微型计算机系统课程设计
题目：基于AT89C51单片机的波形发生器设计
课程设计的目的
1．进一步熟悉和掌握51单片机的结构及工作原理及其汇编语言；2．掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法。

3．通过课程设计，掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术，了解相关电路参数的计算方法。

4．掌握protel, keil等相关软件的应用；
5．通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。

6。

通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，使学生了解开发一单片机应用系统的全过程，为今后从事相应工作打下基础。

一．设计内容
设计内容包括：硬件和软件设计两部分，硬件要求设计原理图，软件要求相应程序设计以及调试。

（三）简易波形发生器：采用0832芯片实现，实现矩形波、锯齿波、三角波等波形；幅值分为5V,2.5V；频率分为50Hz,100Hz; 显示部分为LED动态显示设计；并有键盘设计；
硬件设计：
1）最小系统设计：AT89C51单片机为本设计的控制器，包括外扩
ROM，RAM各32 M（其大小由设计者自己设计），系统时钟电路、
复位电路等构成的最小系统；
2）接口电路的设计：设计者扩展一个并行接口〔8155或8255〕，
键盘设计由设计者根据需要设计键盘的数量，显示采用LED显示，
显示电路也根据显示的内容设计；
3）有开机显示状态（如显示888888）；显示可选择幅值，波形序号；
4) 采用0832芯片实现;
5）在完成基本设计功能同时可以增加功能。

软件设计：1）主程序设计（包括初始化芯片，定时器，中断以及SP指针等）；
2）各功能子程序设计，矩形波、锯齿波、三角波等波形产生子程序、键盘子程序\显示子程序设计，定时，中断程序等；
三程设计具体要求
a) 原理图设计
1．原理图设计要符合项目的工作原理，连线要正确。

2．图中所使用的元器件要合理选用，电阻，电容等器件的参数要正确标明。

3．原理图要完整，CPU，外围器件，扩器接口，输入/输出要一应俱全。

b) 程序调试
1．根据要求，将总体项能分解成若干个子功能模块，每个功能模块完成一个特定的功能。

2．根据总体要求及分解的功能模块，确定各功能模块之间的关系，设直出完整的程序流程图。

c) 设计说明书（手写）
1．设计的主要功能及意义
2 原理图设计及原理图设计说明
protel图形式完成硬件设计，并简要说明设计目的，原理图中所使用
的元器件功能；在本设计中的作用，各器件的工作过程及顺序。

3．程序设计说明
对程序设计总体功能及结构进行说明，对各子模块的功能以及各子模块之间的关系作较详细的描述。

4．体会及调试过程遇到的问题
5．参考文献
四设计完成时间（第十五周—十六周）
两周时间：1）方案论证1天
2）芯片选择1天
3）硬件设计3天
4）软件设计3天
5）调试3天
6）设计报告2天
7）答辩1天
五评分标准：
设计制作40分（基本功能35分增加功能5分）
设计报告30分
答辩30分
六注意事项：
1）设计期间旷课3天或以上本设计不及格；
2）设计雷同50%以上不及格；
3）设计报告少于3000字不及格。

AD590简介：AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。

它的主要特性如下：
1、流过器件的电流（mA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数，即：mA ／K式中：—流过器件（AD590）的电流，单位为mA；T—热力学温度，单位为K。

2、AD590的测温范围为-55℃～＋150℃。

3、AD590的电源电压范围为4V～30V。

电源电压可在4V～6V范围变化，电流变化1mA，相当于温度变化1K。

AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会被损坏。

4、精度高。

AD590共有I、J、K、L、M五档，其中M档精度最高，在-55℃～＋150℃范围内，测量精度：±0.3－±2.5℃。

AD590温度感测器是一种已经IC化的温度感测器，它会将温度转换为电流。

其规格如下：
温度每增加1℃，它会增加1μA输出电流。

可量测范围-55℃至150℃。

供应电压范围＋4V至30V。

AD590温度传感器的使用
2007-06-05 16:26
AD590温度传感器是一种已经IC化的温度感测器，它会将温度转换为电流，在8051的各种课本中经常看到。

其规格如下：
1、度每增加1℃，它会增加1μA输出电流
2、可测量范围-55℃至150℃
3、供电电压范围+4V至+30V
AD590的管脚图及元件符号如下图所示：
AD590的输出电流值说明如下：
其输出电流是以绝对温度零度（-273℃）为基准，每增加1℃，它会增加1μA输出电流，因此在室温25℃时，其输出电流Iout=（273+25）=298μA。

AD590基本应用电路：
注意事项：
1、 Vo的值为Io乘上10K，以室温25℃而言，输出值为
10K×298μA=2.98V
2、测量Vo时，不可分出任何电流，否则测量值会不准。

AD590实际应用电路：
电路分析：
1、 AD590的输出电流I=（273+T）μA（T为摄氏温度），因此测量的电压V为（273+T）μA×10K=（2.73+T/100）V。

为了将电压测量出来又务须使输出电流I不分流出来，我们使用电压跟随器其输出电压V2等于输入电压V。

2、由于一般电源供应教多器件之后，电源是带杂波的，因此我们使用齐纳二极管作为稳压元件，再利用可变电阻分压，其输出电压V1需调整至2.73V
3、接下来我们使用差动放大器其输出Vo为（100K/10K）×
（V2-V1）=T/10，如果现在为摄氏28℃，输出电压为2.8V，输出电压接AD转换器，那么AD转换输出的数字量就和摄氏温度成线形比例关系。

2．8032总线型最小系统（3片组成）
XTAL1
1）电流源AD590的输出电流I=（273+T）μA（T为摄氏温度），因此测量的电压V为（273+T）μA×10K=（2.73+T/100）V，即用10K把电流转化为电压信号。

2）课程设计要求-20--+70度，则电压范围为：2.53—3.43 V
3）用减法器处理，方法如下：被减数为温度信号转换的电压信号，减数为2.5 V，从而使
电压范围为：0.03 V --0.93 V。

4）放大该电压信号5倍，即电压范围为：0.15---4.65 V，符合AD转换电压要求。

5）如果以-23--+73整个量程。

则如果用8位AD，数字量0---256对应0—5 V。

同时对应温度的-23--+73度，即100度的温度范围。

100/256=0.4 即温度测量精度为0.4度，符合设计要求。

6）建表，如对应关系00—02h对应-23度，03—06h对应-22度。

查表完成温度显示对应的值。

出租车计价系统分析：
车轮安装电磁感应器，车轮每转一圈产生个电脉冲信号，该电脉冲信号经过整形D触发器，进入单片机的定时器输入端，进行计数。

当系统扫描到键盘上有键被按下，则快速检测出是哪一个键被按下，然后单片机的定时器被启动，发出一定频率的脉冲，该频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出相应的音调。

如果在前一个按下的键发声的同时有另一个键被按下，则启用中断系统，前面键的发音停止，转到后按的键的发音程序，发出后按的键的音。

中音：1 ， 2 ，3 ， 4 ，5 ， 6 ，7
FC43H FCACH FD09H FD33H FD83H FDC7H FE05H。