低频信号发生器设计论文(编辑修改稿)

低频信号发生器设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

本相同。 此外 在 使用 16 位地址读取外部数据存储器（例如执行 MOVX @DPTR） 或 访问外部程序存储器时， P2 口送出高八位地址 P3 口： P3 口 的功能与 P1 口基本相同。 此外 P3 口也可以作为 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 表 32 AT89S52 P3 口第二功能表 脚号 第二功能 RXD（串行输入） TXD（串行输出） INT0(外部中断 0) INT0(外部中断 0) T0（定时器 0 外部输入） T1（定时器 1 外部输入） WR(外部数据存储器写选通 ) RD(外部数据存储器写选通 ) RST: 复位输入。 晶振工作时， RST 脚持续 2 个机器周期高电平将使单片机复位。 看门狗计时完成后， RST 脚输出 96 个晶振周期的高电平。 特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO 位可以使此功能无效。 DISRTO 默认状态下，复位高电平有效。 ALE/PROG：地址锁存控制信号（ ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低 8 位地址的输出脉冲。 在 flash 编程时，此引脚（ PROG）也用作编程输入脉冲。 在一般情况下， ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。 然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时， ALE 脉冲将会跳过。 PSEN:外部程序存储器选通信号（ PSEN）是外部程序存储器选通信号。 当 AT89S52 从外部程序存储器执行外部代码时， PSEN 在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文） 8 储器时， PSEN 将不被激活。 EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。 为使能从 0000H 到 FFFFH 的外部程序存储器读取指令， EA 必须接 GND。 为了执行内部程序指令， EA 应该接 VCC。 在 flash 编程期间， EA 也接收 12 伏 VPP 电压。 XTAL1:内部时钟发生电路和 振荡器反相放大器的输入端。 XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。 波形产生模块设计 由单片机采用编程方法产生三种波形 、通过 DA 转换模块 DAC0832 在进过滤波放大之后输出。 其电路图如下： （ a） （ b） 图 34 波形产生电路 如上图所示，单片机的 P0 口 经过排阻 连接 DAC0832 的八位数据输入端， DAC0832 的浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文） 9 输出端链接一个电压跟随器 LM358，再由 LM358 的输出端连接 放大器 OP07，经过放大后输出所要的波形。 (1) 工作原理 DAC0832 是 8 分辨率的 D/A 转换集成芯片，由 8 位输入锁存器、 8 位 DAC 寄存器、8 位 D/A 转换器及转换控制电路四部分构成。 8 位输入锁存器用于存放主机送来的数字量，使输入数字得到缓冲和锁存，并加以控制； 8 位 DAC 寄存器用于存放存放待转换的数字量，并加以控制； 8 位 D/A 转换器输出与数字量成正比的模拟电流，由与门、与非门组成的输入控制的输入电路来控制 2 个寄存器的选通或锁存状态。 WR2 和 XFER 同时有效时， 8 位 DAC 寄存器端为高电平 “ 1” ，此时 DAC 寄存器的输出端 Q 跟随输入端 D 也就是出入寄存器 Q 端得电平变化，反之，当端为低电平 “ 0” 时，第一级 8 位输入寄存器 Q 端得状态则锁存到第二级 8 位 DAC 寄存器中，以便第三极 8 位DAC 转换器进行 D/A 转换。 DAC0832 的为八位数据并行输入的，其结构图如下： 图 35 DAC0832 的内部结构 （ 2） DAC0832 的主要特性参数 1） 单一电源供电（ +5V～ +15V） ； 2） 其线性度只需在满量程下调整 ； 3） 电流稳定时间 1us； 4） 可以用 单缓冲、双缓冲或直接数字输入 ； 5） 8位分辨率 ； 6） 20mW的 低功耗。 （ 3） DAC0832 引脚功能简介 D0～ D7： 8 位数据输入线， TTL 电平，有效时间应大 图 36 DAC0832 引脚图 浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文） 10 于 90ns(否则锁存器的数据 会出错 )； CS：片选信号输入线（选通数据锁存器），低电平有效； ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效； WR1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于 500ns）有效。 由 ILE CS、 WR1 的逻辑组合产生 LE1。 当 LE1 为高电平时，数据锁存器状态随输入数据线变换， LE1 的负跳变时将输入数据锁存； XFER：数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲（脉宽应大 于 500ns）有效； WR2： DAC 寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于 500ns）有效； IOUT1：电流输出端 1，其值随 DAC 寄存器的内容线性变化； IOUT2：电流输出端 2，其值与 IOUT1 值之和为一常数； Rfb：反馈信号输入线，改变 Rfb 端外接电阻值可调整转换满量程精度； Vcc：电源输入端， Vcc 的范围为 +5V～ +15V； VREF：基准电压输入线， VREF 的范围为 10V～ +10V； AGND：模拟信号地； DGND：数字信号地。 显示模块的设计 该设计的液晶显示模块是由 LCD1602连接单片机来完成的， LCD1602 由 16个引脚组成，其中 714（ D0D7） 号引脚连接单片机 P1 口 ， 6号连接 T0口， 5 号连接单片机 INT1 口， 4号连接 INT0口， 其电路图如下： 图 37 液晶显示 模块 （ 1） LCD1602 引脚功能介绍 VSS 为电源地； 浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文） 11 VDD 接 5V 电源； VO 需要与地短接显示屏工作； RS 为寄存器选择，高电平 1 时选择数据寄存器、低电平 0 时选择指令寄存器； RW 为读写信号线，高电平 1 时进行读操作，低电平 0 时进行写操作； E 端是液晶的使能端； D0~D7 为 8 位双向数据端； VCC 电源； GND 地。 图 38 LCD 引脚图 键盘显示模块的设计 本系统采用独立键盘，其连接电路图如下： 图 39 键盘 图中键盘独立键盘引出的线分别接单片机的 P2 口。 如图 开关 1 用来调节频率、 开关 2用来控制波形的输出 、 开关 3 用来切换输出波形。 当按开关 1 时输出波形的频率 减小 ，按 下开关 2，即确认输出波形，再按一下开关 2，则停止波形输出。 浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文） 12 4 软件 设计 软件总体设 计 本系统采用 AT89S52 单片机，用编程的方法来产生三种波形，并通过编程来切换三种波形以及波形频率的改变。 具体功能有：（ 1）各个 波形 的切换；（ 2）频率 增减 等。 软件流程图 图 41 软件流程图 首先对程序初始化，再判断 是否 有按键按下，则计算相关参数，一 方面 利用中断定时和查询查 表输出波形，另一方面发 送段选口和位选口数据使 LCD显示相关波形类型和频率，最后反馈回去构成循环，判断按键相关信息。 仿真 当程序经过初始 化，液晶屏 上第一行会显示 “ FREQ： ” 和 频率 ，当 不按开关三， 此时开始 初始化 有键按下下 S1 按下 S3 按下 S2 按下 Type++ 输出波形 频率减小 液晶显示 频率 液晶显示ON 输出 方波 液晶显示SQRE Type=0 Type=1 Type=2 输出 三角波 液晶显示TRIG 输出正弦波 液晶显示SINE N Y 浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文） 13 输出波形为 方波 ，按 一 下时输出为 三角波 ，按 二 下时输出为 正弦 波。 开关二则是确认是否输出波形。 另外一 个开关可以调节频率，三种波形的频率可调范围不同，分别如下： 方 波： 1—— 三角波： 1—— 312HZ 正弦波： 1— — 312HZ 本次设计通过软件（ proteus）仿真。 按照设计的电路连接好， 电路接好后，按照预先设定好的调试步骤，逐步对电路进行系统调试，调试结果做如下： 方波 当 液晶屏上第二行 显示为 “ SQRE” 时，示波器中显 示为方波，此时频率的大小受频率档位选择键的控制。 图 42 方波图形 程序如下： if(type==0) {write_cmd(0xc0)。 write_dat(。