简易低频信号源的设计

1、 protel简易低频信号源课程设计报告专 业： 班 级： 姓 名： 指导教师： 二 00 九 年 六 月 十二 日目 录1设计目的22设计题目描述和要求23设计报告内容24原件清单及PCB封装号55总结5参考书目51.设计目的通过自主设计达到掌握PROTEL 99SE的使用方法，来完成对简易低频信号源的设计。2.设计题目描述和要求简易低频信号发生器要求那能输出0.150Hz的正弦波、三角波和方波信号，其中正弦波和三角波信号可以用按键选择输出，输出信号的频率可以从0.150Hz范围内调整。3.设计报告内容3.1 方案论证由于输出信号的频率较低，因此考虑使用单片机作为控制器，用中断查表法完成波形

2、数据的输出，再用D/A转换器输出规定的波形号。方波信号直接由单片机的端口输出。结合功能要求情况，决定使用AT89C2051单片机作为控制器，用DAC0832作为D/A转换器。功能按键使用单片机的3个端口。控制器AT89C2051单片机控制器DAC0832D0D7图1 简易低频信号源系统结构框图正弦波（三角波）输出方波输出3.2 系统硬件电路的设计 下图为简易低频信号源电路原理图。图2 电路原理图图2 电子万年历电路设计设计原理图3.2.1 控制部分控制芯片选择ATMEL公司的AT89C2051单片机。芯片为20脚双列直插封装，工作电压为2.76V,具有13个I/0口，完全能满足系统设计要求。控

3、制系统按最小化工作模式设计，P3.0P3.2口接3个按键，其中T1为频率增加键，T2为频率减少键，T3为正弦波与三角波选择按键。P1口输出波形数据，其中P1.0和P1.1口须外接上拉电阻。 3.2.2 数/模转换部分DAC0832是CMOS工艺制造的8位数/模（D/A）转换器，属于8位电流输出型D/A转换器，转换时间为1s，片内带有输入数字锁定器，其引脚排列和内部组成。DAC0832与单片机接成数据直接写入方式，当单片机把一个数据直接写入DAC寄存器时，DAC0832的输出模拟电压信号随之对应变化。利用D/A转换器可以产生各种波形，如方波、三角波、锯齿波等以及它们组合产生的复合波形和不规则波形

4、。这些复合波形利用标准的测试设备是很难产生的。 1.DAC8032的主要功能（1）输入的数字量为8位。（2）采用CMOS工艺，所有引脚的逻辑电平与TTL兼容。（3）数据输入可以采用双缓冲，单缓冲或直冲方式。（4）转换时间：1s。（5）精度：±1LSB。（6）分辨率：8位。（7）单一电源：515V，功耗20mW。（8）参考电压：-10+10V。 2.DAC8032的引脚功能（1）D7D0：8位数据量输入。（2）ILE：数据输入锁存允许，高电平有效。（3）：片选。（4）：输入寄存器写信号。当ILE、同时有效时，数据装入输入寄存器，实现输入数据的第一级缓冲。（5）：数据传送控制信号，控制从

5、输入寄存器到DAC寄存器的内部数据传送。（6）：DAC寄存器写信号。当和均有效时，将输入寄存器中的数据装入DAC寄存器并开始D/A转换，实现输入数据的第二级缓冲。（7）：参考电压源。电压为-10+10V。（8）：内部反馈电阻接线端。（9）：DAC电流输出1。其值随输入数字量线性变化。（10）：DAC电流输出2。 当DAC寄存器内容全为1时，=最大，=0； 当DAC寄存器内容全为0时，=0，（=最大； 当DAC寄存器内容为N时, （11）：工作电源。其值为-5+15V，典型值为+15。（12）AGND：模拟信号地线。（13）DGND：数字信号地线。3DAC0832工作方式DAC0832有双缓冲、

6、单缓冲和直接3种方式。（1） 双缓冲工作方式：进行两级缓冲。（2） 单缓冲工作方式：只进行一级缓冲。（3） 直接工作方式：不进行缓冲，适合于比较简单的场合。5.原件清单及PCB封装号Part TypeDesignatorFootprintDescription10K¦¸R1AXIAL-0.310K¦¸R2AXIAL-0.310K¦¸R3AXIAL-0.310¦ÌFC3RAD0.2Capacitor12MHzY1XTAL1Crystal30pFC2RAD0.2Capacitor30pFC1RAD0.2Capacito

7、rAT89C52U1DIP40ATC89C52CON2J1SIP-2ConnectorDAC0832U2DIP20SW-PBS1RAD0.2SW-PBS3RAD0.2SW-PBS2RAD0.2ZENERD1DIODE-0.4Zener Diode5.总结每一次设计都是一次复习的过程，在复习中巩固知识。本次Protel设计不仅让我PCB绘制的入门，也让我了解了一些单片机设计的知识。在设计的过程中出现了不少问题。PCB板有两个关键之处就是原理图封装和PCB封装，要懂得自己制作封装，通过实际物件的尺寸来画。同时排除错误的过程是一个学习的过程，知道是什么错误了才能懂得制作中应知道关键问题。同时制作也需要理论知识，懂得电路的基本原理才能画好电路图。检验的学习效果的最好方法就是自我制作，这是一个复习老知识，学习新知识的好方法。参考书目