设为首页收藏本站
开启辅助访问 切换到宽版

 找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步，快速开始

热门： 51单片机 | 24小时必答区 | 单片机教程 | 单片机DIY制作 | STM32 | Cortex M3 | 模数电子 | 电子DIY制作 | 音响/功放 | 拆机乐园 | Arduino | 嵌入式OS | 程序设计

搜索
»论坛 › 嵌入式/单片机论坛 › 单片机DIY制作 › 单片机波形发生器设计 DAC0832+LM324运放电流/电压转换 ...
返回列表 发新帖
查看: 15203|回复: 12
收起左侧

单片机波形发生器设计 DAC0832+LM324运放电流/电压转换放大输出

  [复制链接]
ID:254712 发表于 2018-5-11 16:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
    设计一个信号发生器，能在单片机的基础上控制并产生正弦波、方波、三角波和锯齿波，且频率幅度和波形以及占空比可以通过按键改变。
0.png

制作出来的实物图：
0.jpg 0.jpg


Altium Designer画的信号发生器原理图和PCB图如下：(51hei附件中可下载工程文件)
0.png 0.png

单片机信号发生器仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）
0.png 0.png


单片机波形发生器ppt内容预览：
0.jpg
0.jpg 0.jpg
    利用单片机编写程序，然后将产生信号通过DAC0832
（数模转换器）转化成模拟信号，输入信号经运放电路后信号放大，低通滤波是输出的信号稳定不失真。最后在液晶屏LCD1602上实时显示。此外，5个按键可对增益进行直接设定。

电流/电压转换放大电路
由于从DAC0832转换出来的模拟信号为电流信号，为了方便观测输出信号的特征，将DAC0832输出的信号经过电流/电压转换放大电路转变为电压信号。本设计中使用的运放为LM324。LM324运算放大器是价格便宜的带差动输入功能的四运算放大器

DAC0832和两片 LM324实现双极性输出
0.jpg

0.png
       5个独立键盘和一个2输入与门组成，其中与门输出端连接单片机的P3.2口以便形成外部中断。5个按键分别连接单片机的P2.0~P2.4口。2输入与门一引脚与K1按键相连，另一引脚接高电平。当K1按下时，INT0为低电平，可知外部中断到了，系统执行中断程序。当K2~K5按键某一个按下时，对应的P2.1~P2.4口中某个为低电平，系统可以感知此按键按下，从而执行相应的程序。

0.jpg
使自变量i不断的自动加1，若i的值小于squa_num，将P0口赋值为0xFF；若i的值大于squa_num，则将P0口赋值为0x00。当i自加到256后又自动变为0，以此循环，即可得到矩形波。当squa_num=128时，此时输出的为方波。调节squa_num的大小，即可实现矩形波占空比的调节；调节延时时间的大小，即可实现矩形波频率的改变。


0.jpg


55.png

当波形选择按键K1按下时，进入中断程序中，此时波形选择标识WaveChoice加1，LCD液晶显示屏上显示出相应的波形类型。中断结束后，主程序中根据WaveChoice的值输出相应的波形

总结：
  因为我对单片机的认识还不够深刻，课本知识也不够应用，在硬件的使用与搭建上出了问题，导致我最后的实物无法正常显示实验的所需数据，刚刚开始我是盲目认为在做个板子就可以解决问题，后来在老师建议下，我明白应该要一步步找出错误，针对出现的问题来进行针对性的解决，而不是重复的做实物。最终我发现LCD之所以不亮说是因为我在布线的时候短路了，调整以后LCD可以正常显示，但是无法将产生的信号显示出来，有待改进！

