基于51单片机的函数发生器和示波器解析.pdfVIP

《智能仪器仪表设计基础》

课程设计报告

单位：自动化学院

学生姓名：汪连升

专业：测控技术与仪器

班级：0821001

学号：2010212950

指导老师：耿道渠

成绩：

设计时间：2013年5月

重庆邮电大学自动化学院制

一、题目：基于单片机的多波形信号发生器设计

二、指导教师：耿道渠

三、设计要求：

设计一个信号发生器，实现如下功能：

（1）可产生正弦波、方波、三角波、脉冲等波形；

（2）通过按钮或键盘选定输出波形；

（3）波形频率可设定；

（4）波形可通过液晶屏显示。

四、给定条件：

1、8051单片机最小系统；

2、ADC，DAC器件；

五、设计：

1、方案论证，并确定设计方案

2、给出信号发生器的整体设计框图

3、硬件电路设计

4、软件设计（画出程序流程图，并给出相应模块程序代码）

5、完成设计报告

六、具体设计过程及实验结果：

七、设计的心得体会：

八、附件：（可选）

完成心率波、指数上升和指数下降波形；

九、参考书目：

给出主要参考书目（如：《单片机原理与应用》、《电子测量技术》、《单片

机C语言程序设计》等），包括作者，书目名称，出版社等。

基于51单片机的波形发生器

引言

波形发生器是能够产生大量的标准信号和用户定义信号，并保证高精度、高

稳定性、可重复性和易操作性的电子仪器。函数波形发生器具有连续的相位变换、

和频率稳定性等优点，不仅可以模拟各种复杂信号，还可对频率、幅值、相移、

波形进行动态、及时的控制，并能够与其它仪器进行通讯，组成自动测试系统，

因此被广泛用于自动控制系统、震动激励、通讯和仪器仪表领域。

本系统通过对51单片机的控制，用DA-AD等模块实现了正弦波、方波、

三角波和锯齿波的产生，同时可以通过按键实现波形的选择和波形频率的改变。

在实现波形的发生的同时又实现了波形图线的显示，通过NoKia5110对AD实时

采集数据的显示、波形类型和波形频率的显示。

摘要：

本系统采用单片C8052为控制核心，通过其端口实现数字量的输出，然后由

DAC0832把数字量转换成模拟量；但是DAC芯片输出的是电流信号，本系统用

LM324运放把电流信号转换为电压信号。然后利用LM358搭建一个同相比例放

大器，将转换后的电压信号按可调比例放大一定倍数。波形显示利用NoKia5110

液晶屏，显示其波形、频率和实时的图像。显示其图像的时候我们利用ADC0804

模数转换芯片将产生的模拟信号转换为数字信号，把AD实时读取到的值等比例

显示到液晶屏上。本系统通过按键实现波形的选择以及波形频率的改变。

关键字：STC89C52DAC0832Nokia5110ADC0804LM324独立按键

一、设计题目分析

(一)设计任务：

设计制作一个波形发生器，该波形发生器能产生正弦波、方波、三角波和由

用户编辑的特定形状波形。

图1

(二)设计功能：

1、实现正弦波、三角波、方波、锯齿波的产生；

2、实现波形的频率可调；

3、实现波形类型、频率的显示；

4、实现波形实时图像的显示。

(三)设计方案：

方案一：

通过软件控制51单片机实现波形的数字输出，然后通过DA实现波

形的数模转换，最后通过No