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单片机DAC0832示波器（程序仿真）运放滤波放大

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ID:605640 发表于 2020-12-2 13:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
仿真图:
51hei.png
51hei.png
1763378e93d09013472c7cb0dac72cd2.png

系统功能设计框图
该系统采用单片机作为数据处理及控制核心，由单片机完成人机界面、系统控制、信号的采集分析以及信号的处理和变换，采用按键输入，利用虚拟示波器显示波形的方案。将设计任务分解为按键电路、输出转换电路等模块。图3-1为系统的总体框图。

图3-1 总体方框图

3、系统设计原理图
4.1 单片机最小系统的设计
AT89C51是片内有ROM/EPROM的单片机，因此，这种芯片构成的最小系统简单﹑可靠。用AT89C51单片机构成最小应用系统时，只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可，如图89C51单片机最小系统所示。由于集成度的限制，最小应用系统只能用作一些小型的控制单元。其应用特点：
(1)有可供用户使用的大量I/O口线。
(2)内部存储器容量有限。
(3)应用系统开发具有特殊性。
标准的51为8K程序空间，128字节的RAM，32条端口，5个中断，2个定时/计数器，12个时钟周期执行一条基本指令，最长的除法为48个周期。
图4-1 AT89C51单片机最小系统
4.2运算放大器电路
本系统的放大电路如图4-2所示：
图4-2运算放大器电路
4.3 波形产生原理及模块设计
波形产生的原理：
1、内存中首先存储波形的数字量值数组TABLE；
2、51单片机读取数组中的值，送入D/A转换器；
3、D/A转换器将输入的数字值转换成模拟量输出；
4、D/A输出的模拟电流量通过运放转换成电压量输出。
由单片机采用编程方法产生四种波形、通过DA转换模块DAC0832在进过滤波放大之后输出。其电路图4-3如下：
      
      图4-3波形产生电路

4.4控制系统设计电路图
图4-4 系统设计电路图







4、程序设计流程图



图5-1 程序设计流程图








5、系统仿真
将keil5编译产生的hex文件加载到仿真软件的单片机里后，单击仿真界面左下方的开始按扭，仿真就开始了。具体仿真过程如下：
（1）f=50HZ正弦波的调试结果
图6-1 正弦波的调试结果
（2）f=50HZ方波的调试结果
图6-2 方波的调试结果
（3）f=50HZ三角波的调试结果
图6-3 三角波的调试结果

程序代码：
  1. #include <reg52.H>
  2. #include<absacc.h>
  3. #define uchar unsigned char
  4. #define uint unsigned int
  5. #define dz XBYTE[0x7fff]//dac0832总线地址

