单片机的应用 第二章单片机的特性与功能 单片机的应用与选择 芯片简介 性能简介 的主要特性 管脚功能 第三章硬件设计 正弦信号发生器设计方案框图 硬件简介 管脚功能 芯片与单片机硬件接口设计 放大整形电路 硬件介绍 振荡电路 复位电路 键盘电路 显示电路 第四章软件设计和仿真调试 正弦信号发生器程序的流程图 程序设计 正弦信号发生器仿真编译 致谢 参考文献 第章绪论 课题简介 课题来源 本课题适用于科学教研生产实践和教学实验等领域。 它是有单 片机。 通过按键来实现波形的产生。 技术现状 运用单片机来完成本设计具有好的实用性和操作性。 因为单片机具有体积 小功能强成本低应用面广等功能。 单片机的产生和发展 单片机的定义 计算机的发展经历了从电子管到大规模集成电路等几个发展阶段，随着大规 模集成电路技术的发展，使计算机向性能稳定可靠微型化廉价方向发展，从 而出现了单片微型计算机。 所谓单片微型计算机，是指将组成微型计算机的基本功能部件，如中央处理 器存储器和输入输出接口电路等集成在块集成 电路芯片上的微型计算机，简称单片机。 总体来讲，单片机可以用以下表达式 来表示单片机功能部件为，即，则时钟周期为。 复位电路 复位电路如图所示，采用上电复位，由极性电容和电阻组成。 复位 电路具有上电自动复位功能，高电平有效，在正常工作状态下复位管脚为低电平。 图复位电路图 键盘电路 键盘电路如图所示，对应的按键有启动和停止作用，对应的按 键是减少频率，对应的按键是加频率。 南昌大学职业技术学院 毕业设计 课题名称基于单片机的正弦信号发生器设 设计时间 系部电子信息工程系 班级电信专 姓名陈松 指导教师胡亮 总目录 第部分任务书 第二部分开题报告 第三部分毕业设计正文 第部分 任 务 书 南昌大学职业技术学院 毕业设计任务书 系部电子信息 工程系 指导老师胡亮职称助教 学生姓名陈松班级电信专学号 设计题目基于单片机的正弦信号发生器设计 设计 内容 目标 和 要求 设计内容目标 通过对单片机的掌握，实现正弦信号的产生，并且能 在液晶显示器上显示频率的示数。 整个设计过程包括电路原理图的绘制，软件的程序设计与 编译调试，以及利用软件进行仿真调试。 设计要求 收集整理与毕业设计课题有关领域的信息资料 按照毕业设计的要求形成符合学院规定的毕业设计书面文档 论文用语规范单位标准参数符合行业规定范围 论文中图表整齐规范。 第三部分 毕 业 设 计 正 文 基于单片机的正弦信号发生器设计 陈松 电信专 摘要本系统利用单片机完成正弦信号发生器的设计。 首先通过转换器 将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来的波形。 同时通过键盘来调整频率变化，并通过显示波形类型及其频率值。 该系统大致包括 单片机主控电路数模转换电路以及液晶显示电路三部分，其中对数模转换部分和波形调 整部分进行详细论述。 关键词单片机正弦信号发生器 ， , , , , , , 教研室 审核 系部 审核 南昌大学职业技术学院电子信息工程系届 毕毕业业设设计计论论文文开开题题报报告告书书表表 学生姓名陈松专业电子信息工程班级电信专学号 题目基于单片机的正弦信号发生器设计 指导教师胡亮职称助教学位学士 题目类别工程设计基础研究应用研究其它 课题的内容与要求 通过对单片机的掌握，利用单片机实现正弦信号的产生，并且能在液晶显示器上显 示频率的示数。 整个设计过程包括电路原理图的绘制，软件的程序设计与编译调试，以及利用 软件进行仿真调试。 前言 信号发生器是种常用的信号源，广泛应用于科学研究生产实践和教学实验等领域。 特别 是通信系统的科研实验中，常常需要用到多种不同频率和相位的信号，如正弦波三角波方波 和锯齿波等，因此多功能信号发生器应用十分广泛。 在数字化时代的今天，经典的有模拟电路组 成的信号发生器已经渐渐远离了人，取而代之的事电路简洁功能多样功耗低的数字电路。 