DAC0832引脚分布图 （2）DAC0832的引脚特性 * D0～D7：8位数据输入线，TTL电平，有效时间应大于90ns 　　* 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，