  7. //1602LCD相关
  8. sbit RS = P3^0;   //定义端口
  9. sbit EN = P3^1;
  10. //按键定义
  11. sbit key1 = P3^2;
  12. sbit key2 = P3^3;
  13. sbit key3 = P3^4;
  14. sbit key4 = P3^5;
  15. uchar mode = 0;//输出波形的模式
  16. uchar LCDFlag;//LCD更新显示标志
  17. uchar LCDbuf[16];//LCD显示缓存
  18. uchar TIMER_H;//给计数器的值
  19. uchar TIMER_L;
  20. int Fre10X = 200;//当前频率的10的倍数     此时为20.0hz
  21. uchar CurStal = 1;//步进档位1=0.1x 10=1x 100=10x
  22. uchar code WaveInfo[3][15] = {"Sine Wave     ",//显示当前波形类型
  23.                                     "Triangle Wave ",
  24.                                     "Square Wave   "};
  25. uchar i = 0;
  26. //方波
  27. uchar code Squaretab[64] = {0, 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
  28. 255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,
  29. 255,255,255,255,255,255,255,255
  30. };
  31. //sin波
  32. uchar code Sinetab[256] = {
  33.                     0x80,0x83,0x86,0x89,0x8d,0x90,0x93,0x96,0x99,0x9c,0x9f,0xa2,
  34.                                         0xa5,0xa8,0xab,0xae,0xb1,0xb4,0xb7,0xba,0xbc,0xbf,0xc2,0xc5,
  35.                                         0xc7,0xca,0xcc,0xcf,0xd1,0xd4,0xd6,0xd8,0xda,0xdd,0xdf,0xe1,
  36.                                         0xe3,0xe5,0xe7,0xe9,0xea,0xec,0xee,0xef,0xf1,0xf2,0xf4,0xf5,
  37.                                         0xf6,0xf7,0xf8,0xf9,0xfa,0xfb,0xfc,0xfd,0xfd,0xfe,0xff,0xff,
  38.                                         0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfd,
  39.                                         0xfd,0xfc,0xfb,0xfa,0xf9,0xf8,0xf7,0xf6,0xf5,0xf4,0xf2,0xf1,
  40.                                         0xef,0xee,0xec,0xea,0xe9,0xe7,0xe5,0xe3,0xe1,0xde,0xdd,0xda,
  41.                                         0xd8,0xd6,0xd4,0xd1,0xcf,0xcc,0xca,0xc7,0xc5,0xc2,0xbf,0xbc,
  42.                                         0xba,0xb7,0xb4,0xb1,0xae,0xab,0xa8,0xa5,0xa2,0x9f,0x9c,0x99,
  43.                                         0x96,0x93,0x90,0x8d,0x89,0x86,0x83,0x80,0x80,0x7c,0x79,0x76,
  44.                                         0x72,0x6f,0x6c,0x69,0x66,0x63,0x60,0x5d,0x5a,0x57,0x55,0x51,
  45.                                         0x4e,0x4c,0x48,0x45,0x43,0x40,0x3d,0x3a,0x38,0x35,0x33,0x30,
  46.                                         0x2e,0x2b,0x29,0x27,0x25,0x22,0x20,0x1e,0x1c,0x1a,0x18,0x16,
  47.                                         0x15,0x13,0x11,0x10,0x0e,0x0d,0x0b,0x0a,0x09,0x08,0x07,0x06,
  48.                                         0x05,0x04,0x03,0x02,0x02,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
  49.                                         0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x02,0x02,0x03,0x04,0x05,
  50.                                         0x06,0x07,0x08,0x09,0x0a,0x0b,0x0d,0x0e,0x10,0x11,0x13,0x15,
  51.                                         0x16,0x18,0x1a,0x1c,0x1e,0x20,0x22,0x25,0x27,0x29,0x2b,0x2e,
  52.                                         0x30,0x33,0x35,0x38,0x3a,0x3d,0x40,0x43,0x45,0x48,0x4c,0x4e,
  53.                                         0x51,0x55,0x57,0x5a,0x5d,0x60,0x63,0x66 ,0x69,0x6c,0x6f,0x72,
  54.                                         0x76,0x79,0x7c,0x80 };
  55. //三角
  56. uchar code Triangletab[64] = {
  57.   0,  8, 16, 24, 32, 40, 48, 56,
  58. 64, 72, 80, 88, 96,104,112,120,
  59. 128,136,144,152,160,168,176,184,
  60. 192,200,208,216,224,232,240,248,

  62. 248,240,232,224,216,208,200,192,
  63. 184,176,168,160,152,144,136,128,
  64. 120,112,104, 96, 88, 80, 72, 64,
  65. 56, 48, 40, 32, 24, 16, 8, 0};
  66. //锯齿
  67. uchar code juchi[64] = {
  68. 0,4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,45,49,53,57,61,65,69,73,77,81,85,89,93,97,101,105,109,113,117,121,125,130,134,138,142,
  69. 146,150,154,158,162,166,170,174,178,182,186,190,194,198,202,206,210,215,219,223,227,231,235,239,243,247,251,255
  70. };        
  71. //uS延时函数
  72. void DelayUs2x(uchar t)
  73. {   
  74.     while(--t);
  75. }
  76. //mS延时函数
  77. void DelayMs(uint t)
  78. {

