基于單片機的波形發(fā)生器的設計畢業(yè)設計

1、<p><b>　　XXXXX學院</b></p><p>　　本科畢業(yè)設計（論文）</p><p>　　題 目 基于單片機的波形 </p><p>　　發(fā)生器的設計 </p><p>　　學生姓名 XXXXX </p&

2、gt;<p>　　專業(yè)班級 電子科學與技術1班 </p><p>　　學 號 XXXXX </p><p>　　院 （系） 電氣工程學院 </p><p>　　指導教師(職稱) XX（教授） </p><p>　　X

3、X（碩研（講師）） </p><p>　　完成時間 2012年 5 月 15 日 </p><p>　　基于單片機的波形發(fā)生器的設計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文介紹了一種基于單片機的波形發(fā)生器的設計，整個系統(tǒng)通過單片機STC89C52控制DAC0

4、832實現(xiàn)將8位數(shù)字量轉化成正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波五種波形的模擬量的輸出。該波形發(fā)生器主要由兩部分組成：系統(tǒng)硬件設計和系統(tǒng)軟件設計，在系統(tǒng)硬件設計中，以STC89C52單片機為核心，通過I/O接口設計，擴展了D/A轉換模塊、波形選擇按鍵、并行輸入串行輸出模塊74LS165和LCD1602頻率、幅度顯示模塊。并且采用單片機仿真軟件PROTEUS7.5，設計并制作波形發(fā)生器的印制電路板（PCB）。系統(tǒng)軟件設計是在WAVE600

5、0的集成開發(fā)環(huán)境下采用匯編語言完成的，包括主程序、四種波形產生子程序、按鍵功能子程序和顯示子程序等模塊。</p><p>　　本系統(tǒng)可以實現(xiàn)波形頻率、幅度實時可調，功能靈活，系統(tǒng)的開發(fā)成本在百元內，具有測量精度高，誤差小、功耗低，數(shù)據(jù)傳輸速度較快，可靠性高等特點，有一定的開發(fā)價值。實驗表明，設計系統(tǒng)的測試結果與實際波形的頻率和幅度一致。</p><p>　　關鍵詞 波形發(fā)生器/STC

6、89C52/LCD1602/DAC0832</p><p>　　THE DESIGN OF WAVEFORM GENERATOR BASED ON SINGLE-CHIP MICROCONTROLLER </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This article describes the the de

7、sign of the waveform generator based on single-chip, the entire system through the microcontroller STC89C52 controls the DAC0832 that can finish convertting eight digital into the five waveform analog output of sine wave

8、, square wave, triangle wave, saw tooth wave and pulse wave. The waveform generator consists of two parts: system hardware design and system software design, in the system hardware design, the microcontroller STC89C52 is

9、 the core of the design, th</p><p>　　This system can realize that frequency and amplitude of waveform is real-timeadjustable and flexible. The system development costs is in the hundred with a high accuracy,

10、 the error is small, low power consumption, faster data transfer speeds, high reliability, there is a certain development value. The tested frequency and amplitude of the system is consisten

11、t with the actual waveform.</p><p>　　KEY WORDS  waveform generator，stc89C52，lcd1602，dac0832</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘 要 ……………………………………………………………

12、……………………………I</p><p>　　ABSTRACT…………………………………………………………………………………II</p><p>　　1 緒 論………………………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1 選題背景及意義1</p><p>　　1.1.1 本課題的研究現(xiàn)狀1</p&

13、gt;<p>　　1.1.2 選題目的及意義2</p><p>　　1.2.1 設計的基本要求3</p><p>　　2 波形發(fā)生器系統(tǒng)方案設計與論證4</p><p>　　2.1總體設計方案的比較4</p><p>　　2.2子系統(tǒng)模塊方案設計4</p><p>　　2.2.1控制模塊方案設計

14、5</p><p>　　2.2.2頻率調整模塊方案設計5</p><p>　　2.2.3幅度調整模塊方案設計6</p><p>　　2.2.4鍵盤模塊方案設計6</p><p>　　2.2.5顯示模塊方案設計6</p><p>　　2.2.6 D/A轉換模塊方案設計7</p><p>

15、;　　2.2.7放大模塊8</p><p>　　2.3系統(tǒng)總體框圖9</p><p>　　2.4 波形產生相關理論11</p><p>　　2.5 單片機軟件開發(fā)系統(tǒng)11</p><p>　　3 硬件實現(xiàn)及模塊電路設計12</p><p>　　3.1單片機最小系統(tǒng)的設計12</p><p

16、>　　3.2 波形產生及濾波放大模塊設計13</p><p>　　3.3 頻率調整模塊13</p><p>　　3.4 幅度調整模塊14</p><p>　　3.5 LCD1602顯示模塊15</p><p>　　3.6 RS232串行通信電路及電源供電電路15</p><p>　　3.6.1 RS23

17、2串行通信電路 20</p><p>　　3.6.2 電源供電電路16</p><p>　　4 系統(tǒng)軟件設計17</p><p>　　4.1系統(tǒng)軟件編程語言方案設計17</p><p>　　4.2系統(tǒng)整體軟件設計思想18</p><p>　　4.3各個子程序模塊流程圖18</p><p&

18、gt;　　4.3.1主程序流程圖18</p><p>　　4.3.2頻率調整子程序19</p><p>　　4.3.3顯示子程序流程圖20</p><p>　　4.3.4各波形產生子程序21</p><p>　　5 系統(tǒng)軟硬件調試與數(shù)據(jù)處理26</p><p>　　5.1軟件仿真及軟件程序調試26</

19、p><p>　　5.1.1 軟件仿真26</p><p>　　5.1.2 程序調試26</p><p>　　5.2硬件PCB制作、安裝、測試與調試27</p><p>　　5.2.1 PCB設計、制作、安裝27</p><p>　　5.2.2 電路板調試與檢測安全27</p><p>　　

20、5.2.3 供電安全28</p><p>　　5.3 PCB電路板的電氣規(guī)則檢查與調試及電路功能測試29</p><p>　　5.3.1 PCB電路板的電氣規(guī)則檢查與調試29</p><p>　　5.3.2電路功能測試29</p><p>　　5.4 測試方法29</p><p>　　5.5 測試數(shù)據(jù)分析及處

21、理38</p><p>　　5.6 系統(tǒng)功能實現(xiàn)情況39</p><p><b>　　結論40</b></p><p><b>　　致謝41</b></p><p><b>　　參考文獻42</b></p><p>　　附錄A 系統(tǒng)軟件部分源程

