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《基于單片機的低頻信號發(fā)生器設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于單片機的低頻信號發(fā)生器設(shè)計摘要：主要介紹以AT89C51單片機為核心部件的低頻信號發(fā)生器的設(shè)計方法及工作原理。系統(tǒng)采用單片機擴展外部存儲器和DAC接口技術(shù)，簡化了儀器硬件設(shè)計。通過波形選擇電路讀取波形信號經(jīng)離散化處理之后的波代碼，并通過D/A轉(zhuǎn)換，還原成所需要的波形。通過改變存儲器輸出波代碼的速度來調(diào)節(jié)輸出信號的頻率，改變放大器的放大倍數(shù)來調(diào)節(jié)輸出信號的幅值。此外還討論了波形離散化處理方法及數(shù)據(jù)采樣點數(shù)與存儲容量的關(guān)系，并給出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖和軟件框圖。關(guān)鍵詞：低頻信號；數(shù)據(jù)離散化；幅值；典型信號中圖分類號：TN710?34文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1004?373X（2014）16
2、?0014?04Designonlow?frequencysignalgeneratorbasedonSCMRENXiao?qing1，WANGXiao?juan1，TANFang2（1.SchoolofMechanicalEngineering，QinghaiUniversity，Xining810016，China；2.ModernEducationTechnologyCenter，QinghaiUniversity，Xining810016，China）Abstract：Thedesignapproachandworkingprinciple10ofalow?frequenc
3、ysignalgeneratorbasedonAT89C51areintroduced.ThehardwaredesignwassimplifiedbyusingexternalmemoryextendedwithSCMandDACinterfacetechnology.Thewavecodeafterdiscretizationprocessingofwaveformsignalisreadoutthoughawaveformselectioncircuit，andrevertedtotheneededwaveformbytheD/Aconverter.Theoutputsign
4、alfrequencyisadjustedbychangingthewavecodeoutputspeedofthememory.Theamplitudeisadjustedbychangingthemagnificationoftheamplifier.Thewaveformdiscretizationprocessingmethod，andtherelationbetweendatasamplingnumberandstoragecapacityarediscussed.Thesystemstructurechartandsoftwareflowchartaregiven.Ke
5、ywords：low?frequencysignal；datadiscretization；amplitude；typicalsignal0引言在工業(yè)測量控制系統(tǒng)的開發(fā)過程中，10常需要采用信號發(fā)生器為控制系統(tǒng)提供輸入信號來模擬實際輸入，并根據(jù)輸出的頻率響應(yīng)特性來對系統(tǒng)進行調(diào)校。該系統(tǒng)不但能提供多種波形信號，而且信號的頻率和幅值的大小也很容易控制。用它來模擬多種工況下的真實輸入信號，以達到降低開發(fā)成本、提高項目開發(fā)效率的目的。本文介紹了以AT89C51單片機為控制核心的低頻信號發(fā)生器的硬件組成和工作原理。這里利用單片機的強大控制和計算能力，結(jié)合DAC接口技術(shù)產(chǎn)生頻率和幅度都可調(diào)的正
6、弦、方波、三角波等典型的波形信號來模擬不同的工況[1]。1低頻信號發(fā)生器的工作過程及硬件組成該系統(tǒng)的工作過程是通過波形選擇電路使AT89C51讀入預(yù)置的波代碼表，根據(jù)矩陣鍵盤電路輸入的頻率值結(jié)合系統(tǒng)時鐘與復(fù)位電路中的晶振頻率，計算出相應(yīng)的控制碼，用來控制將數(shù)據(jù)輸送到D/A轉(zhuǎn)換器的速度，最終實現(xiàn)控制輸出信號頻率的目的。此頻率通過LED進行顯示。D/A轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬量，并通過改變ADC0832的輸入基準(zhǔn)電壓，來調(diào)整輸出信號的幅值。其主要組成包括主控電路、波形選擇電路、矩陣鍵盤和數(shù)碼顯示電路、信號輸出電路。系統(tǒng)硬件組成框圖1所示。1.1主控電路主控電路以AT89C51為進程和
7、任務(wù)的調(diào)度核心，輔以外圍電路構(gòu)成，主要完成波形數(shù)據(jù)表的讀取。其根據(jù)鍵盤輸入的頻率值，計算出相應(yīng)的控制參數(shù)，來控制輸出信號的頻率，并用LED顯示頻率值。系統(tǒng)電路原理如圖2所示。10AT89C51的P0口與HD7279芯片進行連接，使用HD7279管理LED顯示和鍵盤輸入操作。P1口和波形選擇按鈕連接，P2口用來做A/D轉(zhuǎn)換與DAC0832進行連接。同時給出了時鐘和復(fù)位電路的連接。圖1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖1.2波形選擇電路波形選擇電路通過開關(guān)按鈕S1～S6對單片機發(fā)出波型選擇信
