基于单片机89C51正弦波发生器
89C51单片机设计多功能低频函数信号发生器,能产生方波、正弦波、三角波等信号波形
波形发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。
本次课程设计使用的AT89S51 单片机构成的发生器可产生锯齿波、三角波、正弦波等多种波形，波形的周期可以用程序改变，并可根据需要选择单极性输出或双极性输出，具有线路简单、结构紧凑等优点。
在本设计的基础上，加上按钮控制和LED显示器，则可通过按钮设定所需要的波形频率，并在LED上显示频率、幅值电压，波形可用示波器显示。
二、系统设计波形发生器原理方框图如下所示。
波形的产生是通过AT89S51 执行某一波形发生程序，向D/A转换器的输入端按一定的规律发生数据，从而在D/A转换电路的输出端得到相应的电压波形。
在AT89S51的P2口接5个按扭,通过软件编程来选择各种波形、幅值电压和频率，另有3个P2口管脚接TEC6122芯片，以驱动数码管显示电压幅值和频率，每种波形对应一个按钮。
此方案的有点是电路原理比较简单，实现起来比较容易。
缺点是，采样频率由单片机内部产生故使整个系统的频率降低。
1、波形发生器技术指标1）波形：方波、正弦波、锯齿波；2）幅值电压：1V、2V、3V、4V、5V；3）频率：10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ；2、操作设计1）上电后，系统初始化，数码显示6个…－‟，等待输入设置命令。
2）按钮分别控制“幅值”、“频率”、“方波”、“正弦波”、“锯齿波”。
3）“幅值“键初始值是1V，随后再次按下依次增长1V，到达5V后在按就回到1V。
4）“频率“键初始值是10HZ，随后在按下依次为20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1000HZ循环。
三、硬件设计本系统由单片机、显示接口电路，波形转换（D/A）电路和电源等四部分构成。
电路图2附在后1、单片机电路功能：形成扫描码，键值识别、键处理、参数设置；形成显示段码；产生定时中断；形成波形的数字编码，并输出到D/A接口电路和显示驱动电路。
基于51单片机下的正弦波发生器设计
中国科技期刊数据库 科研2015年18期 21基于51单片机下的正弦波发生器设计范柳生海南省洋浦公安消防支队，海南 儋州 578101摘要：本文以STC89C51单片机为核心设计了一个低频信号发生器。
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，可输出正弦波波形。
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。
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：STC89C51单片机；单片机；D/A 转换；DDS 中图分类号：TP368.12 文献标识码：A 文章编号：1671-5780(2015)18-0021-011 系统概述1.1 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正弦波形。
89C51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89C51再配置键盘及、数模转换及波形输出、放大电路等部分，即可构成所需的波形发生器。
89C51是整个波形发生器的核心部分，通过程序的编写和执行，产生各种各样的信号，并从键盘接收数据，进行各种功能的转换和信号幅度的调节。
当数字信号电路到达转换电路，将其转换成模拟信号也就是所需要的输出波形。
波形ROM 表是将信号一个周期等间距地分离成64个点，储存在单片机得RON 内。
具体ROM 表是通过MATLAB 生成的2 单元电路设计与分析 2.1 主控电路设计中主要采用STC89C51型单片机，它具有如下优点：（1）拥有完善的外部扩展总线，通过这些总线可方便地扩展外围单元、外围接口等。
（2）该单片机内部拥有4K 字节的FLASH ROM 程序存储器空间和256字节的RAM 数据存储空间，完全可以满足程序的要求。
基于at89c51单片机的信号发生器的设计
I