在 以后的时间里，将会有越来越多的数字化的信号发生器运用在各种科学技术领域和工程实践中， 给人们的日常生活带来更多的便利。 方案的比较与评价 方案采用专用信号发生器。 是美信公司的低失真单片信号发生器集成电路，内部 电路完善。 使用该芯片，设计简单，可以生成同频率信号的各种波形信号，但频率精度我稳定 度都难以达到要求。 方案二选用单片机作为控制器，与转换器连接，再经过运算放大器 放大输出，使用按键扫描来实现波形的可变，这样输出的波形稳定精度高滤波好抗干扰效 果好连接简单性价比高 因此我们设计中选择方案二。 预期的效果及指标 本系统采用单片机单片机实现正弦信号发生器的设计，利用软件完成系统 硬件电路设计，采用软件进行系统程序设计以及编译调试，做种能够利用 软件进行调试仿真。 外部数据存储器读选通 口同时为闪烁编程和编程校验接收些控制信号。 复位输入。 当振荡器复位器件时，要保持脚两个机器周期的高 电平时间。 当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁 存地址的地位字节。 在编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。 在平时， 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的。 因此它 可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。 然而要注意的是每当用作外部数据 存储器时，将跳过个脉冲。 如想禁止的输出可在地址上置 。 此时，只有在执行，指令是才起作用。 另外，该 引脚被略微拉高。 如果微处理器在外部执行状态禁止，置位无效。 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 来自反向振荡器的输出。 综上所述，系列单片机的引脚作用可归纳为以下两点 单片机功能多，引脚数少，因而许多引脚都具有第功能 单片机对外呈总线形式，由口组成位地址总线由口分时复 用作为数据总线由与口中的 共个引脚组成控制总线。 第三章系统硬件电路设计 正弦信号发生器设计方案框图 图设计方框图 硬件简介 管脚功能 管脚功能如图所示。 图管脚图 的主要特性参数如下 分辨率为位 输出为电流信号，电流的建立时间为 可单缓冲双缓冲或直接数字输入 只需在满量程下调整其线性度 单 片 机 显示电路按键电路 数模转 换电路 放大电路 波形输出 单电源供电，低功耗 参考电压可以达到 直接的数字接口可以与任何款单片机相连。 的引脚功能 位数据输入线，电平，通的频率，所以在信号的输入口加 电压放大。 有时输入的信号波形不是很好时，放大后也是失真的信号，这就会影 响到所测信号的频率，因此要经过整形。 其电路如图所示 图放大电路 硬件介绍 图引脚图 引脚及其功能介绍如表所示。 表 管脚号管脚名称管脚功能描述 电源地 电源电压 对比调整电压 ,表示为显示数据 ,表示为显示指令 数据 数据被读到 , 的数据被写到或 使能信号,信号下降沿 锁存 , 数据读到 数据线 数据线 数据线 数据线 数据线 数据线 数据线 数据线 振荡电路 单片机必须在时钟的驱动下才能工作。 在单片机内部有个时钟振荡电路， 只需要外接个振荡源就能产生定的时钟信号送到单片机内部的各个单元，决 定单片机的工作速度。 系统所采用的振荡电路如图所示。 图振荡电路图 系统选用石英晶体振荡器。 此电路在加电大约延迟后振荡器起振，在 引脚产生幅度为左右的正弦波时钟信号，其振荡频率主要由石英晶振 的频率确定。 电路中两个电容，的作用有两个是帮助振荡器起振二 是对振荡器的频率进行微调。 ，的典型值为。 单片机在工作时，由内部振荡器产生或由外直接输入的送至内部控制逻辑单 元的时钟信号的周期称为时钟周期。