(完整word版)基于单片机的信号发生器开题报告
基于51单片机波形发生器的设计与实现 开题报告
基于51单片机波形发生器的设计与实现开题报告合肥师范学院本科生毕业论文(设计)开题报告(学生用表)课题基于51单片机波形发生器的设计与实现系部电子信息工程学院专业电子信息工程学科工学学生屠宝轩指导教师吴剑威一、课题的来源、背景及意义(1)来源:科研/生产(2)背景:单片机是再20世纪70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是由中央处理器(CPU)，ROM、RAM芯片及I/O接口和一些外围电路等通过印刷版总线连接在一起的一个完整的计算机系统。
信号发生器是一种作为激励源或者信号源的电子设备，它能够产生各种各样的波形和频率，其在教学实验，生产装实践和科技领域有着广泛的应用，是最普遍使用的电子仪器之一。
对于电子类专业的学生，除了学习理论知识外，还必须将所学的理论知识付诸实践，在实践中订应用理论知识，提高动手能力，从而提高发现，解决问题的能力，所以试验是必不可少的环节，而信号波形发生器是实验过程最普遍，最基本，也是应用最广泛线的电子设备之一，本研究不是针对高端的信号发生器开发，而是从降低经济成本，操作方便简单，输出波形实用角度出发，研究一套设备。
(3)意义:传统的正弦信号源根据实际需要一般价格昂贵，低频输出时性能不好且不便于自动调节，工程实用性较差。
现在利用单片机的优越性，制作一种体积小，实用性强，使用方便的低频信号发生器，以AT85C51单片机为核心，结合低俗D/A转换器，通过设计与编程实现了正弦波、方波、锯齿波的产生及其自由切换以及频率、相位的可调与多相波的同时输出。
二、国内外发展现状信号波形发生器历史非常的久远，它产生于上个世纪20年代，那会，电子设备刚刚诞生，随后，雷达发展了起来，通信技术也在不断地发展，到了40年代，标准信号发生器开始出现，它的出现主要是为了进行各种接收机的测试，使信号发生器诞生之初主要是用来做定性分析的，随着使用的要求不断提升，慢慢发展成为了定量分析的测量仪器，还是在这个时期，脉冲信号发生器也出现了，这个主要是用于脉冲方面的测量的，上面说的这些信号波形发生器都是早期的一些产品，复杂的机械结构，比较[1]大的功率，比较简单的电路，速度发展总体是比较慢的。
基于单片机信号发生器的开题报告
课题研究内容：本次设计信号发生器可以输出任意波形，包括：三角波、正弦 波、方波。利用单片机采用程序方法，具有线路相对简单，结构紧凑，价格低 廉，频率稳定程度较高，抗干扰能力强，用途广泛等特点。能够对波形进行细 微的调整，改良波形，使其能够满足系统的要求。只要对电路稍加修改，调整 程序即可实现功能升级，此次设计研究的重点和主要内容：用 80C51 单片机和 两片 DAC0832 数模转化器，组成数字式低频信号发生器。在设计过程中用 PROTEUS 软件实现仿真， 仿真后再在实物上实现设计功能， 具有科学性和合理性。 4*4 键 盘 电 路
主要参考文献： [1]华光.模拟电子技术基础.北京:高等教育出版社,2004. [2]子制作 200 年合订本.北京:《电子制作》杂志社 2008. [3]龙麟.电子测量技术.北京:人民邮电出版社 2007. [4]吉玲，张晴. MAX038 及函数信号发生器[J].南昌大学学报（理科版） ，2000, 24 （4）:351-355. [5]仁.单片机实用技术问答.北京:人们邮电出版社.2003:86～88. [6]新.单片机初级教程. 北京:北京航天航空大学出版社.2006. [7]青.单片机原理及接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社, 指导教师意见： 1999:67-127.
