电压采集及波形信号发生功能介绍.pdf

电压采集及波形信号发生功能介绍

设计要求：

这次设计的电压采集及波形信号发生功能介绍能够在一定范围内测量输入

信号的电压数值，并且也可以再输出端产生方波（频率在200Hz到1kHz可调）；

锯齿波（频率在200Hz到6660Hz可调）；正弦波（频率在50Hz到200Hz可调）。

当接上电源后，数码管显示“AD”，表示在模/数转换模式。并且可以通过按键

来可以再AD/DA模式之间进行转换。

设计思路：

为了次设计的电压采集及波形信号发生装置我们首先把它的硬件部分列出

来，所以我们需要数码管、晶振、单片机、按键、DA转换器、AD转换器、电

容。我们这次的软件设计思路是一上电先给数码管显示出AD，然后再利用AD

让电压信号通过AD转换功能把模拟量转换成数字量，然后再给单片机，再通过

单片机控制数码管使数码管显示出来。然后再进行DA模块，也是通过单片机给

DA发送数字信号，再有DA转换器装换成模拟信号再输出。同时应把单片机发

送给DA的信号显示在数码管上。然后我们在对单片机进行编程，让按键给单片

机一个信号，然后由信号控制单片机执行哪个命令。

硬件设计：

显示部分

显示部分是我们这次做的电压采集及波形信号发生装置比较重要的一部分，

我们的结果都是通过显示部分来呈现出来的。它主要是通过单片机给数码管发送

段选的高低电平，然后由单片机不停的发送，才能显示出静态的效果来，位选是

由三极管来驱动主要通过单片机给三极管发送高低电平使三极管来控制数码管

的哪位亮，为了能够使数码管的驱动大些，我们给P0.0~P0.7加了上拉电阻，这

样就保证的P0口驱动不够得问题。所以我们把数码管接到了P0.0~P0.7上。

1/6

按键部分：

按键部分是我们的外部输入设备，我们通过按键给单片机发送高低电平，然

后由单片机通过按键给它的信号执行相应的动作。所以我们把按键接在了单片

机的P2.4~P2.7和P3.7口上。

电源部分

电源部分我们是用了+5V电源，所以我们使用7805把输入+12V的电压变成

了+5V的电压，为了是电压稳定，我们也在输入输出端各并了两个电容，使电源

更加的稳定，同时也增加了额电压采集及波形信号发生装置的稳定性。

2/6

模数转换部分

模数转换部分我们主要是对AD转换器进行了电路设计然后再由单片机对

它进行操作。我们是把AD转换器接在了74LS245上，由AD转换器对74LS245

进行操作然后使74LS245发出高低电平给单片机，再有单片机把接收到的信号给

数码管让数码管显示出数字来。我们把74LS245接在了单片机的P1.0~P1.7上。

我们也在AD转换器上加了个滑动变阻器主要是调节电压的

数模转换部分

数模转换就是通过把数字量通过DA转换器的转换转换成模拟信号，然后再

由DA转换器输出，所以我们把DA转换器接在了74LS245上，因为为我们得通

过按键调节AD/DA转换模式所以我们把DA转换器也接在了74LS245上，然后

通过单片机的数字信号给DA通过DA在输出来，并且在给DA时也要把它通过

数码管显示出来。

3/6

晶振部分

为了使单片机正常的工作我们对晶振也做了些改动，电容有充放电的作用，

所以我把把两个电容并在了晶振上，可以起到滤波的作用，能够给晶振有一个很

好的震荡频率。所以我们把晶振的两个脚接在了X1、X2上。

上电复位部分

我们这次设计的作品也为死机做了处理，当死机时我们不再通过断电的方式

来解决，我们给单片机加了个上电复位电路，我们把按键与电