DAC0832波形发生器课程设计实验报告
目 录
第1章 系统设计方案………………………………………………………………………2 1.1 设计思路…………………………………………………………………………………2 1.2 方案比较与选择………………………………………………………………………....2 第2章 系统硬件设计……………………………………………………………………….2. 2.1 主控制器电路……………………………………………………………………………2 2.2 数模转换电路……………………………………………………………………………3 第3章 系统软件设计…………………………………………………………………….. .6 3.1 系统整体流程………………………………………………………………………….. .6 3.2 数模转换程序………………………………………………………………………….. .6 第4章 系统调试…………………………………………………………………………… 8 4.1 proteus的调试……………………………………………………………………….......8 第5章 结论与总结…………………………………………………………………………11 5.1 结论………………………………………………………………………………….......11 (系统总体设计与完成做一个总结,是客观的,主要包括:设计思路,设计过程,测试结果及完善改进的方向。)
5.2 总结……………………………………………………………………………………...11 (这是一个主观的总结,谈谈自己收获和不足等方面的内容。)
第1章 系统设计方案 1.1 设计思路
(一)、课设需要各个波形的基本输出。如输出矩形波、锯齿波,正弦波。这些波形的实现的具体步骤:正弦波的实现是非常麻烦的。它的实现过程是通过定义一些数据,然后执行时直接输出定义的数据就可以了。然而为了实现100HZ的频率,终于发现,将总时间除了总步数,根据每步执行时间,算出延时时间,最终达到要求,然后建一个表通过查表来进行输出,这样主要工作任务就落到了建表的过程中。这样做的好处在于,查表所耗费的时钟周期相同,这样输出的点与点之间的距离就相等了,输出的波形行将更趋于完美,当然更让我们感到的高兴的是它输出波形的频率将近达到了100赫兹,能够满足我们设计的扩展要求了。
而三角波,则每次累加1,当达到初值时,每次累减1,算出延时时间,也就达到要求了,矩形波和锯齿波类似。 (二)、这次做的三种波形可以相互转换,这个实现起来找了很多人最终发现,在每次循环之初进行扫描,而在每个中断入口处,对中断优先级进行设定,最终达到设计目的。 1.2 方案比较与选择
方案一:采用模拟电路搭建函数信号发生器,它可以同时产生方波、三角波、正弦波。但是这种模块产生的不能产生任意的波形(例如梯形波),并且频率调节很不方便。
方案二:采用锁相式频率合成器,利用锁相环,将压控振荡器(VCO)的输出频率锁定在所需频率上,该方案性能良好,但难以达到输出频率覆盖系数的要求,且电路复杂。
方案三:使用集成信号发生器发生芯片,例如AD9854,它可以生成最高几十MHZ的波形。但是该方案也不能产生任意波形(例如梯形波),并且价格昂贵。
方案四:采用AT89C51单片机和DAC0832数模转换器生成波形,加上一个低通滤波器,生成的波形比较纯净。它的特点是可产生任意波形,频率容易调节,频率能达到设计的500HZ以上。性能高,在低频范围内稳定性好、操作方便、体积小、耗电少。
经比较,方案四既可满足课程设计的基本要求又能充分发挥其优势,电路简单,易控制,性价比高,所以采用该方案. 第2章 系统硬件设计 2.1 主控制器电路
89C52可编程并行接口芯片有三个输入输出端口,即A口、B口和C口,对应于引脚PA7~PA0、PB7~PB0和PC7~PC0。其内部还有一个控制寄存器,即控制口。通常A口、B口作为输入输出的数据端口。C口作为控制或状态信息的端口,它在方式字的控制下,可以分成4位的端口,每个端口包含一个4位锁存器。它们分别与端口A/B配合使用,可以用作控制信号输出或作为状态信号输入。
89C52可编程并行接口芯片工作方式说明:
方式0:基本输入/输出方式。适用于三个端口中的任何一个。每一个端口都可以用作输入或输出。输出可被锁存,输入不能锁存。 方式1:选通输入/输出方式。这时A口或B口的8位外设线用作输入或输出,C口的4条线中三条用作数据传输的联络信号和中断请求信号。方式2:双向总线方式。只有A口具备双向总线方式,8位外设线用作输入或输出,此时C口的5条线用作通讯联络信号和中断请求信号。
? 原理框图:
硬件设计
2.2 数模转换电路
由于单片机产生的是数字信号,要想得到所需要的波形,就要把数字信号转换成模拟信号,所以该文选用价格低廉、接口简单、转换控制容易并具有8位分辨率的数模转换器DAC0832。DAC0832主要由8位输入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器以及输入控制电路四部分组成。但实际上,DAC0832输出的电量也不是真正能连续可调,而是以其绝对分辨率为单位增减,是准模拟量的输出。DAC0832是电流型输出,在应用时外接运放使之成为电压型输出。