单
频段 电容 选择 电路
片
LCD12864 显示电路
D/A 转换 电路
波 形 发 生 电 路
机
A\研究计划： 2012.01.05-2012.02.10:领题、审题、查找资料 2012.02.11-2012.02.20：出开题报告 2012.02.21-2012.03.21：函数信号发生器控制原理的熟悉和总体方案拟定 2012.03.22-2012.04.05：函数信号发生器模块的软件编程和设计 2012.04.06-2012.05.10：系统软件调试以及模拟仿真，撰写毕业设计说明书 2012.05.11-2012.05.20: 总体完善，达到设计要求。
基于单片机的信号发生器设计【开题报告】
开题报告电气工程及其自动化基于单片机的信号发生器设计一、课题研究意义及现状信号发生器作为集成电路的基本模拟单元，被广泛应用于信号处理系统和各种便携式设备中。
振荡器作为信号发生电路的核心，各种结构层出不穷，但大多采用复杂的结构来实现幅度和频率的稳定。
这不仅增加了系统的复杂度，同时也增加了芯片面积。
而且在电路调试、教学实验和产品开发等领域，信号发生器被广泛用作测量仪器的信号源，为开发和测试提供输入信号。
现在人们都运用DDS（直接数字合成）技术、FPGA技术（现场可编程门阵列技术），单片机等来实现信号发生器的一些功能。
在用单片机来实现信号发生器的一些功能方面。
如805lF330的音频信号发生器的系统结构。
它主要由805lF330单片机、MMC、SD卡存储器、RS232串行通信接口、上位机、液晶显示、键盘以及信号调理电路等部分组成。
将写入MMC、SD卡中的音频数据存储在上位机．单片机通过RS232串行通信接口写入MMC、SD卡，以中断方式读取键盘接口命令。
并根据命令控制选择相应的音频信号数据．再由信号调理电路输出不同频率和强度的音频信号。
系统通过液晶显示模块显示信号频率、信号强度及信号类型。
该系统突出的特点是上位机采用Inb windam，CVI软件，通过RS232串行通信接口与单片机通讯：以文本格式存储在上位机的音频信息则通过RS232串行通信接口下载到MMC、SD卡。
而且用单片机来实现的正弦信号发生器也很有发展前景的，它主要由集成压控振荡ICL8038构成的函数信号源电路，它是一种可以同时输出方波、三角波和正弦波的专用集成电路，常用作多波形发生器、模拟信号源等，本文用集成函数发生器ICL8038联结少量外部元件组成扫频信号发生器。
扫频信号发生器是一种输出信号的频率随时间在一定范围内反复变化的正弦信号发生器，他是频率特性测试仪即扫频仪的核心，主要用于直接测量各种网络的频率响应特性。
二、课题研究的主要内容和预期目标主要利用单片机设计并制作一个信号发生器。
(完整word版)基于单片机的正弦波信号发生器的设计
(完整word版)基于单片机的正弦波信号发生器的设计毕业设计论文题目：基于单片机的正弦波信号发生器的设计系部：电子信息工程系专业名称：电子信息工程技术班级: 08431 学号：33姓名：顾伟国指导教师：郑莹完成时间：2011 年 5 月12 日(完整word版)基于单片机的正弦波信号发生器的设计基于单片机的正弦波信号发生器的设计摘要:信号发生器的应用越来越广，对信号发生器的频率稳定度、频谱纯度、频率范围和输出信号的频率微调分辨率提出越来越高的要求,普通的频率源已经不能满足现代电子技术的高标准要求。
因而本设计采用了AT89C51单片机为控制核心,通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来，能产生1HZ—180HZ的正弦波波形。
通过键盘来控制波形频率变化，并通过液晶屏1602显示其波形以及频率和幅度值的大小。
关键字：信号发生器;AT89C51；D/A转换器DAC0832Based on SCM sine wave signal generator designAbstract：Signal generator used more and more widely, to signal generator frequency stability, the spectrum purity，frequency range and output signal frequency fine-tune resolution higher and higher demands are proposed，the average frequency source cannot have satisfied the high standard requirement of modern electronic technology. So this design USES A AT89C51 as control core，through the D/A converter DAC0832 converts digital signals into analog signals, filter and amplification, finally shown by oscilloscope 1HZ — 180HZ, can produce the sine wave。
