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信号发生器实验报告

电子线路课程设计报告设计题目:简易数字合成信号发生器
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数字合成信号发生器设计、调试报告
一:设计目标陈述
设计一个简易数字信号发生器,使其能够产生正弦信号、方波信号、三角波信号、锯齿波信号,要求有滤波有放大,可以按键选择波形的模式及周期及频率,波形可以在示波器上
显示,此外可以加入数码管显示。

二、完成情况简述
成功完成了电路的基本焊接,程序完整,能够实现要求功能。

能够通过程序控制实现正弦波的输出,但是有一定噪声;由于时间问题,我们没有设计数码管,也不能通过按键调节频率。

三、系统总体描述及系统框图
总体描述:以51单片机开发板为基础,将输出的数字信号接入D\A转换器进行D\A转换,然后接入到滤波器进行滤波,最后通过运算放大器得到最后的波形输出。

四:各模块说明
1、单片机电路80C51
程序下载于开发板上的单片机内进行程序的执行,为D\A转换提供了八位数字信号,同时为滤波器提供高频方波。

通过开发板上的232串口,可以进行软件控制信号波形及频率切换。

通过开发板连接液晶显示屏,显示波形和频率。

2、D/A电路TLC7528
将波形样值的编码转换成模拟值,完成单极性的波形输出。

TLC7528是双路8位数字模拟转换器,本设计采用的是电压输出模式,示波器上显示波形。

直接将单片机的P0口输出传给TLC7528并用A路直接输出结果,没有寄存。

3、滤波电路MAX7400
通过接收到的单片机发送来的高频方波信号(其频率为所要实现波频率的一百倍)D转换器输出的波形,对转换器输出波形进行滤波并得到平滑的输出信号。

4、放大电路TL072
TL072用以对滤波器输出的波进行十倍放大,采用双电源,并将放大结果送到示波器进行波形显示。

五:调试流程
1、利用proteus做各个模块和程序的单独仿真,修改电路和程序。

2、用完整的程序对完整电路进行仿真,调整程序结构等。

3、焊接电路,利用硬件仿真器进行仿真,并用示波器进行波形显示,调整电路的一些细节错误。

六:遇到的问题及解决方法
遇到的软件方面的问题:
最开始,无法形成波形,然后用示波器查看滤波器的滤波,发现频率过低,于是检查程序发现,滤波器的频率设置方面的参数过大,延时程序的参数设置过大,频率输出过低,几次调整好参数后,在进行试验,波形终于产生了。

七:原理图和实物照片
波形照片:
八:程序流程图和源代码
正弦波流图:
D/A转换编程流图:
源代码:
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 000BH
LJMP SHURU
ORG 0100H
MAIN: MOV SP,#60H :设置各口,初始值MOV P0,#00H
MOV P2,#0FFH
MOV P3,#0FFH
MOV P1,#00H
MOV R0,#00H
MOV DPTR,#SINWAVE
MOV TMOD,#01H
SETB EA
SETB ET0
SETB EX0
CLR IT0
CLR P3.4
CLR P2.4
MOV TH0,#0FFH
MOV TL0,#0FEH
SJMP $
SHURU: JNB P3.4,FILTER_CLK ;通过p3.4口状态,开始读取p1口数值,作为调整频率
MOV R3,P1
AJMP NEXT
FILTER_CLK: CPL P2.5 ;从p2.5口送始终频率给滤波器
MOV TH0,#0FFH
MOV TL0,#0FEH
LCALL SIN ;调用正弦波程序
LCALL DELAY
AJMP NEXT
SIN: ;调用的正弦波的正或负的数值,通过个数判断
CJNE R0,#32H,LOOP1
LJMP LOOP1
LJMP NEXT
LOOP1: JNC FU ;调用负的正弦数值
CJNE R0,#32H,LOOP2
AJMP NEXT
LOOP2: JC ZHENG ;调用正的正弦数值
AJMP NEXT
ZHENG: MOV A,R0 ;正的正弦数值程序,查表法运用
SETB P2.6
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
INC R0
CJNE R0,#32H,NEXT1
FU: MOV A,R0 ;负的正弦值程序
CLR P2.6
MOVC A,@A+DPTR
MOV P0,A
INC R0
CJNE R0,#64H,NEXT1
MOV R0,#00H
RET
DELAY: MOV R1,#38H ;延时程序,用来调整正弦波的频率
LOOP: MOV R2,#38H
DJNZ R2,$
DJNZ R1,LOOP
DJNZ R3,DELAY
MOV R3,P1
MOV R2,#38H
MOV R1,#38H
RET
NEXT: RETI
NEXT1:RET
SINWAVE: DB 64,67,70,73,79,82,85,88,91,94,96,99,104,106 ;正弦数值表DB 109,111,115,117,118,120,123,125,126,126
DB 127,127,127,126,126,125,124,123,121
DB 120,118,117,113,111,106,102,96,94,91
DB 88,85,82,79,76,67,64,57,51,48,45,42,39
DB 36,31,28,23,18,16,14,12,10,9,7,6,4,3,2,1
DB 1,0,0,0,1,1,2,3,4,6,7,10,12,14,18,21,23
DB 25,28,31,39,42,45,48,51,54,57,60
END。

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