22、序43</p><p>　　附錄B 系統(tǒng)原理圖- 56 -</p><p>　　附錄C 系統(tǒng)PCB圖57</p><p>　　附錄D 元器件清單58</p><p>　　附錄E 實物正反面62</p><p><b>　　1 緒 論</b></p><p>　　1

23、.1 選題背景及意義</p><p>　　波形發(fā)生器又稱信號源或振蕩器，在生產實踐和科技領域中有著廣泛的應用。各種波形曲線均可以用三角函數(shù)方程式來表示。能夠產生多種波形,如三角波、鋸齒波、矩形波（含方波）、正弦波的電路被稱為函數(shù)波形發(fā)生器。在通信、廣播、電視系統(tǒng)，在工業(yè)、農業(yè)、生物醫(yī)學等領域內，函數(shù)波形發(fā)生器在實驗和設備檢測中具有十分廣泛的用途。</p><p>　　1.1.1 本課題的

24、研究現(xiàn)狀</p><p>　　波形發(fā)生器既可以構成獨立的信號源，也可以是高性能網絡分析儀、頻譜儀及其它自動測試設備的組成部分。波形發(fā)生器的關鍵技術是多種高性能儀器的支撐技術，因為它能夠提供高質量的精密信號源及掃頻源，可使相應系統(tǒng)的檢測過程大大簡化，降低檢測費用并極大地提高檢測精度。美國安捷倫生產的33250A型函數(shù)/任意波形發(fā)生器可以產生穩(wěn)定、精確和低失真的任意波形，其輸出頻率范圍為1μHz～80MHz，而輸出幅

25、度為10mVpp～10Vpp；該公司生產的8648D射頻波形發(fā)生器的頻率覆蓋范圍更可高達9kHz～4GHz。[1]國產SG1060數(shù)字合成波形發(fā)生器能雙通道同時輸出高分辨率、高精度、高可靠性的各種波形，頻率覆蓋范圍為1μHz～60MHz；國產S1000型數(shù)字合成掃頻波形發(fā)生器通過采用新技術、新器件實現(xiàn)高精度、寬頻帶的掃頻源，同時應用DDS和鎖相技術，使頻率范圍從1MHz～1024MHz能精確地分辨到100Hz，它既是一臺高精度的掃頻源，

26、同時也是一臺高精度的標準波形發(fā)生器。還有很多其它類型的波形發(fā)生器，他們各有各的優(yōu)點，但是波形發(fā)生器總的趨勢將向著寬頻率覆蓋、高頻率精度、多功能、多用途、自動化和智能化方向發(fā)展</p><p>　　目前，市場上的波形發(fā)生器多種多樣，一般按頻帶分為以下幾種：</p><p>　　超高頻：頻率范圍1MHz以上，可達幾十兆赫茲。 </p><p>　　高頻：幾百KHZ到幾M

27、HZ。 低頻：頻率范圍為幾十HZ到幾百KHZ。</p><p>　　超低頻：頻率范圍為零點幾赫茲到幾百赫茲。 超高頻波形發(fā)生器，產生波形一般用LC振蕩電路。 </p><p>　　高頻、低頻和超低頻波形發(fā)生器，大多使用文氏橋振蕩電路，即RC振蕩電路，通過改變電容和電阻值，改變頻率。用以上原理設計的波形發(fā)生器，其輸出波形一般只有兩種，即正弦波和脈沖波，其零點不可調，而且價格也比較貴，一般在幾

28、百元左右。在實際應用中，超低頻波和高頻波一般是不用的，一般用中頻，即幾十HZ到幾十KHZ。用單片機89S52,加上一片DAC0832,就可以做成一個簡單的波形發(fā)生器，其頻率受單片機運行的程序的控制。我們可以把產生各種波形的程序，寫在ROM中，裝入本機，按用戶的選擇，運行不同的程序，產生不同的波形。再在DAC0808輸出端加上一些電壓變換電路，就完成了一個頻率、幅值、零點均可調的多功能波形發(fā)生器的設計。這樣的機器體積小，價格便宜，耗電少，

29、頻率適中，便于攜帶。</p><p>　　1.1.2 選題目的及意義</p><p>　　波形發(fā)生器是一種經常使用的設備，由純粹物理器件構成的傳統(tǒng)的設計方法存在許多弊端，如：體積較大、重量較沉、移動不夠方便、信號失真較大、波形種類過于單一、波形形狀調節(jié)過于死板，無法滿足用戶對精度、便攜性、穩(wěn)定性等的要求，研究設計出一種具有頻率穩(wěn)定、準確、波形質量好、輸出頻率范圍寬、便攜性好等特點的波形發(fā)

30、生器具有較好的市場前景，以滿足軍事和民用領域對信號源的要求。</p><p>　　本次設計的主要目標是學習和運用單片機的C語言和匯編語言，通過現(xiàn)有專業(yè)知識，實現(xiàn)利用單片機STC89C52和8位D/A轉換芯片DAC0832共同實現(xiàn)正弦波，方波，三角波，鋸齒波，脈沖波這五種常見波形的發(fā)生，并且可以接收外接撥碼鍵盤開關量的輸入而在一定范圍內改變波形的頻率和幅度。在無標準函數(shù)發(fā)生儀器時，本設計可以作為簡單的波形發(fā)生器使用

31、。本次設計準備在成本交低廉的前提下完成，主要是用單片機STC89C52、DAC0832，性能指數(shù)都不是很高，所以對此信號源的基本要求是能發(fā)生幾種常見的波形，正弦波，方波，三角波，鋸齒波，并且能夠在定的范圍內改變頻率。通過該課題的設計，掌握以STC89C52為核心的單片機系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)過程和基本信號的產生原理、測量及誤差分析方法，同時掌握波形發(fā)生器系統(tǒng)的軟硬件設計流程；掌握并行D/A轉換器DAC0832的原理及其外圍電路的設計方法；掌握

32、利用單片機產生常用波形的方法，進一步熟悉單片機人機接口的設計方法；培養(yǎng)我們綜合運用所學的基本知識、基本理論和基本技能的能力，學習解決一般工程技術和有關專業(yè)問題的能力。</p><p>　　1.2 設計基本要求</p><p>　　本設計采用89C52及其外圍擴展系統(tǒng)，軟件方面主要是應用匯編語言設計程序。系統(tǒng)以89C52單片機為核心，配置相應的外設及接口電路，該系統(tǒng)的軟件可運行于wave60

