基于51单片机和DAC0832的信号源(proteus电路图加程序).pdf

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自动测试实验报告

题目基于51单片机和DAC0832的信号源

学院机电工程学院

专业测控技术与仪器

导师姓名吕晓洲

学生姓名

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摘要

本文介绍了以8051和DAC0832为核心的信号源，可以通过按键

选择正弦波、方波、三角波、锯齿波和梯形波，也可以通过按键选择

798.6Hz、266.2Hz、88.7Hz、29.6Hz、9.85Hz、3.3Hz、1.1Hz共九档

频率。波形和频率通过软件改变，幅值通过硬件放大的放大器改变。

本信号源具有结构简单、功能丰富、使用方便另外价格实惠等特点。

【关键词】单片机，8051，DAC0832，信号源，频率，波形

一．实验要求以及方案选择

1.实验要求：

设计一个信号源，能产生正弦波、三角波、锯齿波、方波等简

单的波形，能够方便改变波形和频率。

2．方案选择：

方案一：完全由硬件电路制作，使用传统的锁相频率合成方法。

通过芯片IC145152，压控振荡器搭接的锁相环电路输出稳定性极好

的正弦波，再利用过零比较器转换成方波，积分电路转换成三角波。

此方案，电路复杂，干扰因素多，不易实现。

方案二：直接利用波形产生芯片，例如，利用MAX038芯片组

成的电路输出波形。MAX038是精密高频波形产生电路，能够产生准

确的锯齿波、三角波、方波和正弦波四种周期性波形。但此方案成本

高，程序复杂度高。
方案三：通过单片机控制DAC，输出五种波形。此方案输出

的波形分辨率不够高，频率有限。但此方案电路简单、成本低，波

形和频率容易选择。

二．实验元件及原理介绍

1.80C51单片机

80C51单片机属于MCS-51系列单片机，由Intel公司开发，

其结构是8048的延伸，改进了8048的缺点，增加了如乘

（MUL）、除（DIV）、减（SUBB）、比较（CMP）、16位数据指

针、布尔代数运算等指令，以及串行通信能力和5个中断源。采

用40引脚双列直插式DIP（DualInLinePackage），内有128个

RAM单元及4K的ROM。它把构成计算机的中央处理器CPU、

存储器、寄存器、I/O接口制作在一块集成电路芯片中，从而构

成较为完整的计算机、而且其价格便宜。

图1.80C51单片机及键盘电路

图1所示是80C51单片机以及接口电路，由于Proteus对单片机

的VCC和GND是默认自动连接的，所以这里就不需要再连接电源

和地了。本次试验使用80C51单片机内部晶振，所以也无需外接晶

振。按键S1和S2分别连接到80C51的INT0（P3.2）和INT1

（P3.3），按键S1控制波形选择，每按一次变换一次波形，分别为

正弦波、方波、锯齿波、梯形波和三角波。按键S2控制频率，共七

档，每按一次频率下降为上一次的1/3。

2.DAC0832数模转换器

DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片。与微处理器完全兼

容。这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优

点，在单片机应用系统中得到广泛的应用。D/A转换器由8位输入
锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构

成。

图2.DAC0832器件以及I/V变换电路

图2所示是DAC0832器件以及I/V变换电路。DAC0832有两

级缓冲，本次试验采用直通模式，即把ILE、CS、WR1、WR2、

XFER都设置为有效，使两个寄存器都处于开放状态，无需控制信

号，DAC0832的输出随时跟谁输入数字的变化而变化，这样只要输

入的八位数字量变化，就直接进行DA转换。

图中的运算放大器是实现I/V变化功能，由于DAC0832输出的

是电流信号，且Iout1和Iout2的电流之和为一常数，在DAC寄存

器各位都是1时，Iout1输出最大，一般在单极性输出时把Iout2接

地，双极性输出时接运放。如果要调整放大系数，只需要在运放输

出端与反馈端串联一可调电阻即可。

三.系统软件介绍
本信号源主程序主要有三部分构成：主程序模块、外部中断一

模块、外部中断2模块。

1.主程序介绍

主程序开始后首先进行初始化，然后根据波形标志a,b,c,d,e的

值进入相应的while循环，这样写的好处是指令简洁，输出的波形

频率可达近800Hz。在while循环中，单片机根据地址标志位不停低

查表，然后把查得的值赋给DAC0832的数据口，然后地址标志位加

一，并判断地址标志位是否等于64，如果是就置0再往下执行，如

果不是直接往下执行。然后根据频率标志位进行相应的延时。
其中波形是取一个周期内的64个点进行描绘，波形ROM表是将