【精品】毕业论文53

1、三明罟院毕业设计（论文）题目：系别：专业：学号.姓名：指导教师：系分管主任:基于mg51函数信号发生器的设计物理与机电工程系05电壬信息工程20050662153林文婷任雯职称:助教彭永仙摘要2第一章绪论错误！未定义书签。1. 1前言31. 2选题的依据及意义31. 3方案设计与认证3第二章 系统的总体方案错误！未定义书签。2.1总体系统设计42.2系统各模块的理论分析和实际设计42. 2.1单片机的最小系统42.2.2 d/a转换及电压放大模块52.2.3显示及按键模块设计52.3电路分析与计算62. 4输出波形图6第三章 硬件设计错误！未定义书签。2. 1 at89s51 简介73.1.1

2、 at89s51 主要特性83. 1.2管脚说明83.1.3 mc-51的中断系统及定时/计数器83. 1. 4 mc-51的输入/输出及其控制方式93. 2 dac0832 简介93.2. 1 d/a转换器的原理93. 2. 2 dac0832 主要特性103. 3 8279 接口芯片ii3. 3. 1 8279引脚定义113.3.2 8279的操作命令123.4 led数码管133.4.1数码管的分类133.4.2数码管的驱动方式143.4.3数码管应用14第四章软件设计错误！未定义书签。4. 1软件流程图154. 1. 1系统的主程序流程图154. 1. 2中断流程图错误！未定义书签。4

3、. 1. 3按键控制流程图17第五章 系统的调试与总结错误！未定义书签。5. 1调试175. 2系统可改进的地方错误！未定义书签。【致谢语】19参考文献错误！未定义书签。附录121附录222附录323摘要在介绍at89s51单片机特性的基础上，论述了采用at89s51设计函数信号发生器的原理以及整 机的结构设计，对其频率控制、信号输出幅度控制以及频率和幅度数字显赫的实现作了较详细的论 述。该函数信号发生器可输出三角波、方波和正弦波等波形，输出频率范围为1 1khz。本设计采用mc51单片机为核心，通过d/a转换电路实现多种信号的函数信号发生器。该信号发 生器能在lhz-lkhz范围能输出可调的

4、波形。输出稳定性良好。电压可在05v连续调节。信号输 出部分采用lm324运放电路作电压放大，很好地解决了带宽和带负载能力的要求。通过译码器件 74ls138在一定的控制条件下译成不同的输出状态来驱动led数码管频率显示，通过键盘控制完成 频率调节，操作简便，实现效果良好。关键字:at89s51 dac0832 8279第一章绪论11刖旨社会的发展日新月杲，函数信号发生器的设计也开始多样化。信号发主器乂称信号源或振荡器，在生产实践和科 技领域屮有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程武來表示。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、 矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数

5、信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛 的用途。例如在通信、广播、电视系统中，都需耍射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、 视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加 热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需耍功率或大或小、频率或高或低的振荡器。所以通过对函数信 号发生器的实时控制,大大提高了生产效率也能实现在线频率的实时测暈。因此此类函数倍号发生器不管在科学研 究还是工业生产屮都有着非常匝要的意义。1. 2选题的依据及意义函数发生器是一种能产生正弦波、三角波、方波、斜波和脉冲波等信号的装置。常用于科研、生

6、产、维修和实 验中。例如在教学实验中，常使用函数发生器的输出波形作为标准输入信号，接至放人器的输入端，配合测试仪器, 例如用示波器定性观察放人器的输出端，判断放人器是否工作正常，否则，通过调整放人器的电路参数，使z工作 在放大状态；然后，通过测试仪器（例如用晶体管毫伏表对输出端进行定量测试），从而获得该放大器的性能指标。 采用mc51单片机对函数信号发牛器进行实时控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大 幅度提高技术指标。1. 3方案设计与认证（1）、单片机的选择论证方案一：由换件产生。由破件产生的信号没有阶梯，波形光滑。如果采川压控振荡器，就可单片来控制信号的频率，能过电

