信号发生器硬件电路设计论文 - 图文

2026/1/13 0:57:41

西安工程大学本科毕业设计(论文)

等,或者选1MHz。晶振频率越高,电源电流越大,功率消耗越大。一般的对于石英晶体选取为电容C1,C2=30pF±10pF,典型值为33pF;对于陶瓷谐振器选取为电容C1,C2=40pF±10pF,典型值39pF或47pF。本设计选用石英晶体振荡器,f =12MHz,C1,C2=30pF。

图 2—7

2.3.3 按键接口电路

图2—8是按键接口电路的原理图,图中的按键与单片机AT89S52的P3口相连接,当按下相应的按键时,AT89S52 就会不断地扫描,看是否有键按下,如果有,则会根据相应的按键作出正确的反应。其中“K1”号键代表输出的是正弦波,“K2”号键代表输出的是方波,“K3”号键代表输出的是三角波,“K4”号键代表输出的是锯齿波,“K5”号键代表频率的增加,“K6”号键代表频率的减小。通过这样的按键就会产生相应的波形及其频率。

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图 2—8

2.3.4 显示电路

在这个设计中我们选用的是LCD1602显示屏显示,它的八位数据端接在AT89S52单片机的P0端口,其中三个端口RS、RW、E分别接在单片机P2.4—P2.6端口,同时会在在LCD1602可以显示出相应的波形及其频率的大小,LCD1602上的滑动变阻器可以调节液晶显示屏的亮度。电路如图2—9所示。

图 2—9

2.3.5 复位电路

当振荡器运行时,在引脚上出现两个机器周期的高电平(由低到高跳变)将使单片机复位。在Vcc掉电期间,此引脚可接上备用电源,由Vpp向内部RAM提供备用电源,以保持内部RAM中的数据。当单片机CPU收到复位信号后,会将内部特殊功能寄存器设置为规定值。复位信号结束后,CPU会开始从程序存储器“0000H”处执行程序。如图2—10所示为复位电路的设计。

图 2—10

单片机调试程序时有两种工作方式。一是仿真方式,主要是调试相关程序。这时执行程序被仿真器完全控制,复位电路起不了什么作用。二是用户方式,就是没有仿真器时候的工作方式,在这个时候,用户的振荡电路与复位电路都要确

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保正常的工作。因此,如果复位电路出现故障,那就一定与仿真器有关系。如果用户方式出现故障,这是许多人遇到的问题。

2.3.6 运算放大电路

如图2—11所示,该图是由两个LM324运算放大器构成的运算放大电路,经转化的信号从DAC0832芯片输出后,会进入第一个LM324(U6A)运算放大器进行放大,将电流转化成为电压,在经过第二个放大器LM324(U5A)放大,然后输出。

图 2—11

由于DAC0832基准电压给的是Vref=5V,所以图中U6A端口输出电压为Vout=5V,通过公式2—1可以计算出通过R2输出的电压V2。

错误!未找到引用源。 (2—1)

式2—1中D取255,由于DAC0832的最大输入偏执电压为7mV,所以经计算取R=R2=10K。

通过式2—2可以计算U5A的输出Vo的大小。

错误!未找到引用源。 (2—2)

本设计中要保证Vo在0—5V之间变化,所以R3为一滑动变阻器,R3的最大阻值取为15K,这样可以保证Vo的输出要求。

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2.3.7 功率放大电路

如图2—12所示为功率放大器,功率计算公式如下: 错误!未找到引用源。 (2—3) 其中Vom表示输出电压的幅值

图 2—12

由于本设计中最大的输出Vom为4.5V,要求是输出功率最大为3W,所以根据公式2—3计算出了Rl的大小为3.4欧姆。功率放大器与TLC549芯片的AIN 引脚相连,当功率超过3W时就会停止工作,实现报警系统。

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