33、00的集成開發(fā)環(huán)境下，硬件電路原理圖設計完成后，通過PROTEUS7.5對電路進行仿真和軟件調試。同時，本系統(tǒng)中任何一部分電路模塊均可移植于實用開發(fā)系統(tǒng)的設計中，例如溫度控制系統(tǒng)、電子時鐘萬年歷等實用的電路系統(tǒng)中，電路系統(tǒng)設計具有很強的實用性。</p><p><b>　　(1) 功能要求</b></p><p>　　波形發(fā)生器可實現(xiàn)周期性時間函數(shù)波形，如正弦波、方波

34、、三角波、鋸齒波和脈沖波；</p><p>　　波形發(fā)生器的頻率，幅值，波形可調；</p><p>　　顯示當前波形的頻率、幅值；</p><p>　　對系統(tǒng)進行測試和結果分析；</p><p><b>　　撰寫論文。</b></p><p><b>　　(2) 技術指標</b&g

35、t;</p><p>　　正弦波的頻率范圍：下限頻率為1Hz，上限頻率為1000Hz。</p><p>　　輸出正弦波中不能含有尖峰干擾。</p><p>　　輸出正弦波峰峰值最大為5 V，最小值為1V直流偏移為±2V。</p><p>　　2 波形發(fā)生器系統(tǒng)方案設計與論證</p><p>　　2.1總體設計

36、方案的比較 </p><p>　　波形發(fā)生器的設計方案可用多種方案來完成。在設計前對各種方案進行了比較：</p><p>　　方案一：用差分放大電路實現(xiàn)三角波到正弦波以及集成運放組成的電路實現(xiàn)波形發(fā)生器。波形變換的原理是利用差分放大器的傳輸特性曲線的非線性，傳輸特性曲線越對稱，線性區(qū)域越窄越好；三角波的幅度應正好使晶體接近飽和區(qū)域或者截至區(qū)域。 </p><p&

37、gt;　　方案二：采用分立元件構成非穩(wěn)態(tài)的多諧振振蕩器，根據(jù)具體需要加入積分電路等構成波形發(fā)生器。但這種波形發(fā)生器輸出頻率范圍窄，而且電路參數(shù)設定較繁瑣，輸出的波形易受外界環(huán)境影響，不穩(wěn)定，對電路硬件要求很高，不易實現(xiàn)。 </p><p>　　方案三：利用專用直接數(shù)字合成DDS芯片實現(xiàn)函數(shù)波形發(fā)生器。這種波形發(fā)生器能產生任意波形并達到很高頻率，但成本較高。 </p><p>　　方案四：利

38、用單片機STC89C52和8位D/A轉換芯片DAC0832共同實現(xiàn)正弦波，方波，三角波，鋸齒波這四種常見波形的發(fā)生，并且可以接收外接撥碼鍵盤開關量的輸入而在一定范圍實現(xiàn)頻率和幅度的調節(jié) [3] 。 </p><p>　　可行性分析：上面四種方案中，方案一中需要人為地搭建波形變換的電路。方案二的電路參數(shù)設定較繁瑣，輸出的波形易受外界環(huán)境影響，不穩(wěn)定。方案三成本較高。方案四利用單片機構成的應用系統(tǒng)有較大的可靠

39、性。系統(tǒng)擴展、配置靈活。容易構成各種規(guī)模的應用系統(tǒng)，且應用系統(tǒng)有較高的軟、硬件利用系數(shù)。單片機具有可編程性，硬件的功能描述可完全在軟件上實現(xiàn)，而且設計時間短，成本低，可靠性高。</p><p>　　綜合以上四種方案，從性能和制作成本考慮，本設計采用方案四，即采用單片機通過撥碼鍵盤開關量的輸入控制D/A轉換器產生可調頻率、幅度和占空比的波形信號。</p><p>　　2.2子系統(tǒng)模塊方案設計

40、</p><p>　　該波形發(fā)生器有以下幾部分組成：（1）單片機控制模塊，（2）頻率調整模塊，（3）幅度調整模塊，（4）顯示模塊，（5）D/A轉換模塊，（6）放大模塊，（7）RS232串行通信電路及電源供電電路模塊七部分組成。</p><p>　　2.2.1 控制模塊方案設計 </p><p>　　方案一：用單片STC89C52作為系統(tǒng)的主控核心。單片機具有體積小

41、，使用靈活的，易于人機對話和良好的數(shù)據(jù)處理，有較強的指令尋址和運算功能等優(yōu)點。且單片機功耗低，價格低廉的優(yōu)點。 </p><p>　　方案二：用FPGA等可編程器件作為控制模塊。FPGA可以實現(xiàn)各種復雜的邏輯功能，密度高，速度快，穩(wěn)定性好等許多有點。FPGA在掉電后會丟失數(shù)據(jù)上電后須進行一次配置，因此FPGA在應用中需要配置電路和一定的程序。并且FPGA作為數(shù)字邏輯器件，競爭、冒險是數(shù)字邏輯組合電路中較為突出的

42、問題，因此在使用時必須注意毛刺的產生、消除及抗干擾性。 在此系統(tǒng)中，采用單片機作為控制器比采用FPGA實現(xiàn)更簡便。</p><p>　　方案三：C89C52F005單片機是完全集成的混合信號系統(tǒng)級芯片，具有與89C52兼容的微控制器內核，與MCS-51指令集完全兼容。除了具有標準8052的數(shù)字外設部件，片內還集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的模擬部件和其他數(shù)字外設及功能部件，而且執(zhí)行速度快。但其價格較貴。</

43、p><p>　　從電路結構和成本角度及綜合性價比的考慮，確定選擇方案一。</p><p>　　2.2.2 頻率調整模塊方案設計</p><p>　　方案一：采用AD0808將模擬電壓量轉換為8位數(shù)字量，然后將這個8位數(shù)字量送給單片機，這種方式占用系統(tǒng)資源較多，運行的效率太低，編寫工作量大而復雜。</p><p>　　方案二：為了提高單片機的資源利

44、用率和運行的效率，按鍵部分通過8位撥碼開關來實現(xiàn)8位數(shù)字量通過74ls165的并行輸入串行輸出給單片機的方案，這樣設計的目的優(yōu)點是節(jié)省單片機的I/O口資源，電路結構簡單易行。我們采用74ls165實現(xiàn)頻率的改變，使頻率能夠實時隨著撥碼按鍵開關量的輸入而改變，電路結構簡單，實時性較強。[4]</p><p>　　綜合以上二種方案，從電路結構、實時性的角度考慮，選擇方案二。</p><p>　