单片机源程序如下:
  1. #include <reg51.h>
  2. #include<string.h>
  3. #define uchar unsigned char
  4. #define uint unsigned int
  5. sbit RS=P3^0;
  6. sbit RW=P3^1;
  7. sbit EN=P3^3;
  8. sbit K1=P2^0;
  9. sbit K2=P2^1;
  10. sbit K3=P2^2;
  11. sbit K4=P2^3;
  12. sbit K5=P2^4;
  13. uchar WaveChoice=1;
  14. uchar ys=30;
  15. uchar i,a=0;
  16. uchar sqar_num=128;
  17. uint freq;
  18. uchar code Sin[]={"Sine      "};
  19. uchar code Squ[]={"Square    "} ;
  20. uchar code Tri[]={"Triangle  "};
  21. uchar code Saw[]={"Sawtooth  "} ;
  22. uchar code No[]={"No Signal out "};
  23. uchar code Wave[]={"Wave :"};
  24. uchar code Fre[]={"Freq :"};
  25. uchar code tosin[256]=
  26. {0x80,0x83,0x86,0x89,0x8d,0x90,0x93,0x96,0x99,0x9c,0x9f,0xa2,0xa5,0xa8,0xab,
  27. 0xae,0xb1,0xb4,0xb7,0xba,0xbc,0xbf,0xc2,0xc5,0xc7,0xca,0xcc,0xcf,0xd1,0xd4,0xd6,0xd8,
  28. 0xda,0xdd,0xdf,0xe1,0xe3,0xe5,0xe7,0xe9,0xea,0xec,0xee,0xef,0xf1,0xf2,0xf4,
  29. 0xf5,0xf6,0xf7,0xf8,0xf9,0xfa,0xfb,0xfc,0xfd,0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,
  30. 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfd,0xfd,0xfc,0xfb,0xfa,0xf9,0xf8,0xf7,0xf6,0xf5,
  31. 0xf4,0xf2,0xf1,0xef,0xee,0xec,0xea,0xe9,0xe7,0xe5,0xe3,0xe1,0xde,0xdd,0xda,0xd8,
  32. 0xd6,0xd4,0xd1,0xcf,0xcc,0xca,0xc7,0xc5,0xc2,0xbf,0xbc,0xba,0xb7,0xb4,0xb1,0xae,0xab,
  33. 0xa8,0xa5,0xa2,0x9f,0x9c,0x99,0x96,0x93,0x90,0x8d,0x89,0x86,0x83,0x80,
  34. 0x80,0x7c,0x79,0x76,0x72,0x6f,0x6c,0x69,0x66,0x63,0x60,0x5d,0x5a,0x57,0x55,
  35. 0x51,0x4e,0x4c,0x48,0x45,0x43,0x40,0x3d,0x3a,0x38,0x35,0x33,0x30,0x2e,0x2b,
  36. 0x29,0x27,0x25,0x22,0x20,0x1e,0x1c,0x1a,0x18,0x16,0x15,0x13,0x11,0x10,0x0e,
  37. 0x0d,0x0b,0x0a,0x09,0x08,0x07,0x06,0x05,0x04,0x03,0x02,0x02,0x01,0x00,0x00,
  38. 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x02 ,0x02,0x03,0x04,
  39. 0x05,0x06,0x07,0x08,0x09,0x0a,0x0b,0x0d,0x0e,0x10,0x11,0x13,0x15,0x16,0x18,
  40. 0x1a,0x1c,0x1e,0x20,0x22,0x25,0x27,0x29,0x2b,0x2e,0x30,0x33,0x35,0x38,0x3a,
  41. 0x3d,0x40,0x43,0x45,0x48,0x4c,0x4e ,0x51,0x55,0x57,0x5a,0x5d,0x60,0x63,0x66 ,
  42. 0x69,0x6c,0x6f,0x72,0x76,0x79,0x7c,0x80 };
  43. void DelayMS(uchar ms)
  44. {
  45.         uchar i;
  46.         while(ms--) for(i=0;i<120;i++);
  47. }
  48. void Delay1(uint y)
  49. {
  50.          uint i;
  51.         for(i=y;i>0;i--);
  52. }
  53. uchar Busy_Check()
  54. {
  55.         uchar LCD_Status;
  56.         RS=0;  //        寄存器选择
  57.         RW=1; //读状态寄存器
  58.         EN=1;  // 开始读
  59.         DelayMS(1);
  60.         LCD_Status=P1;
  61.         EN=0;
  62.         return  LCD_Status;