基于单片机的信号发生器的设计
基于单片机的信号发生器的设计WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】唐山师范学院题目基于单片机的信号发生器的设计院系名称：电子信息科学与技术学号：摘要波形发生器即简易函数信号发生器，是一个能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、方波、正弦波等波形电路。
函数信号发生器在电路实验和设备仪器中具有十分广泛的用途。
通过对函数发生器的原理以及构成分析，可设计一个能变换出三角波、锯齿波、方波、正弦波的函数波形发生器。
在工业生产和科研中利用函数信号发生器发出的信号，可以对元器件的性能及参数进行测量，还可以对电工和电子产品进行指数验证、参数调整及性能鉴定。
常用的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成的，当这种模拟信号发生器用于低频信号输出往往需要的RC值很大，这样不仅参数准确度难以保证，而且体积和功耗都很大，而由数字电路构成的低频信号发生器，虽然其性能好但体积较大，价格较贵，因此，高精度，宽调幅将成为数字量信号发生器的趋势。
本文介绍的是利用89C52单片机和数模转换器件DAC0832产生所需不同信号的低频信号源，其信号幅度和频率都是可以按要求控制的。
文中简要介绍了DAC0832数模转换器的结构原理和使用方法，89C52的基础理论，以及与设计电路有关的各种芯片。
文中着重介绍了如何利用单片机控制D/A转换器产生上述信号的硬件电路和软件编程。
信号频率幅度也按要求可调。
本设计核心任务是：以AT89C52为核心，结合D/A转换器和DAC0832等器件，用仿真软件设计硬件电路，用C语言编写驱动程序，以实现程序控制产生正弦波、三角波、方波、三种常用低频信号。
可以通过键盘选择波形和输入任意频率值。
关键词： AT89C52单片机函数波形发生器 DAC0832 方波三角波正弦波目次1 引言 (4)2 系统设计 (6)方案 (6)器件选择 (6)总体系统设计 (6)硬件实现及单元电路设计 (7)单片机最小系统设计 (7)D/A转换器 (8)运算放大器电路 (10)LED显示器接口电路 (11)波形产生原理及模块设计 (11)显示模块设计 (13)键盘显示模块设计 (14)软件设计流程 (14)软件中的重点模块设计 (14)3 输出波形种类与频率的测试 (18)测量仪器及调试说明 (18)调试过程 (18)调试结果 (22)结论 (23)致谢 (25)参考文献 (26)附录A 源程序 (27)附录B仿真图 (34)1 引言单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
单片机课程设计报告(信号发生器)
单片机课程设计报告系部：电子通信工程系专业：电子信息工程课程设计报告前言：本文以8051f410单片机为核心设计了一个低频函数信号发生器。
信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、方波、锯齿、三角波、及其他任意波形，波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变。
波形和频率的改变通过软件控制，幅度的改变通过硬件实现。
介绍了波形的生成原理、硬件电路和软件部分的设计原理。
本系统可以产生最高频率99999HZ的波形。
该信号发生器具有体积小、价格低、性能稳定、功能齐全的优点。
设计报告：一、工作原理数字信号可以通过数/模转换器转换成模拟信号，因此可通过产生数字信号再转换成模拟信号的方法来获得所需要的波形。
8051f410单片机本身就是一个完整的微型计算机，具有组成微型计算机的各部分部件：中央处理器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接口电路、定时器/计数器以及串行通讯接口等，只要将8051f410再配置键盘及、及波形输出、放大电路等部分，即可构成所需的波形发生器。
经过考虑，我们确定方案如下：利用F410单片机采用程序设计方法产生锯齿波、三角波、正弦波、方波四种波形，再通过D/A转换器将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来，通过键盘来控制四种波形的类型选择、频率变化，最终输出显示其各自的类型以及数值。
1.1、设计要求1)、利用单片机采用软件设计方法产生四种波形2）、四种波形可通过键盘选择3）、波形频率可调4）、需显示波形的种类及其频率二、主程序思路主程序先是进行一些初始化的工作，然后根据波形标志代码的值，使其形成多个数组，每个数组都是一个波形代码。
这样写的好处是输出的波形频率也可以有定时常数决定，找到定时常数和输出频率的关系。