45、　2.2.3 幅度調整模塊方案設計</p><p>　　方案一：采用將DAC0832的RFB引腳接一個100k的滑動變阻器來改變DAC0832的基準電壓Vref，由DAC0832的輸出電壓Vo=(Vref/2^8)*N(N為單片機送給DAC0832的8位數(shù)字量)知道， 改變基準電壓Vref就可以改變DAC0832的輸出電壓，從而達到波形幅度的改變。</p><p>　　方案二：通過在LM3

46、24的電壓輸出端加一個滑動變阻器的方法來實現(xiàn)輸出波形電壓的改變，從而改變實時地改變波形的幅度。此方案在實現(xiàn)的過程中，考慮到波形的紋波電壓，在改變輸出電壓的過程中，實際的電壓與預期的電壓會有一個紋波的差別。</p><p>　　綜合以上二種方案，從誤差和操作的的簡單程度考慮，選擇方案一。</p><p>　　2.2.4 鍵盤模塊方案設計</p><p>　　方案一：采

47、用獨立按鍵，按鍵的數(shù)目少，但是它擁有結構簡單，方便操作，執(zhí)行效率高等優(yōu)勢。</p><p>　　方案二：采用矩陣鍵盤，它以較少得I/O口實現(xiàn)了按鍵的功能，但是其操作比較復雜。</p><p>　　經綜合考慮，由于我們需求的按鍵比較少，但是對執(zhí)行的效率的要求比較高，所以采用獨立按鍵。</p><p>　　2.2.5 顯示模塊方案設計</p><p&

48、gt;　　方案一：用傳統(tǒng)的LED七段數(shù)碼管位選的方式進行波形頻率和幅度的顯示。這種方式占用單片機I/O資源較多，沒有驅動要加CD4511等外加電路，并且效率低，程序編寫量大而復雜。雖然靜態(tài)驅動編程簡單，顯示亮度高，但是占用I/O端口多，實際應用時必須增加譯碼驅動器進行驅動，增加了硬件電路的復雜性。使用數(shù)碼管顯示編程較易，但要顯示內容多，而且數(shù)碼管不能顯示字母。</p><p>　　方案二：采用LCD1602液晶顯

49、示，1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊它有若干個5×7或者5×11等點陣字符位組成，1602采用并口傳輸，速度比12864快。每個點陣字符位都可以顯示一個字符。1602內部集成有顯示芯片，可以識別英文字母、阿拉伯數(shù)字和日語。此液晶顯示具有微功耗、體積小、顯示內容豐富、超薄輕巧等優(yōu)點，常用在袖珍式儀表和低功耗應用系統(tǒng)中。[5]</p><p&g

50、t;　　方案三：LCD1286是圖形點陣,是顯示圖形和漢字，當然也是可以顯示字母和阿拉伯數(shù)字了程序的編寫上1602復雜的多，由于本次設計只需顯示波形的頻率和幅度，不需要顯示波形圖，從電路的簡單程度和成本的角度，綜合考慮不選擇。</p><p>　　綜合以上三種方案，從電路的簡單程度和成本的角度我們選擇方案二。</p><p>　　2.2.6 D/A轉換模塊方案設計</p>&

51、lt;p>　　單片機輸出的是數(shù)字信號，必須通過D/A轉換后才能模擬信號。</p><p>　　方案一：采用D/A轉換器AD7543。AD7543是一種串行的D/A轉換器，與單片機之間的連線少，布線方便，而且又是12位的D/A轉換器，精度高。但串行數(shù)據(jù)傳輸速度慢,當頻率較高時,必須減少每周期輸出的點數(shù),這將會導致階梯現(xiàn)象更加明顯,因此,此方案不宜使用。 </p><p>　　方案二：

52、采用DAC0832。這是8位的并行D/A轉換器，轉換速度快。 </p><p>　　綜合以上二種方案，本系統(tǒng)選擇了方案二。 </p><p>　　DAC0832芯片介紹 </p><p>　　美國國家半導體公司生產的DAC0832是一種具有8 位分辨率、雙通道輸出的D/A轉換芯片。由于它體積小，兼容性，性價比高而深受單片機愛好者及企業(yè)歡迎，其目前已經有很高的普及率

53、。 </p><p>　?。?） DAC0832具有以下特點 </p><p><b>　　8位分辨率；</b></p><p><b>　　雙通道A/D轉換；</b></p><p>　　輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容；</p><p>　　5V電源供電時輸入電

54、壓在0~5V之間；</p><p>　　工作頻率為250KHZ，轉換時間為32μS；</p><p>　　一般功耗僅為15mW；</p><p>　　8P、14P—DIP（雙列直插）、P LCC 多種封裝；</p><p>　　商用級芯片溫寬為0°C to +70°C，工業(yè)級芯片溫寬為40°C to +85

55、76;C。</p><p>　?。?） 芯片接口說明 </p><p>　　在電路原理圖設計時，DAC0832的D0-D7 8條數(shù)據(jù)線與單片機的P0口相連接，DAC0832的、腳與P2.7相連接、、與單片機的相連接，IOUT1與LM324的2腳相連接，3腳數(shù)字地、10腳模擬地分別與電源地相連接。ILE腳與5V電源相連接， </p><p>　?。?） 單片機對

56、DAC0832 的控制原理</p><p>　　當DAC0832未工作時其輸入端應為高電平，此時芯片禁用。當要進行A/D轉換時，須先將使能端置于低電平并且保持低電平直到轉換完全結束。</p><p>　　當DAC0832工作時其輸入端應為低電平，直接將單片機P0口的8位數(shù)字量轉換為模擬電壓量的經IOUT1引腳輸出，將示波器的正極探針與IOUT1引腳端相連接，就可以看到波形的產生。</

57、p><p>　　2.2.7 放大模塊</p><p>　　方案一：采用傳統(tǒng)的單電源應用場合的標準運算放大器，有些時候必須采用外部偏置元件才能達到放大的目的和要求。</p><p>　　方案二：LM324系列器件帶有真差動輸入的四運算放大器。LM324系列由四個獨立的，高增益，內部頻率補償運算放大器。應用領域包括傳感器放大器，直流增益模塊和所有傳統(tǒng)的運算放大器現(xiàn)在可以更容