7、子开关来选择不同的振荡器投入工作，就可以输出不同的波形。 不过，不同波形需要用不同的振荡器來实现，电路较复杂，难以输出超低频的信号。方案二：山软件产生。将各种波形的数据固定在单片机的程序存储器里，通过改变这些数据的 输出速度便可以改变信号的频率，通过改变d/a转换器的参考电压便可以改变信号的最大值，硬件 电路简单，成木低。但输岀的信号会出现阶梯。由于本系统输出的信号频率最低达到1山，用方案一难以实现，用方案二，虽然会出现阶梯， 但通过增加每个周期输出的点数來把阶梯降低到允许的范围内，因此，本系统选择了方案二。（2）、信号发牛电路方案选择论证方案一：通过单片机控制d/a,输出三种波形。此方案输出

8、的波形不够稳定，抗干扰能力弱， 不易调节。方案二：使用传统的锁相频率合成方法。通过芯） tc145152,压控振荡器搭接的锁相环电路输 出稳定性极好的正弦波，再利用过零比较器转换成方波，积分电路转换成三角波。此方案，电路复 杂，干扰因素多，不易实现。以上两种方案综合考虑，选择方案一。（3）、d/a转换电路方案论证方案一：采川d/a转换器ad7543。ad7543是一种串行的d/a转换器，1与单片机之间的连线少, 布线方便，而且又是12位的d/a转换器，精度高。但串行数据传输速度慢， 当频率较高时，必须减少每周期输出的点数，这将会导致阶梯现象更加明显，因此，此方案不宜使用.方案二：采用dac08

9、32。这是8位的并行d/a转换器，转换速度快。方案三：采用2片dac0832o由其中一芯片的输出电压作为另一芯片的参考电压，这样就可以 方便的控制最大输出电压。若采用方案二，在输ili电压较低的情况下，比如为iv时，输出的最大电压只有参考电压的1/5,这将会使精度降低，而方案三刚好对以解决这个问题，因此，本系统选择了方案三。(4) 、显示方案论证：方案一：采jij led数码管。led数码管由8个发光二极管组成，每只数码管轮流显示各自的字 符。由于人眼具右视觉暂留特性，当每只数码管显示的时间间隔小于l/16s时人眼感觉不到闪动， 看到的是每只数码管常亮。使用数码管显示编程较易，且显示达到要求，

10、价格便宜。方案二：采用lcd液晶显示器。功率小，效果明显，但程序复杂，价格较高。以上两种方案综合考虑，选择方案一。第二章系统总体方案的设计2.1总体系统设计该系统采用单片机作为数据处理及控制核心，由单片机完成人机界面、系统控制、信号的采集 分析及信号的处理和变换，采用按键输入，利用数码管动态显示电路输出数字显示的方案。将设计 任务分解为按键电路、数码管显示电路等模块。图6为系统的总体框图。4x4矩阵键盘d、嘰换器(>一动电路6位数码管输出图2-1总体框图2. 2系统各模块的理论分析和实际设计2. 2. 1单片机的最小系统能让单片机运行起来的最小硬件连接就是最小应用系统。单片机以及周田的时

11、钟电路和复位电 路称为单片机的最小系统。如图2-2所示。我们再通过外接其它电路来全血实现单片机的多功能结 构。卜vixy1.i*15士.pl 0t2pl 1pup13pl 4pl jpl 6p1- kst-fp rxdp3 otxdp5 1 xxtoixt1top3<t1 pss wjlp3 $ri>p3 *xtal2xtal1 vssyfopopopopopolj 豎盘弦工至陀芸图22 51微机最小系统2. 2. 2 d/a转换及电压放大模块dac0832是8位分辨率d/a转换集成芯片，可将数字量转换为模拟电流信号。dac0832是电流输 出型，示波器上显示波形，通常需要电压信号

12、，电流信号到电压信号的转换可以由运算放大器i川324实现，川两片lm324可以实现双极性输出。单片机向0832发送数字编码，产生不同的输出。先利川 采样定理对各波形进行抽样，然后把各釆样值进行编码，的到的数字量存入各个波形表，执行程序 时通过查表方法依次取出，经过d/a转换后输出就可以得到波形。如图2-3所示。（p0 口要接上拉电阻）图2-3 da转换电路图2. 2. 3显示及按键模块设计本系统的显示模块由芯片8155扩展口，并以741s138为数码驱动显示。lde1为调整波形的代码的显示，i.de2为调整峰值电压显示，lde36为调整频率的显示。键盘采用4*4矩阵，在菜单下完成工作方式、波形