1.引言 在当今电子领域尤其是自动化智能控制及柃测领域,传统的分立 元件或数字逻辑电路构成的控制系统,正以逐步被单片机智能控制系 统所取代.单片机具有体积小,功能强,成本低,应用面广(在各种仪器 仪表生产单位,石油,化工,纺织,机械的加工等各个行业中都有广泛的 应用.)等优点,可以说,智能控制与自动控制的核心就是单片机.学习 单片机的最有效方法就是理论与实践并重,本文作者用AT89C51单片 机设计了一款简易的锯齿波或矩形波发生器,以期给单片机初学者以 启发,更快地成为单片机领域的优秀人才. 2.硬件电路构成
uchar
i:
两级中断结构,2个全双工的串行口.具有4.25—5.50V的电压工作范
围和0.24MHz工作频率,使用AT89C5l单片机时无须外扩存储器. 另一主要部件是DAC0832,此芯片是8位分辨率D/A转换集成芯片, 与处理器完全兼容,其价格低廉.接口简单,转换控制容易等优点,因此 在单片机应用系统中得到了广泛的应用.KA324是四路独立的集成差 分放大器. 整个电路的硬件链接图如下
3.期刊论文 李文伟.双凯.LI Wen-wei.SHUANG Kai 在RISC机中实现D/A转换的PWM方法 -科学技术与工程 2009,9(14)
介绍了一种用8位精简指令集计算机(Recluced Instraction Set Computer,RISC)结构单片机中将PWM波转换为模拟电压输出的D/A转换的实现方法 .分析了脉宽调制(PWM)频率,占空比调节精度和积分器之间的关系.在此基础上设计出一种使用AVR系列单片机MEGA16内部定时/计数器产生PWM信号,再利 用通用电路把PWM信号转换成直流电压信号的硬件电路.其最大线性误差只有0.5%,且成本低廉.
基于AT89C51单片机的波形发生器设计
生，中级职称，研究方向：电气工程及其自动化。
值的变化曲线。
2芯片的选择
单片机是一种集成电路芯片，它被广泛的应用于各个 领域，例如在家用电器领域、医用设备领域、工业控制领域、 仪器仪表领域等等。凡是与控制或简单计算有关的电子设
备都可以用单片机来实现。AT89C51由运算器、控制器、
1波形发生器原理
波形发生器用途十分广泛，它能让我们观察到各种不 同信号随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同 的电量，如电流、电压、幅度、相位差等等。波形发生器是将 由高速电子组成的电子束通过狭窄的间隙，打在涂有荧光 物质的屏面上，产生细小的光点。收到被测信号以后，电子 束就像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号瞬时
设置延时函数。对main函数进行编辑，使用while语句 套接，当按键按下时，设定匸0, <64,设置方波下沿 Pl=0x00,延时，再设置方波下沿Pl=0xff,延时。否则， 匸0"250,让P1等于i,设置锯齿波函数i+二step,延时。 将所有程序语言输入Keil uVision4软件进行模拟运行,
4 电路设计 按设计要求选取元器件，所用元器件如下：AT89C51.
30pF CAP、CAP-ELEC、CRYSTAL, 10K RES、BUT TON, LM358N、POWER、GROUND、DAC0832、RESPACK-8O注意在选择虚拟示波器时应选用可以显示方波 和锯齿波的示波器。在ISIS 7 Professional W中将上述 元器件连接起来，其中DAC0832设置为直通方式，运算放大
4结论 可以发现20世纪80〜90年代住宅的柱、梁部件的承
受力虽然满足了当时设计和建造的规范要求，然而相关规 范文件不修正，当时的设计已经无法满足现状,也不符 合现行文件对住宅的构造和承受力的要求。
基于AT89C51单片机波形发生器的Proteus设计_陈辉
基于ＡＴ８９Ｃ５１单片机波形发生器的Ｐｒｏｔｅｕｓ设计＊
陈 辉１，陈 梅２，杜 静１，王东梅１，金 晶１，何东辉１ （１ 西北师范大学物理与电子工程学院 甘肃兰州，７３００７０） （２ 兰州交通大学电子与信息工程学院 甘肃兰州，７３００７０）
