基于MCS—51单片机在波形发生器中的设计(含程序,电路图)

基于MCS—51单片机在波形发生器中的设计
摘  要：本系统是基于AT89C51单片机的数字式低频信号发生器。采用AT89C521单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）、运放电路（LM365）、按键和8位数码管等。通过按键控制可产生方波、锯齿波、三角波、正弦波等，同时用数码管指示对应的波形。其设计简单、性能优良，可用于多种需要低频信号源的场所，具有一定的实用性。
关键词： AT89C51;DAC0832;LM365;8位数码显示管

The Design of Waveform Generator Base on MCS-51 Single Chip Computer
Abstract：Waveform The system is a digital signal generator based on single chip computer. AT9C51 is used as a control  microcontroller  core.The system is composed by  digital/analog comversion(DAC0832), imply circuit,button and nixie tube.It can generate the square, triangle and sine wave,with nixie tube.The system can be used for a signal soure in the low-frequency signal soure.It is very practical.
Keywords:AT89C51；DA0832；LM324；8 nixie tube display

总体方案设计
利用AT89C51单片机外接数模转换器和运算放大电路，由用户通过按键选择输出实验室中经常使用到的几种基本波形：方波、锯齿波、正弦波和三角波。方波由AT89C51单片机将最大值和最小值输出给Ｄ／Ａ进行转换，并由用户通过键盘选择波形周期。与微处理器兼容的8位数模转换器DAC0832将数字量转换为模拟量电压信号，通过运放电路得到锯齿波、正弦波、三角波信号，波形保证了它的精度、平滑和稳定。
可采用单片机程序产生以上4种波形，并通过一片Ｄ／Ａ转换器输出。另外，采用一片Ｄ／Ａ转换器来控制前一片Ｄ／A转换器的参考电压，从而可以改变输出波形幅值，见图1所示。通过外接键盘来设定波形的类型、幅值和频率，并在扩展的七段LED显示器上显示响应的波形的类型、幅值和频率。
AT89C51单片机时钟电路采用内部方式，外接陶瓷谐振器（频率为12MHz），微调电容值为30pF。系统复位采用按键式外部复位方式，复位信号至少保持8us以上。通过按键由用户选择要输出的波形，按键选择占用P10—P17口，采用独立式键盘结构。
 

目  录
摘要……………………………………………………………………………………1
关键词…………………………………………………………………………………1
1  前言……………………………………………………………………………… 2
2  波形发生器概述及其发展状况………………………………………………… 2
3  方案论证………………………………………………………………………… 3
4  硬件电路的设计………………………………………………………………… 4
4.1  整体方案的设计………………………………………………………… 4
4.2  AT89C51 单片机简介…………………………………………………… 5
4.3  DAC0832芯片原理…………………………………………………………7 
4.4  D/A转换器与单片机的接口电路……………………………………… 9
4.5  晶振电路的设计…………………………………………………………11
4.6  复位电路设计……………………………………………………………12
4.7  输入电路键盘的接口电路………………………………………………13
4.8  显示电路的设计…………………………………………………………14
5  软件模块的设计…………………………………………………………………14
5.1  初始化模块………………………………………………………………14
5.2  波形产生模块……………………………………………………………15
5.2.1  正弦波产生程序……………………………………………… 15
5.2.2  三角波产生程序……………………………………………… 18
5.2.3  锯齿波的产生程序…………………………………………… 21
5.2.4  方波的产生程序……………………………………………… 23
5.3管理模块………………………………………………………………… 25
5.3.1  键盘全盘扫描部分…………………………………………… 25
5.3.2  键盘逐行扫描部分…………………………………………… 25
5.3.3  按键处理部分………………………………………………… 27
         5.3.4  显示程序……………………………………………………… 28
5.4  软件总流程图……………………………………………………………29
6  系统调试…………………………………………………………………………30
6.1  系统硬件调试……………………………………………………………30
6.2  系统软件调试……………………………………………………………31
7  结论………………………………………………………………………………32
参考文献…………………………………………………………………………… 32
致    谢…………………………………………………………………………… 33
附录………………………………………………………………………………… 34

附录
附录1：波形发生器控制系统源代码
附录2：波形发生器硬件电路图