13、选择、输出频率等，并可通过led获得系统工作状态和实时测彊频率。如2-4所otltt>u otvt4 orlttva二 to m2图2-4键盘及按键设计2. 3电路分析与计算当单片机分别向dac0832 (1)和dac0832 (2)输入数据d1和d2时u01 二- di x vr 二 - 5 x d1 / 256u02 二-d2 x vr 二一 101 x d2 / 256u0 =-r3 / r1 x u02 - r3 /r2 x u01其中r1=15 k, r2=r3 = 30 k,代入以上各式，得u0 =u01 x ( d2 /128 - 1 )或d2 =128 x ( u0 /u

14、01 + 1)(1)(2)(3)(4)(5)图2-6由(4)式可知，当d1在0255 z间变化时，u0可在-u01 + l01 z间 变化，即输岀信号的最人电压可由u01控制。设输出的信号函数为u0二f ( t ),代入(5)式得di = 128 x ( f (t) /u02 + 1)2. 4输出波形图图2-5代码0的波形图为矩形波代码1的波形图为三角波代码2的波形图为锯齿波代码3的波形图为止弦波第三章硬件设计2. 1at89s51 简介at89s51是一个低功耗，高性能cmos 8位单片机，片内含4k bytes lsp(ln-system programm able)的可反复擦写1000次

15、的flash只读程序存储器，器件采用atmel公司的高密度、非易失性存 储技术制造，兼容标准mcs-51指令系统及80c51引脚结构，芯片内集成了通川8位屮央处理器和1 sp flash心储单元，功能强人的微型计算机的at89s51可为许多嵌入式控制应川系统提供高性价比 的解决方案。at89s51具有如下特点:40个引脚,4k bytes flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取 数据存储器(ram), 32个外部双向输入/输出(1/0) 口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个1 6位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(wdt)电路,片内时钟振荡器。此外，at89s

16、51设计和配置了振荡频率可为ohz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，cpu 暂停工作，而ram定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存ram 的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有pdip、tqfp和plcc等 三种封装形式，以适应不同产品的需求。p1.0 匸p1.1 匚p1.2 cp1.3 匚p1.4 匚 (mosi) p1.5 ez cmiso) p1.« c (soq p1.7 匸rst匚 <rxd) p3.0 匸 <txd) p3.1 匚 (nts) p3.2 匸 (冋ti) p3.3 匸 <to)

17、p3.4 匚 <t1) p3.5 c (wr) p3.6 匚 (rd) p3.7 匚 xtal2 匚 xtal1 匚gnd匚3151-1i：11z101t“30383736353433323130292827262524232221 vcc po.o (aix>) po-1 (axj1) po.2 (ad2) po 3 (zco3) po.4 (a.d4) po 6 (ao5) po 6 (ad6) po 7 c*x>7) eavpp aleiprog pscnz1 p2.7 (a15) (a14) p2.5 (a13) p24 (a12> p2 3 (a11) zj

18、p2 2 (a1o) p2 1 (a&) p2 0 (a8)图3-l at89s51引脚图3. 1. 1 at89s51主要特性 8031 cpu 与 mcs-51 兼容 4k字节可编程flash存储器（寿命：1000写/擦循环）全静态工作：0hz-24khz三级程序存储器保密锁定 128*8位内部ram 32条可编程i/o线两个16位定时器/计数器 6个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路3. 1.2管脚说明vcc：电源接入引脚；vss：接地；xtal1：晶体振荡器接入的一个引脚（采用外部振荡器时，此引脚接地）；xtal2:晶体振荡器接入的另一个引脚（采用外

19、部振荡时，此引脚作为外部振荡信号的输入端）;rst/vpo：复位信号输入引脚/备用电源输入引脚；ale/prog：地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚；ea/vpp：内外存储器选择引脚/片内epprom （或flashrom）编程电压输入引脚；psen：外部程序存储器选通信号输出引脚。p0.0p0.7: 般i/o 口引脚或数据/低位地址总线复用引脚；p1.0p1.7: 一般 i/o 口引脚;p20p27: 一般i/o 口引脚或高电位地址总线引脚;p3.0p3.7: 般i/o 口引脚或第二功能引脚。3. 1.3 mc-51的中断系统及定时/计数器中断是cpu与1/0设备间数据交换的-种控制

