單片機+DAC0832信號發(fā)生器的仿真設(shè)計(方波、三角波、梯形波、鋸齒波)

ID:430253 · 發(fā)表于 2018-12-16 22:02

仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

一、設(shè)計要求

設(shè)計一個能產(chǎn)生方波、三角波、梯形波、鋸齒波的波形發(fā)生器。

二、方案論證

方案一 :利用單片機AT89C51編寫程序，然后將產(chǎn)生信號通過DAC0832（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）轉(zhuǎn)化成模擬信號，輸入信號經(jīng)運放電路后信號放大，低通濾波是輸出的信號穩(wěn)定不失真，通過四個按鍵來選擇輸出的波形。AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。

方案二：集成運算放大器應(yīng)用于波形發(fā)生器。正弦波和非正弦波產(chǎn)生電路常常作為信號源，利用正弦波振蕩電路（RC橋式正弦波振蕩器）產(chǎn)生正弦波，用集成運放構(gòu)成方波發(fā)生器和三角波發(fā)生器一般包括比較器和RC積分器。此方案實現(xiàn)起來比較復(fù)雜，對運算電路要有嚴格的分析，所需要的東西較多。

方案比較：采用方案一，該信號發(fā)生器具有體積小，價格低，性能穩(wěn)定優(yōu)點。

三、理論設(shè)計

3.1原理分析

利用單片機AT89C51編寫程序，然后將產(chǎn)生信號通過DAC0832（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）轉(zhuǎn)化成模擬信號，輸入信號經(jīng)運放電路后信號放大，低通濾波是輸出的信號穩(wěn)定不失真，通過四個按鍵來選擇輸出的波形。

圖3-3 DAC0832的引腳圖

3.4電流/電壓轉(zhuǎn)換放大電路

由于從DAC0832轉(zhuǎn)換出來的模擬信號為電流信號，將DAC0832輸出的信號經(jīng)過電流/電壓轉(zhuǎn)換放大電路轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枴１驹O(shè)計中使用的運放為LM324，LM324運算放大器是價格便宜的帶差動輸入功能的四運算放大器

圖3-4 電流/電壓轉(zhuǎn)換放大電路

3.5按鍵輸入電路

按鍵使由一組按壓式或觸摸式開關(guān)構(gòu)成的陣列，是一種常用的輸入設(shè)備。鍵盤可分為編碼式鍵盤和非編碼式鍵盤兩種。

3.6系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

四、電路仿真及仿真結(jié)果分析

4.1電路圖

四個按鍵，每按一次按鍵后輸出對應(yīng)的波形。雙極性電壓輸出，電壓幅值可調(diào)。

4.2方波仿真結(jié)果

4.3三角波仿真結(jié)果

4.4梯形波仿真結(jié)果

4.5鋸齒波仿真結(jié)果

五、心得體會

通過本次課程設(shè)計，使我對課程所學(xué)理論知識的深化和提高，我了解和掌握了單片機應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計過程、方法及實現(xiàn)，為以后設(shè)計和實現(xiàn)更難得應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

在本次設(shè)計工程中，遇到了很多得問題，對硬件方面的各種知識并不是非常理解。對于單片機設(shè)計，硬件電路還是比較簡單，但是在程序設(shè)計上，費了很大的功夫，對于程序不是那么容易上手，查找書籍并參考了網(wǎng)上的例子，才得以把實驗完成。要設(shè)計一個成功的電路，必須要有耐心，要有堅持的毅力，因此在整個設(shè)計過程中大部分時間都是用在程序上面的，很多子程序事可以借鑒書本上的，但怎樣銜接各個子程序比較重要。完成這次設(shè)計后,我在書本理論知識的基礎(chǔ)上又有了更深層次的理解。