58、易地在單電源系統(tǒng)中實現(xiàn)的電路。例如，可直接操作的LM324系列，這是用來在數(shù)字系統(tǒng)中，輕松地將提供所需的接口電路，而無需額外的±15V電源標準的5V電源電壓。</p><p>　　綜合以上兩種方案，我們選擇方案二，即放大模塊采用LM324來實現(xiàn)。</p><p>　　LM324芯片介紹：</p><p>　　LM324系列器件帶有真差動輸入的四運算放大

59、器。該四放大器可以工作在低到3.0V或者高到32V的電源下，靜態(tài)電流為MC1741的靜態(tài)電流的五分之一，LM324的引腳排列見圖2.1。</p><p>　　圖2.1 LM324的引腳排列圖</p><p>　　LM324芯片接口說明： </p><p>　　1，2，3腳是一組；5，6，7腳是一組；8，9，10腳是一組；12，13,14腳是一組；剩下的兩個腳是電源；

60、1，7，8，14是各組放大器的輸出腳；其它的就是輸入腳。</p><p><b>　　2.3系統(tǒng)總體框圖</b></p><p>　　本系統(tǒng)是以單片機STC89C52、頻率調整模塊、幅度調整模塊、8位D/A轉換芯片DAC0832以及LCD1602顯示模塊、LM324放大、RS232串行通信及USB供電等模塊共同實現(xiàn)正弦波，方波，三角波，鋸齒波，脈沖波這五種頻率、幅度可

61、調的常見波形的功能。系統(tǒng)原理框圖如圖2.2。</p><p>　　圖2.2 系統(tǒng)原理框圖</p><p>　　由圖2.3 DAC0832轉換部分電路圖可知，通過代入以下數(shù)據(jù)對波形輸出與頻率、幅值調節(jié)部分進行具體的理論分析計算。 </p><p>　　圖2.3 DAC0832轉換部分電路圖</p><p>　　利用STC89C52單片機、DA

62、C0832、8位撥碼開關設計一個能產生正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波的頻率、幅值、波形可調的波形發(fā)生器。其中8位撥碼開關是用來產生8位二進制數(shù)作為延時常數(shù)，DAC0832是用來將8位數(shù)字量轉化成模擬量輸出。數(shù)字量輸入的范圍為0-255之間，對應的模擬量輸出的范圍在Vref-到Vref+之間。根據(jù)這樣我們可以利用單片機的并行口輸出的數(shù)字量，產生常用的波形。</p><p>　　1）利用單片機產生方波、正弦波、

63、三角波和鋸齒波等信號波形，信號的頻率和幅度可變。</p><p>　　2）將一個周期的信號分離成256個點（按X軸等分），每兩點之間的時</p><p>　　間間隔為T，用單片機的定時器產生，其表示式為： T=T/256。如果單片機的晶振為12MHz，采用定時器方式0，則定時器的初值為： </p><p>　　X=213—T/Tmec

64、 (2.3.1) </p><p><b&g

65、t;　　定時時間常數(shù)為：</b></p><p>　　TL =（8192—T）/MOD256 (2.3.2)</p><p>　　TH=（8192T）/256 (2.3.3)</p><p>　　MOD256表示除256取余數(shù)</p><p>　　3）正弦波的模擬信號是D/A

66、轉換器的模擬量輸出，其計算公式為：</p><p>　　Y=（A/2sint）+A/2 (其中A=VREF) (2.3.4)</p><p>　　t=NT (N=1~256) (2.3.5)</p><p>　　那么對應著存放在計算機里的這一點的數(shù)據(jù)為： </p><p>　　(2.3.6)

67、 </p><p>　　4）一個周期被分離成256個點，對應的四種波形的256個數(shù)據(jù)存放在以TAB1--TAB4為起始地址的存儲器中。</p><p>　　由(2.3.4)式可知，當DAC0832在 0～255 之間變化時，輸出電壓可在0V～5V+之間 變化，即輸出信號的峰峰值可由滑動變阻器RV2控制。</p><p>　　2.4 波形產生相關理論</p

68、><p>　　DAC0832是8位的D/A轉換器件，其工作電壓是0—5V，當輸入00H數(shù)字量的時候，輸出為0V電壓；當輸入07FH數(shù)字量的時候，輸出為2.5V電壓；當輸入0FFH數(shù)字量的時候，輸出為5V電壓。單片機的I/O輸出均為+5 V的TTL電平，因此產生的正弦波（以正弦波為例）幅值為+2.5 V。將一個周期內的正弦波形等分為256份，對應256個數(shù)字量，利用查數(shù)據(jù)表的方式來實現(xiàn)波形的產生。第1點的角度為0

69、76;，對應的正弦值為2.5sin0°；第2點的角度為360°/256，對應的正弦值為2.5sin 360°/256 ）……，如此計算下去，將這些單極性方式下的數(shù)字量轉換為正弦值模擬量輸出。而每次送到DAC0832的八位數(shù)字量是根據(jù)查正弦波形數(shù)據(jù)表格而得到[6]。</p><p>　　2.5 單片機軟件集成開發(fā)環(huán)境</p><p>　　WAVE6000編譯軟件

70、是南京偉福公司開發(fā)設計的單片機開發(fā)軟件，不需要購買仿真器，使用軟件模擬器就可以了，使用很方便的。也支持Keil C，但最好不要在WAVE內使用C，如果想用C編寫，還是用Keil C方便。 </p><p>　　WAVE6000編譯軟件，采用中文界面。用戶源程序大小不受限制，有豐富的窗口顯示方式，能夠多方位、動態(tài)地展示程序的執(zhí)行過程。其項目管理功能強大，可使單片機程序化大為小，化繁為簡，便于管理。另外，其書簽、斷點

71、管理功能以及外設管理功能等為51單片機的仿真帶來極大的便利。 </p><p>　　3 硬件實現(xiàn)及模塊電路設計</p><p>　　3.1 單片機最小系統(tǒng)的設計</p><p>　　STC89C52是片內有ROM/EPROM的單片機，因此，這種芯片構成的最小系統(tǒng)簡單﹑可靠。用STC89C52單片機構成最小應用系統(tǒng)時，只要將單片機接上時鐘電路和復位電路即可，由于集成度

72、的限制，最小應用系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元，STC89C52單片機最小系統(tǒng)如圖3.1所示。其應用特點如下[7]：</p><p>　　可以給用戶提供大量I/O口線。</p><p>　　內部存儲器容量有限。</p><p>　　應用系統(tǒng)開發(fā)具有特殊性。</p><p>　　圖3.1 STC89C52單片機最小系統(tǒng)</p>&