20、方式。80c51 片机有5个中断源、2个优先级， 具备完善的中断系统，可实现二级中断服务嵌套。山片内特殊功能寄存器中的中断允许寄存器ie控 制cpu是否响应中断请求；山中断优先级寄存器ip安排各中断源的优先级；同一优先级内各中断源 同时提出中断请求时，山内部的杏询逻辑确定其响应次序。随着计算机技术的应用，人们发现中断技术不仅解决了快速主机与慢速1/0设备的数据传送问 题，而且述具有如下优点：（1）分时操作。cpu可以分时为多个1/0设备服务，提高了计算机的利用率；（2）实时操作。cpu能够及时处理应用系统的随机事件，系统的实时性大大增强；（3）可靠性高。cpu具有处理设备故障及断电等突发性事件

21、的能力，从而使系统可靠性提高。mc-51具有实时处理能力，能对外界发生的事件进行及时处理，这是依靠它们的中断系统來实 现的。51的中断系统山中断请求标志位（在相关的特殊功能寄存器中）、中断允许寄存器1e、中断 优先级寄存器1p及内部硬件杏询电路组成。定时/计数器是80c51单片机内部的功能部件，对于单片机的应用系统具有非常重要的使用价 值。80c51单片机片内集成有两个可编程的定时/计数器：to和t1。它们既可以工作于定时模式， 也可以工作于外部事件计数模式。此外，t1还可以作为串行接口的波特率发生器。定时/计数器的实质是加1计数器（16位），搞8位和低8位两个寄存器组成（to由th0和t l

22、0组成,t1由th1和tl1缄）o tmod是定时/计数器的工作方式寄存器,由它确定定时/计数器 的工作方式和功能；tcon是定时/计数器的控制寄存器，用于控制to、t1的启动和停止以及设置 溢出标志。3. 1. 4 mc-51的输入/输出及其控制方式原始数据或现场信息要利用输信设备输入到单片机中，单片机对输入的数据进行处理加匸后， 还要输出给输出设备。80c51单片机内部有4个并行口和1个串行口，对于简单的i/o设备可以直 接连接。当系统较为复杂时，往往要借助于输入/输出接口电路（简称i/o接口）完成氓片机与1/0 设备的连接。cpu与1/0设备间的数据传送，实际上是cpu与i/o接口间的数

23、据传送。单片机应用系统的设 计，在某种意义上可以认为是1/0接口芯片的选配和驱动软件的设计i/o接口的功能是：（1）对单片机输出的数据锁存就对数据的处理速度來讲，单片机要比1/0设备快得多。因此单片机对i/o设备的访问时间大 大短于i/o设备对数据的处理时间。i/o接口的数据端口要锁存数据线上瞬间出现的数据，以解决 单片机与i/o设备的速度协调问题。（2）对输入设备的三态缓冲单片机系统的数据总路线是双向总路线，是所有i/o设备分时复用的。设备传送数据时要占用 总线，不传送数据时该设备必须对总路线呈髙阻状态。利用1/0接口的三态缓冲功能，可以实现1/ 0设备与数据总路线的隔离，从而实现i/o设备

24、的总路线共享。（3）信号转换山于1/0设备的多样性，必须利用i/o接口实现氓片机与1/0设备间信号类型（数字与模拟、 电流与电压）、信号电平（高与低、正与负）、信号格式（并行与串行）等的转换。（4）时序协调单片机输入数据时，只有在确知输入设备已向i/o接口提供了有效的数据后，才能进行读操作；单 片机输出数据时，只有在确知输出设备已做好了接收数据的准备后，才能进行了写操作，不同的1/ 0设备的定时与控制逻辑是不同的，ii与cpu的时序往往是不一致的，这就需要1/0接口进行吋序 的协调。不同的i/o设备，需要不同的传送方式。cpu可以采用无条件传送、査询传送、屮断传送和d ma传送与i/o设备进行

25、数据交换。3. 2 dac0832 简介3.2. 1 d/a转换器的原理单片机输出的数字信号首先传送到数据锁存器（或寄存器）中，然后山模拟电子开关把数字信 号的高低电平变成对应的电子开关状态。dac0832是采用cmos i艺制成的单片直流输出型8位数/模转换器。如图3-2所示,它由倒t 型r-2r电阻网络、模拟开关、运算放大器和参考电压vref四大部分组成。do d, d2 dm3 dm2 d"i-<jr r r r r图3-2运算放大器输岀的模拟量v0为：v0=-vref*rf(dn-l*2n-l+dn-2*2n-2+a+d0*20)/2nr山上式可见，输出的模拟量与输入的