摘 要：波形发生器在电子设计、实验教学中占有极其重要的地位，并且被广泛应用。研究了在 Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｕ ｓ 环境 下波形发生器的设计方法，以 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ １ 单片机为核心器件，程序设计采用 Ｃ 语言，Ｋ ｅ ｉ ｌ 软件编译程序段，配以相关 外围接口电路，实现了方波、锯齿波、正弦波、三角波等四种特定波形的产生。仿真结果表明，改变 Ｃ 程序设计中递 增变量大小以及电压输出电路有关参数数值，可以得到不同频率与幅值的任意一种波形，从而验证了其设计的正 确性。
制端口，加入７４ＬＳ０８ 接Ｐ３．２ 脚，通过检查Ｐ３．２ 电平变化情 况来验证控制输出信号的正确性。
２ 软件设计 Ｋｅｉｌ 是德国Ｋｅｉｌ 公司出的目前世界上最好的５１ 单片
机的 Ｃ 语言开发工具［２］，与汇编相比，Ｃ 语言在功能、结构、 可读性、可移植性上有明显优势，因此常用 Ｃ 语言开发符 合实际工程需要的单片机系统［３］，应用ＴＣＰ／ＩＰ 协议，Ｐｒｏ－ ｔｅｕｓ 与Ｋｅｉｌ 的联调很好地解决了Ｐｒｏｔｅｕｓ 自带的编译系统 无法对Ｃ 语言进行编译的问题［ ４ ］ 。
ｕｃｈａｒ ＊ｐ ＝ ｓｉｎ１；／／ 定义了指针，指向数组头 ｕｃｈａｒ ＊ｐ１ ＝ ｓｉｎ１ ＋ ２５５；／／ 指向数组尾 ／＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ ＊ 名称 ： Ｄｅｌａｙ（ ） ＊ 功能 ： 延时，延时时间为 １０ｍｓ ＊ ｄｅｌ。这是通过软件延时， 有一定误差。 ＊ 输入 ： ｄｅｌ ＊ 输出 ： 无 ＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊／ ｖｏｉｄ Ｄｅｌａｙ（ｉｎｔ ｄｅｌ） ｛
基于51单片机的 正弦信号发生器的设计
第一章系统设计经过考虑，我们确定方案如下：利用AT89S52单片机采用程序设计方法产生锯齿波、正弦波、矩形波三种波形，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，通过键盘来控制三种波形的类型选择、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三种波型2）、三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平率1.2方案设计与论1.2.1 信号发生电路方案论证方案一：通过单片机控制D/A，此方案电路简单、成本低。
方案二：使用传统的锁相频率合成方法。
通过芯片IC145152，压控振荡器搭接的锁相环电路输出稳定性极好的正弦波，再利用过零比较器转换成方波，积分电路转换成三角波。
此方案，电路复杂，干扰因素多，不易实现。
方案三：利用MAX038芯片组成的电路输出波形。
MAX038是精密高频波形产生电路，能够产生准确的三角波、方波和正弦波三种周期性波形。
但此方案成本高，程序复杂度高。
以上三种方案综合考虑，选择方案一。
1.3总体系统设计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，利用液晶显示电路输出数字显示的方案。
将设计任务分解为按键电路、液晶显示电路等块。
图（1）为系统的总体框图图（1）总体方块图1.4硬件实现及单元电路设计1.4.1单片机最小系统的设计89C51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80C51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（2） 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。
基于89C51单片机的信号发生器
基于89C51单片机的信号发生器基于单片机的信号发生器设计目录摘要 (2)第一章绪论 (3)1.1波形发生器简介 (3)1.2 单片机相关介绍 (3)1.3 设计意义 (3)1.4 设计内容 (4)第二章方案比较、设计和论证 (4)2.1 单片机方案选择 (4)2.2 D/A转换器接线方式选择 (4)第三章系统设计 (5)3.1 总体系统设计 (5)3.2 硬件实现及单元电路设计 (6)第四章系统调试及仿真 (9)4.1系统仿真 (9)第五章结论 (11)参考文献 (12)附录程序清单 (13)基于单片机的信号发生器摘要：随着电子测量技术与计算机技术的紧密结合，一种新的信号发生器-----波形发生器应运而生。