  80.     while(t--)
  81.     {
  82.         DelayUs2x(245);
  83.         DelayUs2x(245);
  84.     }
  85. }
  86. //              写入命令函数
  87. void LCD_Write_Com(uchar com)
  88. {  
  89.     RS = 0;  
  90.     EN = 1;
  91.     P1 = com;   //送入数据
  92.     DelayUs2x(200);
  93.     EN = 0;
  94.     DelayUs2x(500);  //延时等待ＬＣＤ处理数据
  95. }
  96. //              写入数据函数
  97. void LCD_Write_Data(unsigned char Data)
  98. {
  99.     RS = 1;
  100.     EN = 1;
  101.     P1 = Data;  //送入数据
  102.     DelayUs2x(200);
  103.     EN = 0;   
  104.     DelayUs2x(500);   //延时等待ＬＣＤ处理数据
  105. }
  106. //                清屏函数
  107. void LCD_Clear(void)
  108. {
  109.     LCD_Write_Com(0x01);
  110.     DelayMs(5);
  111. }
  112. //              写入字符串函数
  113. void LCD_Write_String(uchar x, uchar y, uchar *s)
  114. {     
  115.     if(y == 0)
  116.     {     
  117.         LCD_Write_Com(0x80 + x);     //表示第一行
  118.     }
  119.     else
  120.          {      
  121.         LCD_Write_Com(0xC0 + x);      //表示第二行
  122.          }        
  123.     while(*s)
  124.          {     
  125.         LCD_Write_Data(*s);     
  126.         s++;     
  127.          }
  128. }
  129. /**************************************************
  130.               初始化函数
  131. ***************************************************/
  132. void LCD_Init(void)
  133. {
  134.     LCD_Write_Com(0x38);    //显示模式设置
  135.     DelayMs(5);
  136.     LCD_Write_Com(0x38);
  137.     DelayMs(5);
  138.     LCD_Write_Com(0x38);  
  139.     LCD_Write_Com(0x08);    //显示关闭
  140.     LCD_Write_Com(0x01);    //显示清屏
  141.     LCD_Write_Com(0x06);    //显示光标移动设置
  142.     DelayMs(5);
  143.     LCD_Write_Com(0x0C);    //显示开及光标设置
  144. }
  145. /**************************************************
  146.    在LCD指定位置显示光标
  147. **************************************************/
  148. void LCD_Cursor_Dis(uchar x, uchar y)
  149. {
  150.     if(y == 0)              //LCD第一行
  151.     {
  152.         LCD_Write_Com(0x80 + x);
  153.     }
  154.     else                  //LCD第二行
  155.     {
  156.         LCD_Write_Com(0xC0 + x);
  157.     }
  158.     LCD_Write_Com(0x0F);  //光标显示开
  159.     DelayUs2x(4);         //延时越40us
  160. }
  161. /**************************************************
  162.    关闭光标
  163. **************************************************/
  164. void LCD_Close_Cursor()
  165. {
  166.     LCD_Write_Com(0x0C);  //光标显示关
  167.     DelayUs2x(4);         //延时越40us
  168. }