#include "reg52.h"
#include <math.h>
#define DAC_PORT P2 //DAC0832連接端口
#define K_SQU 1 // 方波標志
#define K_TRI 2 //三角波標志
#define K_TRA 3 //梯形波標志
#define K_SAW 4 //鋸齒波標志
sbit DAC_CS_WR=P3^0; //ADC0832使能口
sbit K1=P1^0;
sbit K2=P1^1;
sbit K3=P1^2;
sbit K4=P1^3;
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int u16;
typedef unsigned long u32;
//全局變量
u8 mode;//模式：
u16 freq;//頻率
u8 time;//計次參數(shù)
u8 AM;//調(diào)幅
void Timer0Int(void);
void scanKey(void);
void sys_int(void);
void squ_wave(u8 location);
void tri_wave(u8 location);
void tra_wave(u8 location);
void saw_wave(u8 location);
void Timer0Int(void)
{
TMOD &= 0xF0; //設(shè)置定時器模式
TMOD |= 0x02; //設(shè)置定時器模式
TL0 = 0x9C; //設(shè)置定時初值
TH0 = 0x9C;
TF0 = 0; //清除TF0標志
TR0 = 1; //定時器0開始計時
EA = 1; //開總中斷
ET0 = 1; //開定時器0中斷
}
void scanKey(void)
{
if(K1==0)
{
mode=1;
}
if(K2==0)
{
mode=2;
}
if(K3==0)
{
mode=3;
}
if(K4==0)
{
mode=4;
}
}
void sys_int(void)
{
time=0;
DAC_CS_WR=0;
DAC_PORT=0;
mode=0;
freq=100;//默認頻率100Hz
AM=255;//最大幅度
}
void squ_wave(u8 location)//方波函數(shù)
{
if(location<50)
DAC_PORT=AM;
else
DAC_PORT=0x00;
}
void tri_wave(u8 location)//三角波函數(shù)
{
u8 y;
if(location<50)
y=(50-location)*AM/50;
else
y=(location-50)*AM/50;
DAC_PORT=y;
}
void tra_wave(u8 location)//梯形波函數(shù)
{
u8 y;
if(location<25)
y=0xFF;
else if(location<50)
y=(50-location)*AM/25;
else if(location<75)
y=0;
else
y=(location-75)*AM/25;
DAC_PORT=y;
}
void saw_wave(u8 location)//鋸形波函數(shù)
{
DAC_PORT=location*AM/100;
}
void Timer0Work() interrupt 1 //中斷服務(wù)函數(shù)
{
switch(mode)
{
case K_SQU:squ_wave((u8)((time*freq/100)%100));break; //計算出波的位置
case K_TRI:tri_wave((u8)((time*freq/100)%100));break;
case K_TRA:tra_wave((u8)((time*freq/100)%100));break;
case K_SAW:saw_wave((u8)((time*freq/100)%100));break;
}
time++;
if(time>=100)//計數(shù)100次
time=0;
}
int main(void)
{
sys_int();
Timer0Int();
while(1)
{
scanKey();
}
}

復(fù)制代碼

全部資料51hei下載地址：

信號發(fā)生器的設(shè)計.zip (1.51 MB, 下載次數(shù): 871)

ID:449332 · 發(fā)表于 2018-12-18 21:47

用哪個版本的Proteus打開呢?

ID:253767 · 發(fā)表于 2018-12-19 08:18

謝謝分享!!!好資料，51黑有你更精彩!!!

ID:430253 · 發(fā)表于 2018-12-19 22:02

xiayan666 發(fā)表于 2018-12-18 21:47
用哪個版本的Proteus打開?