在按键设置波形转换状态的循环中，波形的转换状态在按键上可以一一看出，把四种波形设置成0、1、2、3、在数码管的最高位设置成循环显示，然后把每个波形的代码值通过单片机自带的AD 转换赋给输出的数据口，确定每个数组然后确定数组的列是否为数组中最后行的一个元素，若是则运行下一行的元素（另一个波形），并通过端口输出P0.0。
基于单片机的信号发生器(完整电路,程序)
电子和信息工程学院综合实验课程报告实验名称：基于单片机的信号发生器的设计和实现班级：200808XX学号：200808XXXX姓名：何XX指导教师：安XX时间：2011-5-4至2011-5-11摘要本文以STC89C51单片机为核心设计了一个低频函数信号发生器。
信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、方波、三角波、三角波、梯形波及其他任意波形，波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变。
波形和频率的改变通过软件控制，幅度的改变通过硬件实现。
介绍了波形的生成原理、硬件电路和软件部分的设计原理。
本系统可以产生最高频率798.6HZ的波形。
该信号发生器具有体积小、价格低、性能稳定、功能齐全的优点。
关键词:低频信号发生器;单片机;D /A转换;1设计选题及任务设计题目：基于单片机的信号发生器的设计和实现任务和要求：设计一个由单片机控制的信号发生器。
运用单片机系统控制产生多种波形，这些波形包括方波、三角波、锯齿波、正弦波等。
信号发生器所产生的波形的频率、幅度均可调节。
并可通过软件任意改变信号的波形。
基本要求：1. 产生三种以上波形。
如正弦波、三角波、矩形波等。
2.最大频率不低于500Hz。
并且频率可按一定规律调节，如周期按1T,2T,3T,4T或1T，2T，4T，8T变化。
3.幅度可调，峰峰值在0——5V之间变化。
扩展要求：产生更多的频率和波形。
2系统概述2.1方案论证和比较2．1．1总体方案：方案一：采用模拟电路搭建函数信号发生器，它可以同时产生方波、三角波、正弦波。
但是这种模块产生的不能产生任意的波形（例如梯形波），并且频率调节很不方便。
方案二：采用锁相式频率合成器，利用锁相环，将压控振荡器（VCO）的输出频率锁定在所需频率上，该方案性能良好，但难以达到输出频率覆盖系数的要求，且电路复杂。
方案三：使用集成信号发生器发生芯片，例如AD9854,它可以生成最高几十MHZ的波形。
基于单片机的信号发生器设计
基于单片机的信号发生器设计一、本文概述随着现代电子技术的飞速发展，单片机因其高集成度、低成本和易于编程等特点，在信号处理和控制领域得到了广泛应用。
本文旨在探讨基于单片机的信号发生器设计，该设计在电子工程、自动化控制、信号处理等领域具有重要的应用价值。
本文将首先介绍单片机的基本概念、特点及其在信号发生器设计中的应用优势。
随后，将详细阐述信号发生器的设计原理、系统架构以及关键模块的设计方法，包括信号生成模块、放大模块、滤波模块等。
本文还将探讨单片机编程技术在信号发生器中的应用，包括程序设计、调试与优化等方面。
通过实验验证所设计信号发生器的性能，并对其在实际应用中的可行性进行评估。
本文的研究成果将为相关领域的研究人员和技术人员提供一定的理论指导和实践参考。
二、单片机概述单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种集成电路芯片，是将中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入输出（IO）端口、定时计数器以及中断系统等主要计算机功能部件集成在一块芯片上的微型计算机。
单片机以其体积小、功能强、性价比高、可靠性高、控制灵活、易于扩展等优点，被广泛应用于各种控制系统和智能化产品中。
单片机通常按照数据总线宽度、内部程序存储器容量、IO端口数量等参数进行分类。
其内部逻辑电路主要包括CPU、存储器、IO接口电路、定时计数器、中断控制逻辑等模块。
CPU是单片机的核心，负责执行指令、处理数据和进行逻辑运算存储器用于存储程序和数据IO接口电路负责单片机与外部设备的连接和通信定时计数器用于实现定时和计数功能中断控制逻辑则用于响应和处理外部中断事件。
在信号发生器设计中，单片机作为核心控制单元，负责产生和控制各种信号波形，如正弦波、方波、三角波等。
通过编程控制单片机的IO端口，可以产生不同频率、不同幅度的信号，从而实现信号发生器的功能。
同时，单片机还可以通过与其他电路模块的配合，实现信号调理、功率放大、显示输出等功能，使信号发生器具有更高的性能和更广泛的应用范围。
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4、显示部分电路设计
方案一：采用LCD数码管。LCD数码管由8的法官二极管组成，每只数码管轮流显示各自的字符。由于人眼的视觉，当每只数码管显示的时间间隔小于1／16S时人眼感觉不到闪动，看到的是每只数码管常亮。使用数码管显示编程较易，但要显示内容多，而且数码管不能显示字母。
以上两种方案综合考虑，选择方案二。
3、D/A转换部分
