智能函数信号发生器地设计与实现毕业论文答辩素材.ppt

智能函数信号发生器的设计与实现 答辩人： 专业：电子信息科学与技术 指导老师： 一 智能函数信号发生器设计的背景和意义 函数信号发生器是一种常用的信号源，它提供符合一定电技术要求的电信号，并提供已知波形、已知频率、已知幅度大小的输出信号。信号发生器是最基本、应用最广泛的电子测量仪器之一。它作为一种通用的电子仪器，在生产、科研、测控、通讯等领域都得到了广泛的应用。 我们长期使用的信号发生器，大部分是由模拟电路构成的 ，其体积大，损耗也大 。因此我们需要设计一个线路简单，调试和修理简捷，性价比高 ，输出波形稳定的函数发生器。 二 函数信号发生器实现的功能： 1.通过切换按键来实现波形切换； 2.加减按键来调波形输出频率； 3.利用数码管显示工作频率功能； 4.可实现正弦波、三角波、方波形信号输出。 三 硬件设计 1.智能函数信号发生器波形的产生是通过单片机执行相应的程序，再向D/ A 转换器的输入端按一定的规律发送数据，从而在D/ A 转换电路的输出端得到的相应的电压波形。电路硬件结构由AT89S52 单片微处理器、数模转换DAC0832 、LM324 及其附属电路构成，在此基础上还加上数码管显示功能(显示波形频率) 。 2.单片机控制 单片机的P1 口连接波形选择、调节等控制按扭 ,通过按动按扭使AT89S52 响应中断,调用相应程序或改变程序中相应参数,从而选择波形及调节其频率。P0口与D/A相连，单片机产生的数字信号转换成模拟信号，模拟信号经运算放大器放大后可由示波器观测到波形。显示部分用4位七段数码管，数码管的数据端与P2口相连，位选端与P3口相连。 3.D/A转换电路 D/ A 转换电路主要由D/ A 转换芯片DAC0832 和两个运算放大器LM324 组成。DAC0832 有三种联接方式. 一种是两级缓冲器型，即输入数据经两级缓冲后，送D/ A 转换电路。 第二种是单级缓冲器型，输入数据经输入寄存器直接送入DAC寄存器，然后送D/ A转换电路。第三种是两级缓冲器直通，输入数据直接送D/ A 转换电路进行转换。电路中采用直通联接方式，即/ WR1 、/ WR2 、/ CS 和/ XFER 全部接地、ILE和Vcc 接+ 5V 电源，使DAC0832 处于直通状态。此时，单片机的数据输出线直接与DAC0832 的数据输入线相连。 D/ A 转换电路可采用单极性输出，也可采用双极性输出。此电路采用双极性输出，即经两个运算放大器LM324 后输出电压Aour。 三 软件设计 主要是波形数据的存储、波形数据的选择、波形频率大小的调整, 通过程序得到各种波形。波形参数存入正弦波、三角波和方波三个数组中, 波形的选择通过独立按键, 一个按键切换三种波形, 频率的改变采用调整定时计数初值来实现, 由独立按键来调整频率。波形的产生, 利用计数溢出产生中断, 单片机顺序读取存储在各波形数组中的波形数据, 将波形数据经P0口送到数模转换芯片得到模拟信号。 1.产生波形子程序 为了实现三种波形的输出，我们需要建立方波数据表、三角波数据表、正弦波数据表。同时，波形的产生, 要利用计数溢出产生中断, 再由单片机顺序读取存储在各波形数组中的波形数据,因此要建立中断函数。而要实现利用数码管显示波形频率，则要建立数码管显示函数。通过键扫描子函数我们可以实现波形频率的增加、减少和波形切换。 * * *