Proteus7.5

ID:453293 · 發(fā)表于 2018-12-24 19:02

這個很給力，必須支持

ID:453180 · 發(fā)表于 2018-12-24 21:10

大神，我弄成功了，不勝感激

ID:478772 · 發(fā)表于 2019-3-18 17:54

感謝，下了這么多個，這套資料總算仿真成功，感謝樓主的貢獻

ID:508300 · 發(fā)表于 2019-4-13 16:11

樓主我是小萌新就是問一下如果說要輸出其他的波形例如正弦波是不是可以繼續(xù)用這個電路然后只是在單片機編程方面修改就可以啦

ID:511084 · 發(fā)表于 2019-4-13 18:28

可以，傾向于方案二

ID:512814 · 發(fā)表于 2019-4-23 22:59

我想問一下，有沒有proteus的仿真電路圖文件

ID:537232 · 發(fā)表于 2019-5-22 09:30

為什么我的不出結(jié)果呀

ID:537232 · 發(fā)表于 2019-5-22 10:25

好啦，是我自己的問題，謝謝樓主~~

ID:545554 · 發(fā)表于 2019-5-23 16:24

我想問一下樓主如何改變?nèi)遣ǖ念l率

ID:553761 · 發(fā)表于 2019-6-3 15:06

請問樓主這是雙極性輸出嗎？我看電路圖好像單極性電壓輸出啊？

ID:553778 · 發(fā)表于 2019-6-3 15:45

您好，如果要在同一個圖中顯示方波正弦波等該怎么改

ID:556686 · 發(fā)表于 2019-6-18 18:14

樓主，這個梯形波怎改了頻率為130HZ 之后，波形就不對了，應(yīng)該怎么修改啊

ID:328014 · 發(fā)表于 2019-7-3 23:35

491989986 發(fā)表于 2019-7-3 17:36
壓縮文件損壞

貌似我下載了能打開,我用的是winrar新版解壓的

ID:606403 · 發(fā)表于 2019-9-2 15:42

謝謝分享

ID:617403 · 發(fā)表于 2019-10-1 09:18

誰能告訴下這個lm324怎么接+-10v電壓

ID:624141 · 發(fā)表于 2019-10-22 18:12

為啥我的波形顯示不對？

ID:278565 · 發(fā)表于 2019-12-12 16:25

謝謝樓主666

ID:662861 · 發(fā)表于 2019-12-13 08:32

肖蠢蠢發(fā)表于 2019-5-22 10:25
好啦，是我自己的問題，謝謝樓主~~

我的也不出結(jié)果呀什么情況

ID:672777 · 發(fā)表于 2019-12-24 19:25

做的真好，按鍵設(shè)計很合理

ID:697960 · 發(fā)表于 2020-2-25 14:13

樓主我的為什么不顯示結(jié)果呢

ID:697960 · 發(fā)表于 2020-2-25 14:15

肖蠢蠢發(fā)表于 2019-5-22 10:25
好啦，是我自己的問題，謝謝樓主~~

你好問一下結(jié)果怎樣出來的呢？

ID:712500 · 發(fā)表于 2020-3-20 21:08

肖蠢蠢發(fā)表于 2019-5-22 10:25
好啦，是我自己的問題，謝謝樓主~~

怎么搞，我的也不出

ID:724710 · 發(fā)表于 2020-4-8 16:16

那正弦波呢

ID:522961 · 發(fā)表于 2020-5-1 01:15

樓主我想問下編寫各個函數(shù)時的具體思想

ID:741818 · 發(fā)表于 2020-5-2 12:48

樓主可以聯(lián)系你嗎

ID:741818 · 發(fā)表于 2020-5-2 13:12

樓主有STM32版本的發(fā)生器設(shè)計嗎

ID:753997 · 發(fā)表于 2020-5-23 18:06

YDYQ 發(fā)表于 2020-4-8 16:16
那正弦波呢

同問

ID:302325 · 發(fā)表于 2020-5-30 13:43

感謝分享

ID:772814 · 發(fā)表于 2020-6-8 14:30

謝謝分享

ID:744425 · 發(fā)表于 2020-6-10 11:24

請問有沒有用DAC0832控制直流電機調(diào)速的啊？

ID:760481 · 發(fā)表于 2020-6-11 09:44

我也出不了波形救濟孩子

ID:768328 · 發(fā)表于 2020-6-15 22:40

請問正弦波函數(shù)怎么寫呢？

ID:785332 · 發(fā)表于 2020-6-24 18:59

如果弄硬件的話，可以成功嗎

ID:495287 · 發(fā)表于 2020-6-27 13:49

這個要好好學(xué)習(xí)下，謝謝分享。

ID:794301 · 發(fā)表于 2020-7-6 11:54

咦為什么題目介紹說用80C51圖上和程序確實80C52啊？如果要用80C51我直接把圖上的80C52換成80C51，然后把程序#include "reg52.h"改成#include "reg51.h"就可以了嗎？

ID:858779 · 發(fā)表于 2020-12-15 14:39

鋸齒波怎么改成上升的啊？

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