73、lt;p>　　對圖3.1說明如下：</p><p>　?。?）單片機晶振電路：單片機外圍的晶振電路是通過單片機的第18（XTAL1）引腳，19（XTAL2）引腳接入，XTAL1：振蕩器反相放大器和內部時鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。對于本設計的電容C用30pF，晶振選用11.0592MHz。晶振電路解法如圖3.1所示，一端接在XTAL1引腳上，另一端接在XTAL2引腳上。 <

74、;/p><p>　?。?）單片機的復位引腳 RST：復位輸入。晶振工作時，RST腳將持續(xù)2個機器周期高電平將使單片機復位。看門狗計時完成后，RST 腳輸出2個晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認狀態(tài)下，復位高電平有效。為了防止程序執(zhí)行過程中失步或運行紊亂，此處我們采用了上電復位電路[8]。 </p><p>　　3.2 波形產生

75、及濾波放大模塊設計</p><p>　　由單片機采用編程方法產生三種波形、通過DA轉換模塊DAC0832在進過濾波放大之后輸出。其電路圖3.2如下：</p><p>　　圖3.2 DAC0832及濾波放大電路</p><p>　　電路性能指標分析:用于調壓的DAC0832的參考電壓是12V，所以，峰峰值可以調節(jié)到的最大值為12V，由于運放的電源均為±12V

76、，故均未達到飽和。 通過1k電位器與兩個1k的電阻進行直流偏移的調節(jié)。當電位器的滑動觸頭分別位于最右端與最左端時，輸出電壓分別為-5v和+5v，電位器的電壓與輸出的電壓通過一個加法器實現(xiàn)直流偏移的調節(jié)。由于DAC0832存在的非線性，輸出信號的幅值存在一定的誤差。 由上述計算可知，該電路產生波形的峰峰值和直流偏移調節(jié)的范圍達到并超過了題目要求的范圍。 </p><p>　　3.3 頻率調整模塊</p>

77、<p>　　按鍵部分我們通過8位撥碼開關來實現(xiàn)8位數(shù)字量通過74ls165的并行輸入串行輸出給單片機的方案，這樣設計的目的優(yōu)點是節(jié)省單片機的I/O口資源，電路結構簡單易行。我們采用74ls165實現(xiàn)頻率的改變，使頻率能夠實時隨著撥碼按鍵開關量的輸入而改變，電路結構簡單，實時性較強，其電路圖如圖3.3。</p><p>　　圖3.3頻率調整模塊電路圖</p><p>　　3.4

78、 幅度調整模塊</p><p>　　采用將DAC0832的RFB引腳接一個100k的滑動變阻器來改變DAC0832的基準電壓Vref，由DAC0832的輸出電壓Vo=(Vref/2^8)*N(N為單片機送給DAC0832的8位數(shù)字量)知道，改變基準電壓Vref就可以改變DAC0832的輸出電壓，從而達到波形幅度的改變。其電路圖如圖3.4。</p><p>　　圖3.4幅度調整模塊電路圖&l

79、t;/p><p>　　3.5 LCD1602顯示模塊</p><p>　　LCD1602 1602液晶也叫1602字符型液晶它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊它有若干個5×7或者5×11等點陣字符位組成，1602采用并口傳輸，速度比12864快。每個點陣字符位都可以顯示一個字符。1602內部集成有顯示芯片，可以識別英文字母、阿拉伯數(shù)字和日語。此液晶顯示具

80、有微功耗、體積小、顯示內容豐富、超薄輕巧等優(yōu)點，常用在袖珍式儀表和低功耗應用系統(tǒng)中。其電路圖如圖3.5。</p><p>　　圖3.5 LCD1602顯示模塊電路圖</p><p>　　3.6 RS232串行通信電路及電源供電電路</p><p>　　圖3.6 RS232串行通信電路及電源供電電路電路圖</p><p>　　3.6.1 RS2

81、32串行通信電路</p><p>　　由于單片機的輸入輸出是TTL電平，而PC機配置的都是RS-232標準串行接口，為9針“D”型連接器（插座），如圖3.7所示。由于兩者的電平不匹配，必須對單片機輸出的TTL電平轉換為RS-232電平，即由12V轉換為5V。單片機與PC機的接口方案如圖3.8所示。</p><p>　　圖3.7“D”型9針插頭引腳定義 圖3.8 單片機與PC機的串行接口方

82、案</p><p>　　3.6.2 電源供電電路 </p><p>　　電源由12V直流穩(wěn)壓電源經過變壓、全波整流、電容濾波、三段集成穩(wěn)壓器7805穩(wěn)壓后給單片機供電。12V電壓直接接到放大器LM324的4腳，確保波形放大電路的穩(wěn)定工作。這部分電路比較簡單，采用三端穩(wěn)壓管7805的輸出來實現(xiàn)的單片機的供電要求，由于不是本次設計的核心部分，故在此不作詳述。 </p>&l

83、t;p>　　4 系統(tǒng)軟件設計 </p><p>　　4.1 系統(tǒng)軟件編程語言方案設計 </p><p>　　單片機系列的編程語言常用的有兩種，一種是匯編語言，一種是C語言。C語言既具有高級語言的特點，又具有匯編語言的特點。它可以作為工作系統(tǒng)設計語言，編寫系統(tǒng)應用程序，也可以作為應用程序設計語言，編寫不依賴計算機硬件的應用程序。具體應用到單片機以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，但是它仍具有如下缺

84、點：</p><p>　　(1)C語言的缺點主要是表現(xiàn)在數(shù)據(jù)的封裝性上，這一點使得C在數(shù)據(jù)的安全性上做的有很大缺陷，這也是C和C++的一大區(qū)別。</p><p>　　(2) C語言的語法限制不太嚴格，對變量的類型約束不嚴格，影響程序的安全性，對數(shù)組下標越界不作檢查等。從應用的角度，C語言比其他高級語言較難掌握。</p><p>　　(3)指針就是C語言的一大特色,但

85、是C的指針操作也給它帶來了很多不安全的因素。C++在這方面做了很好的改進,在保留了指針操作的同時又增強了安全性。Java取消了指針操作，提高了安全性。</p><p>　　匯編語言，是一種功能很強的程序設計語言，匯編語言直接同計算機的底層軟件甚至硬件進行交互，它具有如下一些優(yōu)點：</p><p>　　(1)能夠直接訪問與硬件相關的存儲器或I/O端口；</p><p>