26、数字量(dn-l*2n-l+a+d0*20)成止比，这就实现了从数字量 到模拟量的转换。3. 2. 2 dac0832主要特性分辨率8位；电流建立时间lus;数据输入可采川双缓冲、单缓冲或直通方式；输出电流线性度一个8位d/a转换器有8个输入端(其中每个输入端是8位二进制数的一位)，有一个模拟输出 端。输入可有28二256个不同的二进制纽态，输出为256个电压之一，即输出电压不是整个电压范鬧 内任意值，而只能是256个可能值。图3-3是dac0832的逻辑框图和引脚排列。20ced7002 一wz每3畑j j賂8 !1296dac0832:9vce"(+5v)10y dgndagnd

27、 oq ix5nd 10dac083211illxfee图3-3 dac0832的逻辑框图和引脚图d0d7：数字信号输入端。1le：输入寄存器允许，咼电平有效。cs：片选信号，低电平有效。wr1：写信号1,低电平有效。xfer：传送控制信号，低电平有效。wr2：写信号2,低电平有效。10utk 1out2： dac电流输出端。rfb：是集成在片内的外接运放的反馈电阻。vref：基准电压(-10"10v)ovcc：是源电压(+5+15v)。agnd：模拟地ngnd：数字地,可与agnd接在一起使用。dac0832输出的是电流，一般要求输出是电压，所以还必须经过一个外接的运算放大器转换成

28、 电压。3. 38279接口芯片山80c51系列单片机构成的小型测控系统或智能仪表中，常常需要扩展显示器和键盘以 实现人机对话功能。8279芯片在扩展显示器和键盘时功能强、使用方便。8279是intel公司为8位微处理器设计的通用键盘/显示器接口芯片，其功能是：接收來自键 盘的输入数据并作预处理；完成数据显示的管理和数据显示器的控制。单片机应用系统采用8279管 理键盘和显示器，软件编程极为简单，显示稳定，ii减少了主机的负担。3. 3. 1 8279引脚定义8279采用40引脚封装，引脚定义如图3-4所示：bro匚匸匸匸匸匚匸匸匸cr u匸匚匸匚-j vcc crt fstb shift3

29、s sl>3 slo out o out bw out e2 out s>nnn图3-48279引脚图db7dbo：双向外部数据总路线，用于传送8279与cpu之间的命令和状态。可直接与mc 51系列单片机连接。cs：片选信号线，低电平有效。a0：用來区分信息的特征位。当a0为1时，cpu写入8279的信息为命令，cpu从8279 读出的信息为8279的状态；当a0为0时，传送的信息是数据。rd、wr：读和写选通信号线。irq：中断请求输出线。在键盘工作方式下，若fiforam中有数据，irq变为高电平，在 fiforam每次读出时，irq就下降变成低电平，当f1 for am中还

30、有信息时，此线又重新升为髙 电平；在传感器工作方式下，每当检测到传感器信号改变时，irq就变为高电平。rl7rl0：键盘冋送线。是矩阵式键盘或传感器矩阵的列（或行）佶号输入线。平时被内 部拉成低电平。sl3sl0：扫描输出线，用于对键盘和显示器进行扫描（位切换），可以编码输出，也可 以译码输出。0utb30utb0、outa3outao：显示寄存器数据输出线。可分别作为两个4位输出接口， 也可作为8位数据输出接口，outbo为最低位，outa3为最髙位。bd：显示器消隐控制线。用于数字切换过程中或执行消隐命令时使显示器消隐。reset：复位输入线。当其为高电平有效时，8279被复位而置于如下方

31、式：（1）16位字符显示，左端输入；（2）编码键盘，双键互锁方式；（3）时钟分频系数为31oshift：换挡键输入线。用于键盘方式的换档功能。cntl/stb：控制/选通输入线，山内部拉成高电平，也可山外部按键拉成低电平。在键盘 方式时，其状态同按键信息一起fifo ram,可以用于键盘功能的扩充；在选通方式时，cntl /stb可以作为送入数据的选通线，上升沿有效。clk：外部时钟输入线。其信号山外部振荡器提供。8279靠设置定时器将外部时钟变为 内部时钟。内部时钟皐频等于外部时钟频率除以分频系数。vg、gnd：分别为+5v电源和地引脚。3. 3. 2 8279的操作命令（1）显示器和键盘方

