课
程
设
计
（
论
文
）
任
务
书
专业班级：
学生姓名：
指导教师（签名）：
一、课程设计（论文）题目
正弦波信号发生器设计
二、本次课程设计（论文）应达到的目的
本次课程设计是自动化专业学生在学习了《单片机原理及应用》课程 及《模拟电子线路》、《数字电子线路》等专业基础课程之后进行的一次综 合训练，其主要目的是加深学生对单片机软硬件技术和相关理论知识的理 解，进一步熟悉 51 单片机系统设计的基本理论、方法和技能；掌握工程 应用的基本内容和要求，力争做到理论与实际的统一；同时培养学生分析 问题、解决问题的能力和独立完成系统设计的能力，并按要求编写相关的 技术文档和设计报告等。
三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技 术参数、设计要求等）
1．设计内容
（1）选择 51 单片机，晶振采用 12MHz。
（2）设计一个能产生 0 至 50HZ 正弦波信号。
通过 0832D/A 芯片完成 数模转换。
（3）频率值由键盘输入。
（4）将频率值由 LED 数码管上显示（两位）。
2．设计要求 （1）按照任务书的要求完成系统分析及方案设计。
（2）完成硬件原理图的设计，并选择相关元器件。
（3）完成控制软件流程图的设计，编写相应的单片机控制程序。
（4）撰写设计报告。
四、应收集的资料及主要参考文献： 1．李建忠.单片机原理及应用.西安电子科技大学出版社，2008 2．杨居义.单片机课程设计指导.清华大学出版社,2009 3．李海滨等.单片机技术课程设计与项目实例.中国电力出版社,2009 以及与 51 系列单片机相关的文献及教材。
五、审核批准意见
教研室主任（签字） 正弦信号发生器设计方案框图
按键电 路
单
数/模转
放大电
片
换电路
路
机
波形输
显示电
出
路
图 1-1 硬件设计方框图 DAC0832 硬件简介
根据对 DAC0832 的数据锁存器和 DAC 寄存器的不同的控制方式，DAC0832 有三种连接 方式：直通方式、单缓冲方式和双缓冲方式。
1、双缓冲方式：进行两级缓冲； 2、单缓冲方式：只进行一级缓冲； 3、直通方式：不进行缓冲，适用于比较简单的场合。
本设计采用的是直通连接方式。
具体电路设计如图 1-2 所示：
图 1-2 DAC0832 连接图 放大整形电路
为了输入的是小信号时也能对精确的测出它的频率，所以在信号的输入口加电压放大。
有时输入的信号波形不是很好时，放大后也是失真的信号，这就会影响到所测信号的频率， 因此要经过整形。
其电路如图 1-3 所示：
图 1-3 放大整形电路
振荡电路
单片机必须在时钟的驱动下才能工作。
在单片机内部有一个时钟振荡电路，只需要外 接一个振荡源就能产生一定的时钟信号送到单片机内部的各个单元，决定单片机的工作速 度。
系统所采用的振荡电路如图 1-4 所示。
图 1-4 振荡电路图
系统选用石英晶体振荡器。
此电路在加电大约延迟 10ms 后振荡器起振，在 XTAL2 引脚 产生幅度为 3V 左右的正弦波时钟信号，其振荡频率主要由石英晶振的频率确定。
电路中两 个电容 C1，C2 的作用有两个：一是帮助振荡器起振；二是对振荡器的频率进行微调。
C1， C2 的典型值为 30PF。
单片机在工作时，由内部振荡器产生或由外直接输入的送至内部控制逻辑单元的时钟 信号的周期称为时钟周期。
其大小是时钟信号频率的倒数，常用 fosc 表示。
如时钟频率为 12MHz，即 fosc=12MHz，则时钟周期为 1/12μs。
复位电路
复位电路如图 3-7 所示，采用上电复位，由极性电容 C3 和电阻组成。
复位电路具有上 电自动复位功能，高电平有效，在正常工作状态下复位管脚为低电平。
其电路如图 1-5 所 示
图 1-5 复位电路
键盘电路 键盘电路如图所示，对应的按键有启动和停止作用，对应的按键是减少频率，对应的
按键是加频率。
电路如图 1-6 所示 图 1-6 键盘电路
显示电路 显示电路如图 1-7 所示，频率通过与单片机相连接的 LM016L 显示 图 1-7 显示电路 软件设计和仿真调试
正弦信号发生器程序的流程图
S1 按下
开始
初始化
N 有按键按下？
Y
S2 按下
S3 按下
S1num+1
S1num=1
S1num=2
延时增
f 减小 液晶显示
f
延时减
f 增大 液晶显示
f
输出正弦波
无输出
液晶显示 f
S1num=0
程序设计： #include <> ，2008
图 2-1 程序流程图 片机原理及应用[M].西安电子科技大学出版社
[2]丁明亮，唐前辉.51 单片机应用设计与仿真——基于 Keil 与 Proteus[M].北京航空航天 大学大学出版社，2009
[3]曾庆波，商俊平，代瑶，林范刚.单片机基本技能与应用系统设计[M].哈尔滨工业大学 出版社，2013
[4]郭天祥.新概念 51 单片机 C 语言教程[M].北京：电子工业出版社，2009
[5]蓝和惠，宁武，闫小金.全国大学生电子设计竞赛单片机应用技能精解[M].北京：电子 工业出版社，2009
。