86、;　　(2)能夠不受編譯器的限制，對生成的二進制代碼進行完全的控制；</p><p>　　(3)能夠根據(jù)特定的應用對代碼做最佳的優(yōu)化，提高運行速度；</p><p>　　(4)能夠最大限度地發(fā)揮硬件的功能。 </p><p>　　匯編語言的機器代碼生成效率很高，能夠根據(jù)特定的應用對代碼做最佳的優(yōu)化，提高運行速度。</p><p>　　綜合以上

87、匯編語言的優(yōu)點，波形發(fā)生器系統(tǒng)的軟件部分由匯編語言設計編程實現(xiàn)。 </p><p>　　4.2 系統(tǒng)整體軟件設計思想</p><p>　　系統(tǒng)的軟件設計是在WAVE6000的集成開發(fā)環(huán)境下，采用匯編語言完成了應用系統(tǒng)軟件編程，包括主程序、產生四種常用信號的程序、按鍵功能子程序和顯示子程序等子程序模塊。模塊化的編程方法使得程序具有可讀性和易于維護的特點。</p><p&g

88、t;　　4.3 各個子程序模塊流程圖</p><p>　　系統(tǒng)軟件是由若干子程序構成，包括主程序、鍵盤輸入、頻率調整子程序、顯示子程序、延時子程序、各波形產生子程序等。</p><p>　　4.3.1 主程序流程圖 </p><p>　　主程序設計思路:首先給單片機上電，對LCD1602和中斷進行初始化設置，然后進行進行按鍵掃描，如果有按鍵按下就產生外部中斷0中斷

89、，首先判斷方波選擇按鍵SQ是否按下，若按下對應的LED指示燈點亮；若沒按下繼續(xù)判斷鋸齒波選擇按鍵ST是否按下，若按下對應的LED指示燈點亮；若沒按下繼續(xù)判斷三角波選擇按鍵TRI是否按下，若按下對應的LED指示燈點亮；若沒按下繼續(xù)判斷正弦波選擇按鍵SIN是否按下，若按下對應的LED指示燈點亮，若四個按鍵均未按下，跳到主程序，等待中斷的產生。主程序流程圖如圖4.1所示[9]。 </p><p><b>　　

90、Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N<

91、/b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p>　　圖4.1 主程序流程圖</p><p>　　4.3.2 頻率調整子程序</p><p>　　(1) 程序設計思路</p><p>　　按鍵

92、部分我們通過8位撥碼開關來實現(xiàn)8位數(shù)字量通過74ls165的并行輸入串行輸出的數(shù)據(jù)存入單片機的累加器A中，然后將A中的值取反后送給寄存器R3，以R3為延時常數(shù)進行延時，使得階梯電壓沒升高一定的數(shù)值后就以R3為延時常數(shù)進行延時，從而改變波形的輸出頻率，使頻率能夠實時隨著撥碼按鍵開關量的輸入而改變，實時性較強。</p><p><b>　　(2) 部分程序</b></p><

93、p>　　START1: CLR P2.6 ；并行置入數(shù)據(jù),S/ =0</p><p>　　SETB P2.6 ；允許 串行移位,S/ =1</p><p>　　RXDATA1:MOV SCON,#00010000B ；設置串口方式0,允許接收,啟動接收</p><p>　　JNB RI,$

94、 ；等待外部數(shù)據(jù)</p><p>　　CLR RI ；清除接收完標志</p><p>　　MOV A,SBUF ；讀取數(shù)據(jù)</p><p>　　CPL A</p><p>　　MOV R3,A</p><p>　　4.3.3

95、顯示子程序流程圖</p><p>　　圖4.2 顯示子程序流程圖[10]</p><p>　　4.3.4 各波形產生子程序</p><p>　　(1) 鋸齒波產生子程序</p><p>　　鋸齒波產生原理 鋸齒波中的斜線用一個個小臺階來逼近，在一個周期內從最小值開始逐步遞增， 當達到最大值后又回到最小值，如此循環(huán)，當臺階間隔很小時，

96、波形基本上近似于直線。適當選擇循環(huán)的時間，可以得到不同周期的鋸齒波。鋸齒波發(fā)生原理與方波類似，只是高低兩個延時的常數(shù)不同，所以用延時法，來產生鋸齒波。先將00H 給寄存器R6賦值，然后讓它不斷地自加1，直到加到255，DAC0832可以又自動歸0，然后再不斷地重復上述過程進而產生鋸齒波。</p><p>　　鋸齒波產生子程序流程圖如圖4.3所示。</p><p>　　圖4.3 鋸齒波產生子

97、程序流程圖</p><p>　　(2) 方波產生子程序</p><p><b>　　方波產生原理 </b></p><p>　　先給寄存器R0賦值00H，并且將0FFH送給P0口（DAC0832的八位數(shù)據(jù)輸入端與P0口相連）使得DAC0832電壓輸出端輸出高電平，然后讓它不斷地自加2，直到加到254，重新給寄存器R0賦值00H，并且將00H送給

98、P0口，使得DAC0832電壓輸出端輸出低電平，然后讓它不斷地自加2，直到加到254，可以又自動歸0，然后再不斷地重復上述過程進而產生方波。 </p><p>　　方波產生子程序流程圖見圖4.4。</p><p>　　圖4.4 方波產生子程序流程圖</p><p>　　(3) 三角波產生子程序</p><p>　　三角波產生子程序流程圖見圖4

99、.5。</p><p>　　圖4.5 三角波產生子程序流程圖</p><p><b>　　三角波產生原理</b></p><p>　　先給寄存器R7賦值00H，然后讓它不斷地自加2，每次R7加2后都要進行一次DA轉換，直到加到255，然后讓它不斷地自減2，每次R7減2后都要進行一次DA轉換，直到減到00，可以又自動歸0，然后再不斷地重復上述過程

100、進而產生三角波。 </p><p>　　(4) 正弦波產生子程序</p><p>　　1）正弦波產生子程序流程圖見圖4.6 。</p><p>　　圖4.6 正弦波產生子程序流程圖</p><p>　　2 ）正弦波產生原理</p><p>　　方法一：采用分立元件構成非穩(wěn)態(tài)的多諧振振蕩器，根據(jù)具體需要加入積分電路等構成

101、波形發(fā)生器。但這種波形發(fā)生器輸出頻率范圍窄，而且電路參數(shù)設定較繁瑣，輸出的波形易受外界環(huán)境影響，不穩(wěn)定，對電路硬件要求很高，不易實現(xiàn)。故不采用本方法來產生正弦波。</p><p>　　方法二：DAC0832是8位的D/A轉換器件，其工作電壓是0—5V，當輸入00H數(shù)字量的時候，輸出為0V電壓；當輸入07FH數(shù)字量的時候，輸出為2.5V電壓；當輸入0FFH數(shù)字量的時候，輸出為5V電壓。單片機的I/O輸出均為+5 V