32、式设置命令d7d6d5=000是键盘/显示方式命令特征字。d4d3二dd为显示器方式设置位。d2d1d0二kkk 为键盘工作方式设置位。8279可外接8位或16位led显示器，显示器的每一位对应一个8位的显示器缓冲单元。cpu将显示数据写入缓冲器时有左端输入和右端输入两种方式。左端正党风输入方式较为简 单，显示缓冲器ram地址015分别对应于显示器的0位（左）15位（右）。cpu依次从0 地址或某一地址开始将段数据写入显示缓冲器。右端输入方式是移位，输入数据总是写入右 端的显示缓冲器，数据写入显示缓冲器后，将原來缓冲器的内容左移一个字节，原來最左端 显示缓冲器的内容被移出。该输入方式中，显示器

33、的各位与显示缓冲器的ram的地址并不是 对应的。（2）时钟编程命令d7d6d5=001为时蚀编程命令特征位。8279的内部定时信号是山外部输入时钟经分频后产生的，分频系数山时蚀编程命令确定。 d4d0用来庙宇对clk端输入时钟分频次数n, n=231。利用这条命令，可以将来自clk引脚 的外部输入时钟分频，以取得1ookhz的内部时钟信号。(3) 读fifo/传感器ram命令d 7 d 6 d 5二010为该命令的特征位。d2d0 (aaa)为起始地址。d4 (al)为 多次读出时的地址自动增量标志，d3无用。 在键扌rl描方式中，a1aaa均被忽略，cpu总是按先进先出的规律读键输入数据，直

34、到输入键全 部读出为止。在传感器矩阵方式 中，若a1二1,则cpu从起始地址开始依次读出，每读出一 个数据地址自动加1； ai二0, cpu仅读出一个单元的内容。(4) 读显示ram命令d7d6d5=011为该命令的特征位。d3d0 (aaaa)用來寻址显示ram的16个存储单元，a1为自动增量标志。若ai=1,则每 次读出后地址自动加lo(5) 写显示ram命令d7d6d5=100为该命令的特征位。d4 (a1)为自动增量标志，d3d0 (aaaa)为起始地址，数据写入按左端输入或右端输入 方式操作。若a1二1,则每次写入后地址自动加1,直至所有显示ram全部写完。(6) 显示器写禁止/消隐

35、命令d7d6d5=101为该命令的特征位。该命令用以禁止写a组和b组显示ram。在双4位显示器使用时,即outa3outa0和0 utb30utb0独立地作为两个半字节输出时，可改写显示ram中的低半字节而不影响高半字节 的状态，反之亦可改写高半字节而不影响低半字节。di、d0位是消隐显示器特征位，要消隐 两组显示器，必须使之同时为1,为0时则恢复显示。(7) 清除命令d7d6d5=110为该命令的特征位。cpu将清除命令写入8279,使显示缓冲器呈初态(暗码)，该命令同时也能清除输入标 志和中断请求标志。(8) 结束中断/错误方式设置命令d7d6d5=101为该命令的特征位。此命令川来结束传

36、感器ram的屮断请求。3. 4 led数码管led数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。(实物参照图片如图3-5 所示)图3-5数码筲实物图3. 4.1数码管的分类数码管按段数分为七段数码管利八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极 管单元(多一个小数点显示)；按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管； 按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极（com）的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极com接 到+5v,当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为髙 电平

37、时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴 极（com）的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极com接到地线gnd±,当某一字段发光二 极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。如图3-6、37所示。图36共阳极图37共阴极3.4.2数码管的驱动方式数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数 字，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。（1）静态显示驱动：静态驱动也称直流驱动。静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的t/0 端口进行驱动，或者使用如b

38、cd码二-十进制译码器译码进行驱动。静态驱动的优点是编程简 单，显示亮度高，缺点是占用i/o端口多，如驱动5个数码管静态显示则需要5x8 = 40根t /0端口来驱动，要知道一个89s51单片机可用的i/o端口才32个呢：），实际应用时必须 增加译码驱动器进行驱动，增加了驶件电路的复杂性。（2）动态显示驱动：数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式2 ，动态驱动是将所有数码管 的8个显示笔划nb,c,d,e,f,g,dp“的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极com增加位选通控 制电路，位选通由各口独立的i/o线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字 形码，但

39、究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通com端电路的控制，所以我们 只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过 分吋轮流控制各个数码管的的com端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流 显示过程中，每位数码管的点亮吋间为12ms,由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应， 尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的卬象就是一组稳定的显示 数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的i/o端口，而且功耗 更低。3. 4. 3数码管应用数码管是一类显示屏，通过对其不同的管脚输入相对