  170. void keyscanf()         //按键扫描
  171. {
  172.     uint temp;
  173.         if(key1 == 0)//模式选择
  174.         {
  175.                 mode++;
  176.         LCDFlag = 1;
  177.                 if(mode == 4)
  178.                         mode = 0;
  179.                 while(!key1);
  180.         }
  181.         if(key2 == 0)//增加
  182.         {
  183.                 if((Fre10X + CurStal) < 501)
  184.         {
  185.                         Fre10X = Fre10X + CurStal;
  186.             temp = (unsigned long)10000000 / 64 / Fre10X;
  187.             TIMER_H = (65535 - temp) / 256;
  188.             TIMER_L = (65535 - temp) % 256;
  189.         }
  190.         LCDFlag = 1;
  191.                 while(!key2);
  192.         }
  193.         if(key3 == 0)
  194.         {
  195.         if((Fre10X - (int)CurStal) > 1)
  196.         {
  197.                         Fre10X = Fre10X - CurStal;
  198.             temp = (unsigned long)10000000 / 64 / Fre10X;
  199.             TIMER_H = (65535 - temp) / 256;
  200.             TIMER_L = (65535 - temp) % 256;
  201.         }
  202.         LCDFlag = 1;
  203.                 while(!key3);
  204.         }
  205.         if(key4 == 0)
  206.         {
  207.             switch(CurStal)//调整步进档位
  208.         {
  209.                 case 1:        CurStal = 10;
  210.                                 break;
  211.                 case 10: CurStal = 100;
  212.                                 break;
  213.                         case 100: CurStal = 1;
  214.                                 break;
  215.         }
  216.         LCDFlag = 1;
  217.                 while(!key4);
  218.         }
  219. }

  221. void init_time()
  222. {
  223.         EA = 1; //开中断
  224.         ET0 = 1;
  225.         TMOD = 0X01; //初始化
  226.         TR0 = 1; //开定时器
  227. }
  228. void time0() interrupt 1 using 2
  229. {
  230.     TH0 = TIMER_H;
  231.     TL0 = TIMER_L;
  232.         switch(mode)
  233.         {
  234.         case 0://正弦显示
  235.                         dz = Sinetab[i];
  236.                         i = i + 4;
  237.                 break;
  238.         case 1://三角显示
  239.                         dz = Triangletab[i];
  240.                         i = (i + 1) % 64;
  241.                 break;
  242.         case 2://方波显示
  243.                         dz = Squaretab[i];
  244.                         i = (i + 1) % 64;
  245.                 break;
  246.                 case 3://锯齿波显示
  247.                         dz = juchi[i];
  248.                         i = (i + 1) % 64;
  249.                 break;
  250.         }
  251. }
  252. void main()
  253. {
  254.     uint temp;
  255.     init_time();  //定时器初始化调用
  256.     mode = 1;
  257.     temp = (unsigned long)10000000 / 64 / Fre10X;
  258.     TIMER_H = (65535 - temp) / 256;
  259.     TIMER_L = (65535 - temp) % 256;
  260.     LCD_Init();     //初始化液晶
  261.     LCDFlag = 1;     //将液晶需要刷新标志置1
  262.         while(1)
  263.         {
  264.         keyscanf();  //按键一直扫描
  265.         if(LCDFlag)
  266.         {
  267.             LCD_Write_String(0, 0, WaveInfo[mode]);//显示当期选择的波形
  268.             LCDbuf[0] = Fre10X / 100 + 0x30;    //显示当前的频率
  269.             LCDbuf[1] = Fre10X / 10 % 10 + 0x30;  //
  270.             LCDbuf[2] = '.';                //
  271.             LCDbuf[3] = Fre10X % 10 + 0x30;     //
  272.             LCDbuf[4] = 'H';                //
  273.             LCDbuf[5] = 'z';               //
  274.             LCDbuf[6] = 0;                 //
  275.             LCD_Write_String(0, 1, LCDbuf);//
  276.             switch(CurStal)//显示当前选择的步进档位
  277.             {
  278.                 case 1:  LCD_Write_String(8, 1, "+- 0.1Hz");
  279.                                         break;
  280.                 case 10: LCD_Write_String(8, 1, "+-   1Hz");
  281.                                         break;
  282.                 case 100:LCD_Write_String(8, 1, "+-  10Hz");
  283.                                         break;                    
  284.             }
  285.             LCDFlag = 0;
  286.         }
  287.         }
  288. }
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ID:584814 发表于 2020-12-4 12:17 | 显示全部楼层
这个不是示波器而是信号发生器，程序在本坛里有疑似抄都不会。
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ID:756378 发表于 2020-12-4 22:04 | 显示全部楼层
下载卡了一下分没了 资料下不了
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