102、的TTL電平，因此產生的正弦波（以正弦波為例）幅值為+2.5 V。將一個周期內的正弦波形等分為256份，對應256個數(shù)字量，利用查數(shù)據(jù)表的方式來實現(xiàn)波形的產生。將這些單極性方式下的數(shù)字量轉換為正弦值模擬量輸出。而每次送到DAC0832的八位數(shù)字量是根據(jù)查正弦波形數(shù)據(jù)表格而得到。</p><p>　　5 系統(tǒng)軟硬件調試與數(shù)據(jù)處理</p><p>　　5.1 軟件仿真及軟件程序調試</p

103、><p>　　5.1.1 軟件仿真環(huán)境</p><p>　　在Proteus7.5軟件中進行硬件電路的原理圖的繪制和仿真，在仿真的過程中，由于考慮到單片機的可用I/O口只有32個，若將8位撥碼開關直接接到單片機的一個I/O口會導致LCD的顯示接口不能與單片機有效的連接，因此最后采用8位并入串出的移位寄存器74LS165來實現(xiàn)兩根數(shù)據(jù)線就可以與單片機連接，達到單片機實時采集撥碼開關的8位數(shù)字量來

104、改變波形的頻率。</p><p>　　5.1.2 軟件程序調試</p><p>　　系統(tǒng)軟件調試是通過程序調節(jié)從而使電路系統(tǒng)更好的工作，以期得到更接近準確的數(shù)據(jù)，從而使電路工作輸出更精確，更接近實際。</p><p>　　本設計主要做了以下程序調試：</p><p>　?。?）編寫完成了通過四個按鍵實現(xiàn)四種波形的輸出，但是此時的波形的頻率和幅

105、度不可調。</p><p>　?。?）通過我在圖書館查資料，編寫完成了可以通過8位撥碼開關的數(shù)字量送給單片機的累加器A，然后取反后在送給寄存器R3中，然后然R3減1，直到減到0為止，利用此段延時作為兩個階梯電壓之間的時間差，從而達到實時改變四種波形的頻率的目的。</p><p>　?。?）為了節(jié)省單片機的I/O口資源，加了8位并入串出的移位寄存器74LS165來將撥碼開關的8位數(shù)字量送給單

106、片機，經單片機處理后改變波形的頻率。但是在加入程序后由于將MOV SCON，#00010000B誤寫為MOV SCON，#00010000H導致無法實現(xiàn)頻率可調，最后改正后，即將正確的74LS165的程序加入到每個波形的處理子程序中后，四種波形頻率均可調[10]。</p><p>　?。?）編寫完成了能夠使LCD1602顯示40H-46HRAM單元的內容程序，但是此程序不能顯示波形的頻率和幅度，經過我修改

107、程序將撥碼開關的8位數(shù)字量采集后送到寄存器R0中，然后通過MOV R0,#10H和MOV 40H,@R0指令實現(xiàn)在LCD1602上可顯示隨著撥碼開關的8位數(shù)字量的改變而實現(xiàn)波形頻率的動態(tài)變化。但是仿真的時候還是不能顯示波形頻率。</p><p>　　（5）顯示程序中的數(shù)據(jù)表只有放到子程序里才行，不能放在RET外面，否則程序功能無法實現(xiàn)；由于調用DISPLAY是需要一段延時，故每產生一個周期的波形后必然對整個波形的

108、最后的一個電平狀態(tài)延時一段時間（DISPLAY子程序所占的機器周期）。</p><p>　　（6）在頻率處理電路設計時，由于自身電路設計的不足和外界噪聲的干擾，致使LCD1602顯示的頻率、幅度與用數(shù)字示波器觀察得到的頻率、幅度有一定的不一致，但通過一組組的數(shù)據(jù)觀察和比較，發(fā)現(xiàn)了其中的誤差規(guī)律，一次次對數(shù)據(jù)進行記錄、分析、統(tǒng)計、總結，進行了一次次的修正，從而減小了誤差。</p><p>　

109、　經過以上程序的調試，最終實現(xiàn)了具有頻率和幅度均可調的四種波形的輸出，并且能在LCD1602上顯示波形的頻率和幅度。能夠更好的服務于硬件，因此本系統(tǒng)達到了設計任務書所要求的性能指標。</p><p>　　5.2 硬件PCB制作、安裝、測試與調試</p><p>　　5.2.1 PCB設計、制作、安裝</p><p>　?。?）電路版圖的打印。用轉印紙將繪制好的電路板

110、打印出來，一般打印兩張電路版圖，即一張紙上打印兩張電路版圖。</p><p>　?。?）覆銅板的裁剪。將覆銅板裁成電路板的大小，不要過大，以節(jié)約材料。</p><p>　　覆銅板的預處理。用細砂紙把覆銅板表面氧化層打磨掉，以保證在轉印電路板時，熱轉印紙上的碳粉能牢固的印在覆銅板上，打磨好板面光亮，沒有明顯污漬。</p><p>　?。?）電路板的轉印。將打印好的電路

111、板裁剪成合適大小，把印有電路版圖的一面貼在覆銅板上，對齊好后把覆銅板放入熱轉印機，放入時一定要保證轉印紙沒有錯位。一般來說經過3-5次轉印，電路板就能很牢固的轉印在覆銅板上。熱轉印機事先就已經預熱溫度至160-200攝氏度（一般為180攝氏度）。</p><p>　?。?）線路板的腐蝕過程。先檢查一下電路版圖是否轉印完整，若有少數(shù)沒有轉印好的地方可以用黑色油性筆修補。然后進行電路板腐蝕，等電路板上暴露的銅膜完全被

112、腐蝕掉時，在腐蝕液中將線路板取出清洗干凈，這樣就完成了電路板的腐蝕。腐蝕液的成分為濃鹽酸、濃雙氧水、水，比例為1：2：3。</p><p>　　（5）電路板的鉆孔過程。電路板上是要插入電子元件的，所以就要對電路板鉆孔了。依據(jù)電子元件管腳的粗細選擇不同的鉆針，在使用鉆機鉆孔時，電路板一定要固定，鉆機速度不能開的過慢，請仔細看操作人員操作規(guī)范后方能操作。</p><p>　?。?）預處理電路板