由于单片机产生的是数字信号，要想得到所需要的波形，就要把数字信号转换成模拟信号，所以该文选用价格低廉、接口简单、转换控制容易并具有8位分辨率的数模转换器DAC0832。DAC0832主要由8位输入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器以及输入控制电路四部分组成。但实际上，DAC0832输出的电量也不是真正能连续可调，而是以其绝对分辨率为单位增减，是准模拟量的输出。DAC0832是电流型输出，在应用时外接运放使之成为电压型输出。
以上两种方案综合考虑，选择方案一
2.键盘设计方案比较
方案一：矩阵式键盘。矩阵式键盘的按键触点接于由行、列母线构成的矩阵电路的交叉处。当键盘上没有键闭合时，所有的行和列线都断开，行线都呈高电平。当某一个键闭合时，该键所对应的行线和列线被短路。
方案二：独立式键盘。独立式键盘具有硬件与软件相对简单的特点，其缺点是按键数量较多时，要占用大量口线。
原理及外围电路设计方法；掌握利用单片机产生方波、三角波、锯齿波、正弦波的程序
设计方法；
第3阶段 第5～7周
总体方案设计。
完成硬件电路设计：波形切换、频率调整、D/A转换、放大、滤波、单片机外围电路、显示电路等；
完成信号发生器的初步设计。
第8～10周
完成程序流程和程序设计, 基于Proteusisis进行仿真调试；
研究内容另一页上！
工作进度安排（具体）：
第1阶段 第1～2周
接受毕业设计任务书，学习毕业设计（论文）要求及有关规定。
阅读指定的参考资料及文献（包括5～10万个印刷符号与课题或本专业相关的外文资料），完成开题报告、外文翻译任务。
第2阶段 第3～4周
学习单片机、信号发生器等相关知识；掌握并行D/A转换器DAC0832工作
完善信号发生器的设计，并进行实验测试分析。
第4阶段 第11～12周
完成毕业论文。
完成毕业设计，全部成果交指导老师批阅。
第5阶段 第13周
毕业答辩。
指导教师意见：
指导教师签名：
年 月 日
注：表格根据所填内容可进行调整，可多页。
一、设计总体方案
利用AT89S52单片机采用程序设计方法产生锯齿波，正弦波，矩形波，方波四种波形，再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来，通过键盘来控四种波形的类型，频率变化，最终输出显示其各自的类型及数值
图4.1硬件原理框图
二．硬件各单元电路方案设计与选择
1、单片机的选择
方案一：AT89S52芯片中只有一路模拟输出或几路模拟信号非同步输出，这种情况下CPU对DAC0832执行一次写操作，则把一个数据直接写入DAC寄存器，DAC0832的输出模拟信号随之对应变化。输出波形稳定，精度高，滤波好，抗干扰效果好，连接简单，性价比高。
方案二：C8051F005单片机是完全集成的混合信号系统级芯片，具有与8051兼容的微控制器内核，与MCS-51指令集完全兼容。除了具有标准8052的数字外设部件，片内还集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其他数字外设及功能部件，而且执行速度快。但其价格较贵
方案三：采用单片机编程的方法来实现。该方法可以通过编程的方法来控制信号波形的频率和幅度，而且在硬件电路不变的情况下，通过改变程序来实现频率的变换。此外，由于通过编程方法产生的是数字信号，所以信号的精度可以做的很高。
基于单片机的信号发生器的设计，以性价比相对较高的AT89C51单片机为核心，以简单、廉价的元器件构筑，能够产生高精度、高纯度的方波、三角波、锯齿波、正弦波，同时可以实现波形自由切换，以及频率和幅度在线调整。目前购买的信号发生器价格昂贵，功能强大，实际在高校开展实验过程中用到最多的是低频函数信号发生器。如果能够在高校实验领域应用本文设计的仪器取代它们，将具有重要的实际意义。
方案二：采用LCD液晶显示器1602.其功率小，效果明显，显示编程容易控制，可以显示字母。
综合考虑选择第二个方案。
三、软件设计
采用AT89S52单片机，用编程的方法来产生四种波形，并通过编程来切换四种波形及波形频率的改变。信号发生器的软件设计包括按键处理程序、正弦波产生程序、方波产生程序、三角波产生程序、锯齿波产生程序几个主要部分。主程序的主要功能接收用户键盘输入的数据(信号参数的预制、选择)和控制指令，单片机发送数据及控制指令，按要求输出信号。
内蒙古工业大学本科生毕业设计(论文)开题报告
学生姓名
白音那木拉
学 号
200880291011
班 级
电子08-3班
指导教师ห้องสมุดไป่ตู้
王秀玲
职 称/学 位
副教授/硕士
题目名称
基于单片机的信号发生器设计
题目类型
装备装置类
题目的意义、目的：在计算机控制技术、电子技术飞速发展的今天，信号发生器的应用越来越广，对信号发生器的频率稳定度、频谱纯度、频率范围和输出信号的频率微调分辨率提出越来越高的要求，普通的频率源已经不能满足现代电子技术的高标准要求。国内外纷纷设计制作先进的信号发生器，从实用价值来看，各高校中信号发生器应用极为广泛，能够设计出低成本、高精度的信号发生器并推广使用具有非常重要的意义。