單片機+DAC0832信號發生器的仿真設計(方波、三角波、梯形波、鋸齒波)

ID:430253 · 發表于 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、設計要求

設計一個能產生方波、三角波、梯形波、鋸齒波的波形發生器。

二、方案論證

方案一 :利用單片機AT89C51編寫程序，然后將產生信號通過DAC0832（數模轉換器）轉化成模擬信號，輸入信號經運放電路后信號放大，低通濾波是輸出的信號穩定不失真，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：集成運算放大器應用于波形發生器。正弦波和非正弦波產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）產生正弦波，用集成運放構成方波發生器和三角波發生器一般包括比較器和RC積分器。此方案實現起來比較復雜，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，該信號發生器具有體積小，價格低，性能穩定優點。

三、理論設計

3.1原理分析

利用單片機AT89C51編寫程序，然后將產生信號通過DAC0832（數模轉換器）轉化成模擬信號，輸入信號經運放電路后信號放大，低通濾波是輸出的信號穩定不失真，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/電壓轉換放大電路

由于從DAC0832轉換出來的模擬信號為電流信號，將DAC0832輸出的信號經過電流/電壓轉換放大電路轉變為電壓信號。本設計中使用的運放為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構成的陣列，是一種常用的輸入設備。鍵盤可分為編碼式鍵盤和非編碼式鍵盤兩種。

3.6系統總體結構圖

四、電路仿真及仿真結果分析

4.1電路圖

四個按鍵，每按一次按鍵后輸出對應的波形。雙極性電壓輸出，電壓幅值可調。

4.2方波仿真結果

4.3三角波仿真結果

4.4梯形波仿真結果

4.5鋸齒波仿真結果

五、心得體會

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

在本次設計工程中，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。對于單片機設計，硬件電路還是比較簡單，但是在程序設計上，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上的例子，才得以把實驗完成。要設計一個成功的電路，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。完成這次設計后,我在書本理論知識的基礎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
u8 AM;//調幅
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; //設置定時器模式
TMOD |= 0x02; //設置定時器模式
TL0 = 0x9C; //設置定時初值
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
{
if(location<50)
DAC_PORT=AM;
else
DAC_PORT=0x00;
}
void tri_wave(u8 location)//三角波函數
{
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
{
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
{
DAC_PORT=location*AM/100;
}
void Timer0Work() interrupt 1 //中斷服務函數
{
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100次
time=0;
}
int main(void)
{
sys_int();
Timer0Int();
while(1)
{
scanKey();
}
}

復制代碼

全部資料51hei下載地址：

信號發生器的設計.zip (1.51 MB, 下載次數: 871)

ID:1121000 · 發表于 2024-5-16 12:08

有波形產生流程圖嗎

ID:1115165 · 發表于 2024-4-15 16:27

感謝好心人！！

ID:1080159 · 發表于 2023-5-28 01:09

感謝博主，真的棒了我大忙

ID:975773 · 發表于 2022-10-22 18:23

頂呀，樓主，好資源

ID:858779 · 發表于 2020-12-15 14:39

鋸齒波怎么改成上升的啊？

ID:794301 · 發表于 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:495287 · 發表于 2020-6-27 13:49

這個要好好學習下，謝謝分享。

ID:785332 · 發表于 2020-6-24 18:59

如果弄硬件的話，可以成功嗎

ID:768328 · 發表于 2020-6-15 22:40

請問正弦波函數怎么寫呢？

ID:760481 · 發表于 2020-6-11 09:44

我也出不了波形救濟孩子

ID:744425 · 發表于 2020-6-10 11:24

請問有沒有用DAC0832控制直流電機調速的啊？

ID:772814 · 發表于 2020-6-8 14:30

謝謝分享

ID:302325 · 發表于 2020-5-30 13:43

感謝分享

ID:753997 · 發表于 2020-5-23 18:06

YDYQ 發表于 2020-4-8 16:16
那正弦波呢

同問

ID:741818 · 發表于 2020-5-2 13:12

樓主有STM32版本的發生器設計嗎

ID:741818 · 發表于 2020-5-2 12:48

樓主可以聯系你嗎

ID:522961 · 發表于 2020-5-1 01:15

樓主我想問下編寫各個函數時的具體思想

ID:724710 · 發表于 2020-4-8 16:16

那正弦波呢

ID:712500 · 發表于 2020-3-20 21:08

肖蠢蠢發表于 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:697960 · 發表于 2020-2-25 14:15

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

你好問一下結果怎樣出來的呢？

ID:697960 · 發表于 2020-2-25 14:13

樓主我的為什么不顯示結果呢

ID:672777 · 發表于 2019-12-24 19:25

做的真好，按鍵設計很合理

ID:662861 · 發表于 2019-12-13 08:32

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

我的也不出結果呀什么情況

ID:278565 · 發表于 2019-12-12 16:25

謝謝樓主666

ID:624141 · 發表于 2019-10-22 18:12

為啥我的波形顯示不對？

ID:617403 · 發表于 2019-10-1 09:18

誰能告訴下這個lm324怎么接+-10v電壓

ID:606403 · 發表于 2019-9-2 15:42

謝謝分享

ID:328014 · 發表于 2019-7-3 23:35

491989986 發表于 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:556686 · 發表于 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，應該怎么修改啊

ID:553778 · 發表于 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:553761 · 發表于 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:545554 · 發表于 2019-5-23 16:24

我想問一下樓主如何改變三角波的頻率

ID:537232 · 發表于 2019-5-22 10:25

好啦，是我自己的問題，謝謝樓主~~

ID:537232 · 發表于 2019-5-22 09:30

為什么我的不出結果呀

ID:512814 · 發表于 2019-4-23 22:59

我想問一下，有沒有proteus的仿真電路圖文件

ID:511084 · 發表于 2019-4-13 18:28

可以，傾向于方案二

ID:508300 · 發表于 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用這個電路然后只是在單片機編程方面修改就可以啦

ID:478772 · 發表于 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:453180 · 發表于 2018-12-24 21:10

大神，我弄成功了，不勝感激

ID:453293 · 發表于 2018-12-24 19:02

這個很給力，必須支持

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