所谓波形发生器是能够产生大量的标准信号和用户定义信号，并保证高精度、高稳定性、可重复性和易操作性的电子仪器。
单片机作为微型计算机的一个重要分支，有着广泛的应用范围。
本文介绍的是利用89C51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。
本设计核心任务是：以AT89C51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，用汇编语言编写驱动程序，以实现程序控制产生正弦波、三角波、方波、锯齿波四种常用低频信号。
可以通过按键选择波形和输入任意频率值。
关键词：AT89C51单片机；信号发生器；DAC0832第一章绪论1.1波形发生器简介以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。
介绍了波形的生成原理、硬件电路和软件部分的设计原理。
介绍了单片机控制D/A转换器产生上述信号的硬件电路和软件编程、DAC0832 D/A转换器的原理和使用方法、AT89C51以及与设计电路有关的各种芯片、关于产生不同低频信号的信号源的设计方案。
基于AT89C51的PWM信号发生器设计
基于AT89C51的PWM信号发生器设计基于AT89C51的PWM信号发生器设计摘要单片机集成度高,功能强,可靠性高,体积小,功耗低,使用方便,价格低廉等一系列优点,目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面,几乎无处不在,无所不为。
单片机的应用领域已经从面向工业控制,通讯,交通,智能仪表等迅速发展到家用消费产品,办公自动化,汽车电子,PC机外围以及网络通讯等广大领域。
单片机有两种基本结构形式:一种是在通用微型计算机中广泛采用的,将程序存储器和数据存储器合用一个存储器空间的结构,成为普林斯机构。
另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开,分别寻址的结构,一般需要较大的程序存储器,目前单片机以采用程序存储器截然分开的结构多。
本课题讨论的占空比与周期可调的信号发生器的核心是目前应用极为广泛的51系列单片机。
基于单片机的信号发生器的设计,该课题的设计目的是充分运用大学期间所学的专业知识,考察现在正在使用的信号发生器的基本功能,完成一个基本的实际系统的设计全过程。
关键是这个实际系统设计的过程,在整个过程中我可以充分发挥自动化的专业知识。
特别是这个信号发生器的设计中涉及到一个典型的控制过程。
通过单片机控制一个有特殊功能的信号发生芯片,可以产生一系列有规律的周期和占空比可调的波形。
这样一个信号发生器装置在控制领域有相当广泛的应用范围。
因为产生一系列的可调波形可以作为其他一些设备的数值输入,还可以应用与设备检测,仪器调试等场合。
高频稳定的波形信号也可以用于无线电波的调频,解调。
这些都是现代生活中必不可少的一些应用。
关键词:PWM 信号发生器目录1.简介- 3 -1.1 proteus - 3 -1.2 Keil - 4 -1.3 PWM - 5 -1.4 AT89C51 - 6 -2.设计原理和方法 - 9 -2.1单片机的基本组成 - 9 -2.2方案的设计与选择 - 9 -2.3定时器、的工作原理- 10 -2.3.1工作方式寄存器TMOD - 11 -2.3.2定时/计数器控制寄存器TCON - 12 - 2.4定时/计数器的工作方式- 12 -2.5设计方法- 13 -3.系统硬件电路设计图- 14 -4.程序框图- 16 -4.1主程序框图: - 16 -4.2系统初始化: - 16 -4.3定时器中断程序框图: - 16 -4.4键盘扫描程序框图: - 17 -5.性能分析- 18 -5.1定时器中断分析- 18 -5.2系统性能分析- 18 -6.源程序- 18 -7. 仿真效果图- 22 -总结- 24 -致谢- 25 -参考文献- 25 -1.简介1.1 proteusProteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。