40、的电流会使其发亮，从而显示出 数字。能够显示时间、h期、温度等所有可用数字表示的参数。由丁它的价格便宜，使用简单，在电器特别是家电领域应用极为广泛，空调、热水器、 冰箱等等。数码管使用的电流若为静态时，推荐使用10-15ma；动态吋，16/1动态打描时，平均电 流为4-5ma,峰值电流50-60mao第四章软件设计4.1软件流程图4. 1. 1系统的主程序流程图如图4-1所示.当单片机接通电源时,系统程序开始初始化，接着会根据所需输出的波形的代码 来得到输出的电压，波形的选择是根据代码小查农程序而得的，再经过dac0832将数字信号转换为模 拟信号后，再通过运算放大器lm324将电床放人，最后

41、输出所需的波形。图4-1主程序流程图4. 1.2中断服务流程图如图4-2所示。当系统在工作状态中收到中断请求时，它将对系统进行现场保护后，再重新设定 它的初值，按照输入值的需要來调整自变量，之厉恢复现场，中断返回片就能重新进行工作。图42 to中断服务子程序流程图4. 1. 3按键控制流程图如图4-3所示。按键控制是通过用户手动来调整口己所需的波形，从而实现人为的控制。系统 将按键初始化，再通过扫描程序来判断按键是否按卞，若有按下就跳到相应的程序段，执行该程序 的命令，若没有按下则返回，再进行按键程序扫描。图4-3按键控制流程图第五章 系统的调试与总结5. 1调试调试中波形输出出现不符合要求的

42、情况的干扰。上电之后波形输出较为缓慢，这与按键的扫描和数码管的动态扫描时间相冲突，出现刚上电时 数码管的就示6位0不稳定，在不断地闪动。实际输出波形会出现阶梯。这是电源不稳定和程序中 的中断时间有误差造成的。选择信号发牛器的止弦波的输岀波形，通过示波器来显示测试结果。峰值电压测试数据如下表:设定值(电压v)示波器的测试相对误差值(%)11. 040. 0422. 100. 05329200355. 310. 06结合上表的峰值电压测试频率的数据如下表:设定值（频率iiz）示波器的测试值相对误差值（%）10099. 300. 01200201 560. 01400406. 850. 028007

43、69. 010. 045. 2系统可改进的地方（1）频率范围在11000 hz只能适用于需低频信号源的电路当中，对于超过1000 hz就无法满 足了，所以频率的范围的扩大是很有必要的。需耍设法通过更换更大的晶体管振荡器或增加一些独 立的振荡电路來改善频率的范围。（2）在要求达到5 %的精度的波形显示过程中，受到硬件和软件的误差的影响，在1输出较大 频率出现以了 5 %为中心上下波动的不够稳定的现象。需要对系统的谋差进行破件和软件方面的总 计算，并尽可能的减小软件方面的误差，来实现输出波形的精度的稳定和整个系统梢度的提高。（3）设想在波形的输出口增加a / d模块电路对输出信号进行反馈，单片机对

44、反馈信号进行谋 差的较验、调整再输出。在没有达到所要求的精度的波形输出时，再一次进行反馈、较验、调整直 到符合所需要求的波形输出！【结论】本系统使川了单片机作为中央控制器，直接由软件产生波形信号的输出，可通过修改软件，还 可以输出其它任意波形，加上按键控制和led显示器，则可通过按钮设定所需要的波形频率，并在 led上显示频率、幅值电压，波形可用示波器显示。如改进本系统的频率范围，同时提高本系统的精 度本系统将更大范围地为需耍多种频率信号源的使用场所提供更高精度的信号源。【致谢语】本文从拟定题h到定稿，历时数月。在本论文完成之际，首先要向我的导师任雯老师致以诚挚 的谢意。在论文的写作过程中，任

45、雯老师给了我许许多多的帮助和指导。他学识渊聘、治学严谨， 待人平易近人，在老师悉心的指导屮，我不仅学到了扎实的专业知识，也在怎样处人处事等方面收 益很多，使我受益非浅。在此我谨向任雯老师表示衷心的感谢和深深的敬意。同吋，我要感谢我的同学们，他们在我毕业论文的写作过程中也帮了我很多。最后，向我的亲爱的家人和亲爱的朋友衣示深深的谢意，他们给沖我的爱、理解、关心和支持 是我不断前进的动力。参考文献：1康华光.电子技术基础(第四版)北京:高等教育出版社，1998:179-180.2张友徳，赵志英.单片微型机原理、应用与实验.上海：复旦大学出版社,1993:32-39.3陈泽宗等.单片秸密函数发生器1c