  64. }
  65. void Write_LCD_Command(uchar cmd)
  66. {
  67.            while((Busy_Check()&0x80)==0x80);   //忙等待
  68.            RS=0;  //选择命令寄存器
  69.            RW=0;  //写
  70.            EN=0;
  71.            P1=cmd;EN=1;DelayMS(1);EN=0;
  72. }
  73. void Write_LCD_Data(uchar dat)
  74. {
  75.          while((Busy_Check()&0x80)==0x80);   //忙等待        
  76.           RS=1;  RW=0; EN=0; P1=dat;EN=1;DelayMS(1);EN=0;        
  77. }
  78. void Init_LCD()
  79. {               
  80.         Write_LCD_Command(0x38);
  81.         DelayMS(1);
  82.         Write_LCD_Command(0x01); //清屏
  83.         DelayMS(1);
  84.         Write_LCD_Command(0x06); //字符进入模式：屏幕不动，字符后移
  85.         DelayMS(1);
  86.         Write_LCD_Command(0x0C); //显示开、关光标
  87.         DelayMS(1);
  88. }
  89. void Write_freq(uint k)
  90. {
  91.         uchar qian,bai,shi,ge;
  92.         qian=k/1000;
  93.         bai=k/100%10;
  94.         shi=k/10%10;
  95.         ge=k%10;
  96.         Write_LCD_Command(0x86+0x40);
  97.         Write_LCD_Data(0x30+qian);
  98.         Write_LCD_Data(0x30+bai);
  99.         Write_LCD_Data(0x30+shi);
  100.         Write_LCD_Data(0x30+ge);
  101.         Write_LCD_Data(0x48);
  102.         Write_LCD_Data(0x5a);
  103. }
  104.   void Xianshi_f()                  
  105. {
  106.   if(WaveChoice==1)
  107.   {
  108.      freq=(10000000/(50000+2860*ys));
  109.          Write_freq(freq);
  110.   }
  111.   if(WaveChoice==2)
  112.   {
  113.      freq=(10000000/(50000+2300*ys));
  114.          Write_freq(freq);
  115.   }
  116.    if(WaveChoice==3)
  117.   {
  118.      freq=(10000000/(14000+2300*ys));
  119.          Write_freq(freq);
  120.   }
  121.     if(WaveChoice==4)
  122.   {
  123.      freq=(10000000/(15000+2300*ys));
  124.          Write_freq(freq);
  125.   }
  126. }
  127. void Write_wave(uchar  t )
  128. {
  129.         switch(t)
  130.         {
  131.                 case 0:
  132.                                  Write_LCD_Command(0x86);
  133.                                    DelayMS(5);
  134.                                     for (i=0;i<sizeof(No)-1;i++)
  135.                                         {
  136.                                                 Write_LCD_Data(No[i]);
  137.                                                 DelayMS(5);
  138.                                         }
  139.                                         break;
  140.                 case 1:
  141.                                 ys=25;
  142.                                 Write_LCD_Command(0x86);
  143.                                    DelayMS(5);
  144.                                     for (i=0;i<sizeof(Sin)-1;i++)
  145.                                         {
  146.                                                 Write_LCD_Data(Sin[i]);
  147.                                                 DelayMS(5);
  148.                                         }
  149.                                 break;
  150.                 case 2:
  151.                                 ys=30;
  152.                                 Write_LCD_Command(0x86);
  153.                                    DelayMS(5);
  154.                                     for (i=0;i<sizeof(Squ)-1;i++)
  155.                                         {
  156.                                                 Write_LCD_Data(Squ[i]);
  157.                                                 DelayMS(5);
  158.                                          }
  159.                         
  160.                                 break;
  161.                 case 3:
  162.                                 ys=30;
  163.                                 Write_LCD_Command(0x86);
  164.                                    DelayMS(5);
  165.                                     for (i=0;i<sizeof(Tri)-1;i++)
  166.                                         {
  167.                                                 Write_LCD_Data(Tri[i]);
  168.                                                 DelayMS(5);
  169.                                         }
  170.                                 break;
  171.                 case 4:
  172.                                 ys=30;
  173.                                    Write_LCD_Command(0x86);//液晶显示位置
  174.                                    DelayMS(5);
  175.                                     for (i=0;i<sizeof(Saw)-1;i++)
  176.                                         {
  177.                                                 Write_LCD_Data(Saw[i]);
  178.                                                 DelayMS(5);
  179.                                          }
  180.                                 break;
  181.         }
  182. }
  183. void Out_Wave(uchar i)
  184. {         uchar j;        
  185.         switch(i)
  186.         {
  187.                 case 0:        P0=0x00;break;
  188.                 case 1:
  189.                                 for (j=0;j<255;j++)
  190.                                 {
  191.                                         P0=tosin[j];
  192.                                         Delay1(ys);
  193.                                 }
  194.                                  break;
  195.                 case 2:
  196.                                                 {
  197.                                         if(a<sqar_num)
  198.                                                 {
  199.                                                         P0=0xff;
  200.                                                         Delay1(ys);
  201.                                                 }
  202.                                         else  
  203.                                                 {
  204.                                                         P0=0x00;
  205.                                                         Delay1(ys);
  206.                                                 }
  207.                                                 a++;
  208.                                 }  break;
  209.                 case 3:
  210.                                 {
  211.                                         if(a<128)
  212.                                                 {
  213.                                                         P0=a;
  214.                                                         Delay1(ys);
  215.                                                 }
  216.                                         else  
  217.                                                 {
  218.                                                         P0=255-a;
  219.                                                         Delay1(ys);
  220.                                                 }
  221.                                                 a++;
  222.                                 }   break;
  223.                 case 4:
  224.                                 {
  225.                                          if(a<255)
  226.                                         {
  227.                                                 P0=a;
  228.                                                 Delay1(ys);
  229.                                         }
  230.                                 
  231.                                 a++;
  232.                         if(a==255)
  233.                                 {
  234.                                         a=0;
  235.                                 }   break;
  236.                 }
  237.         }
  238. }
  239. void keyscanf()
  240. {        
  241.         if(K2==0)
  242.         {
  243.                 DelayMS(5);
  244.                 if(K2==0)
  245.                 {
  246.                         while(!K2);
  247.                         ys--;
  248.                         if(ys==0)
  249.                         ys=20;
  250.                 }
  251.         }
  252.         if(K3==0)
  253.         {
  254.                 DelayMS(5);
  255.                 if(K3==0)
  256.                 {
  257.                         while(!K3);
  258.                         ys++;
  259.                         if(ys>22)
  260.                         ys=20;
  261.                 }
  262.         }
  263.         if(K4==0)
  264.         {
  265.                 DelayMS(5);
  266.                 if(K4==0)
  267.                 {
  268.                         while(!K4);
  269.                         if(WaveChoice==2)
  270.                         sqar_num=sqar_num+2;
  271.                         if(sqar_num==238)
  272.                                 sqar_num=128;
  273.                 }
  274.         }
  275.         if(K5==0)
  276.         {
  277.                 DelayMS(5);
  278.                 if(K5==0)
  279.                 {
  280.                         while(!K5);
  281.                         if(WaveChoice==2)
  282.                         sqar_num=sqar_num-2;
  283.                         if(sqar_num==18)
  284.                                 sqar_num=128;                        
  285.                 }
  286.         }
  287. }
  288. ……………………