46、l8038及其应用.电子应川技术，1997 (7).4常新华，林春勋等高频信号发生器原理，维修与鉴定.北京：电子工业岀版社， 1996:21-23.5谢嘉奎，宣刀清.电子线路非线性部分.北京:高等教育出版社,1988:52-53.6张肃文.高频电子线路.北京：高等教育出版社，1984:44-49.7解月珍等.信号产生电路.北京：电子工业出版社,1994:11-18.8黄晓林.测控应用中若干重要电路的设计.测控技术，1991 (1).9肖瑞珠，国澄明小型hdtv码流发生器设计.电子测量技术,2003(5).10陈文峰.基于虚拟仪器研制的综合性能检测系统.电子技术，2003(10) 11李朝青.单

47、片机原理及接口技术.北京:北京航空航天人学出版社，2006:23-36.12李维缓郭强.液晶显示应用技术 北京：电子工业出版社，2000:45-17.13康华光 陈大钦.电子技术基础(模拟部分).北京：高等教育出版社,1999:131-135.14康华光邹寿彬电子技术基础(数字部分).北京:高等教育出版社,2000:120-126.15戴佳戴卫恒.51单片机c语言应用程序设计实例精讲.北京：电子工业出版社,2007. 322-33116杨帮文.新型集成器件家用电路北京：电子工业出版社，2002:33-3&17第二届全国人学生电子设计竞赛.全国人学生电子设计竞赛获奖作品选编.北京：北京理

48、工人学 出版社，1997 :41-44.18李炎清.毕业论文写作与范例厦门：厦门大学出版社，2006:5-19.19潭博:学苗江静.集成电路原理及应川.北京：电子工业出版社，2003:13-19.20陈梓城.家用电子电路设计与调试北京:中国电力出版社,2006:22-31.21谢自美.电子线路设计.实验.测试(第三版)武汉:华中科技大学出版社,2000:51-57.附录1:the designed of function generator on mc-51lin wentingsanming university of electronics and information engineer

49、ing 2005 professional sanming,fujian 365004abstractin introducing the max038 chip at89s51 mcu and the basis of characteristics, are discussed using at89s51 and max038 chip design principle function signal generator, as well as the structural design of machine, its frequency control signal output amp

50、litude control, as well as the frequency and magnitude of the number of outstanding made the realization of a more detailed exposition. the function signal generator can output triangle wave, square wave and sine wave and so on, the output frequency range of 0.1 20mhzthe design uses a single-chip mi

51、crocomputer as the core mc51, through d / a converter max038 circuit to control the realization of a wide range of signal function signal generator. max038 chip frequency signals can be gen erated by adjusti ng the current, voltage, resistance control, respective!y. the signal generator in the range

52、 of 1 hz 10mhz adjustable output waveform. good output stability. voltage regulation for 0 5v part of the signal output circuit using lm324 operational amplifier for voltage amplification, a very good solution to the bandwidth and the ability to bring the load requirements. 74ls138 decoder device th

53、rough the control of certain conditions, to different output state regulation as a control signal and driving max038 frequency digital tube led display, through the completion of the keyboard to control the frequency of adjustment, easy to operate and achieve results.key words： at89s51 dac0832 8279附

54、录2：血忙山i以曰汕曰匸. z i ;«*> > ” 、2 a a au ；j ；t u u u u uh tshh7 f * j!oci卜l_l o tohhd曾斛胭科k s u溝q抹卜d：3i- r !j u !4 p7i卜肿hh舫旳"a附录3:程序代码:#include <reg51.h>#include <stdio.h> #include <absacc.h> #define uchar unsigned char #define uint unsingned char #define z8279 xbyte0x8041 #define d8279 xbyte0x8040 #define ledmod oxco #define ledfeq 0x38 #define ledcls oxdl #define fosc 11.05952 #define timeo 250 unsigned char data display_bit,display_buffer6; unsigned char data timco_h,timco_l; unsigned int idata timeo_times,times; unsigned char get_code(unsig