  290. …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
复制代码

所有资料51hei提供下载:
波形发生器.7z (11.98 MB, 下载次数: 422)


评分

参与人数 1黑币 +5 收起 理由
q187418187 + 5 绝世好帖！

查看全部评分

回复

使用道具 举报

ID:48413 发表于 2018-5-14 21:23 | 显示全部楼层
谢谢分享
回复

使用道具 举报

ID:336414 发表于 2018-5-23 12:53 | 显示全部楼层
求问楼主，LM358可以实现电流转电压吗
回复

使用道具 举报

ID:354545 发表于 2018-6-19 20:04 | 显示全部楼层
做出来实物就非常容易懂了
回复

使用道具 举报

ID:283491 发表于 2018-11-13 15:53 | 显示全部楼层
楼主你好，其实我一直想知道运算放大器在这里有什么用
回复

使用道具 举报

ID:380707 发表于 2018-11-13 22:02 | 显示全部楼层
谢谢你分享的资料，很有用
回复

使用道具 举报

ID:421805 发表于 2019-11-13 06:19 来自手机 | 显示全部楼层
多谢分享
回复

使用道具 举报

ID:155411 发表于 2019-11-13 22:17 | 显示全部楼层
收藏，谢谢
回复

使用道具 举报

ID:768082 发表于 2020-6-3 12:50 | 显示全部楼层
为啥我出不来波形
回复

使用道具 举报

ID:744173 发表于 2020-6-15 00:08 | 显示全部楼层
感谢分享！！！
回复

使用道具 举报

ID:632112 发表于 2020-6-16 11:37 | 显示全部楼层
好东西啊，正在找
回复

使用道具 举报

ID:787034 发表于 2020-6-22 19:48 | 显示全部楼层
meilidianzhi 发表于 2018-5-14 21:23
谢谢分享

回复

使用道具 举报

ID:1126601 发表于 2024-7-26 20:28 | 显示全部楼层
为什么我的仿真换成dac0808，波形顶部失真
回复

使用道具 举报

返回列表 发新帖
高级模式
B Color Image Link Quote Code Smilies
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

手机版|小黑屋|51黑电子论坛 |51黑电子论坛6群 QQ 管理员QQ:125739409;技术交流QQ群281945664

Powered by 单片机教程网

快速回复 返回顶部 返回列表