基于51单片机的信号发生器学年论文
基于单片机控制的多波形信号发生器设计与实现论文
报告题目：多波形信号发生器设计与实现摘要本系统是基于AT89C52单片机的数字式低频信号发生器。
采用AT89C52 单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）、稳压电路（MC1403）、运放电路（LM324）、按键和八位数码管等。
通过按键控制可产生方波、三角波、正弦波等，同时用数码管指示其对应的频率。
其设计简单、性能优良，可用于多种需要低频信号源的场所，具有一定的实用性。
关键词：单片机；信号发生器；D/A转换AbstractThe system is a digital signal generator based on single chip computer. At89c52 is used as a control microcontroller core. The system is composed by digital/analog conversion(DAC0832), regulator circuit(MC1403), imply circuit (LM324) ,button and nixie tube .It can generate the square, triangle and sine wave, with nixie tube . The system can be used for a signal source in the low-frequency signal source. It is very practical.Keyword：The single chip computer； The signal generator；D/ A conversion目录1.绪论 (5)1.1信号发生器现状 (5)1.2单片机在低频信号发生器中的应用 (5)2.系统设计 (7)2.1系统方案的比较 (7)2.2控制芯片的选择 (8)3.硬件电路的设计 (8)3.1基本原理： (8)3.2单片机的介绍及资源分配： (10)3.3各部分电路原理 (14)4.软件设计 (20)4.1主程序流程图 (20)4.2子程序流程图 (21)5.测试结论 (25)5.1软件仿真结果 (25)5.2硬件测试结果 (27)致谢..................................................... - 28 - 参考文献...................................... 错误!未定义书签。
基于51单片机信号发生器的设计
专业方向课程设计报告设计课题：信号发生器的设计设计时间：2012年06月6日信号发生器的设计摘要：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。
关键词:低频信号发生器; 单片机;D/A转换1设计要求设计一个能产生方波、三角波、梯形波、锯齿波并且频率、幅度可调的信号发生器。
发挥部分：作品还能产生正弦波。
2系统概述2.1.1波形产生方案采用AT89C51单片机和DAC0832数模转换器生成波形，加上一个低通滤波器，生成的波形比较纯净。
它的特点是可产生任意波形，频率容易调节，频率能达到设计的500HZ 以上。
2．1．2改变幅度方案：方案一：可以将送给DA的数字量乘以一个系数，这样就可以改变DA输出电流的幅度，从而改变输出电压；但是这样做有很严重的问题，单片机在做乘法运算时需要很长的时间，这样的话输出波形的频率就会很低；并且该方案的输出电压做不到连续可调，当DA的输入数字量比较小时，输出的波形失真就会比较严重。
方案二：将输出电压通过一个运算放大器的放大。
这样还有个优点是幅度连续可调。
经比较，方案二既可满足课程设计的基本要求，并且电路也挺简单。
2.2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。
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，其信号发生器构成系统框图如图2.2所示。
基于51单片机的多功能信号发生器毕业设计报告
基于51单片机的多功能信号发生器毕业设计报告-河南理工大学河南理工大学《微机原理与单片机接口技术》课程设计报告多功能信号发生器设计2013年 1月 10 日摘要本次设计是一个多功能信号发生器，可以产生、方波、锯齿波和三角波。
函数信号发生器的设计方法有多种，利用单片机设计的函数信号发生器具有编程灵活，功能更以扩充等实际的优点。
设计原理图如下图所示，其中单片机通过软件对键盘输入的频率数值进行处理，处理结果送与D/A转换部分实现数/模转换，输出的电流再经过电流/电压转换环节，进而形成模拟电压波形，最后经过过载--保护电路输出。
同时在数码管内显示该频率数值。
波形的切换可以通过按键直接实现。
在编程语言上，我们选择自身比较熟悉的C语言，这样在后期波形的调试及与硬件衔接方面更容易发挥出自身优势。
根据设计的要求，对各种波形的频率和幅度进行程序的编写，并将所写程序装入单片机的程序存储器中。
在程序运行中，当接收到来自外界的命令，需要输出某种波形时再调用相应的中断服务子程序和波形发生程序，经电路的数/模转换器和运算放大器处理后，从信号发生器的输出端口输出。
经过设计及后期长时间的调试，设计的所有功能均已实现:(1)具有产生方波、锯齿波、三角波三种周期性波形的功能。
(2)输出波形的频率范围为100Hz,1kHz;频率步进间隔?100Hz。
(3)输出波形幅度范围0,5V，可按步进0.1V(峰-峰值)调整。
(4)具有显示输出波形的类型、周期和幅度的功能。
关键词:单片机，函数发生器，共阴极数码管目录第一章绪论...................................................................... .. (3)1.1选题背景及其意义 ..................................................................... (3)1.2单片机概述 ..................................................................... . (3)1.3信号发生器的分类 ..................................................................... . (4)1.4 研究内容...................................................................... (4)--第二章方案的设计与选择 (4)2.1 方案的比较 ..................................................................... (4)2.2 设计原理...................................................................... (4)2.3 设计思想...................................................................... (5)2.4 设计功能...................................................................... ...................................................... 5 第三章硬件设计 ..................................................................... . (5)3.1 硬件原理框图 ..................................................................... .. (6)3.2 主控电路...................................................................... (6)3.3 数/模转换电路...................................................................... (7)3.4 按键接口电路 ..................................................................... .. (7)3.5 时钟电路...................................................................... ...................................................... 7 第四章ADC0832内部结构及配置 .. (7)4.1D/A转换器DAC0832 ................................................................ ........................................... 8 第五章实验结果 ..................................................................... . (9)5.1实验输出波形 ..................................................................... ................................................ 9 第六章设计总结 ..................................................................... (9)参考文献 ..................................................................... (10)附录 ..................................................................... .. (10)1元件清单...................................................................... .. (10)2源程序...................................................................... (11)第一章绪论1.1选题背景及其意义信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
(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。
毕业设计(论文)-基于单片机的方波信号发生器[管理资料]
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毕业设计课题名称基于单片机的方波信号发生器姓名学号所在系电子系专业年级指导教师_ _职称_副教授__二O一O 年月日目录摘要 .................................................................................................................................... I II ABSTRACT . (IV)8255芯片简介 (4)74LS373简介 (5)4．2．3 系统工作原理 (5)第5章．控制器的软件设计 (5)计数器初值计算 (5)计算公式 (6)１秒的方法 (6)软件延时 (7)时间及信号灯的显示 (7)8051并行口的扩展 (7)8255与8051的连接： (7)一、概述 (8)、设计内容 (8)、设计的基本要求 (8)二、方波发生器设计方案 (9)、方案介绍 (9).2、设计的基本要求 (9)、方波发生器的原理与功能 (10)三、系统的硬件设计 (11)、单片机最小系统 (11)、小键盘接口电路 (12).3、LED显示电路 (12)、LED显示电路 (13)四、系统的软件设计 (13)、系统初始化子程序 (14)、显示子程序 (14)程序源代码 (15)结束语 (21)参考文献 (22)致谢 (22)摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。
本文首先对智能交通灯的研究意义和智能交通灯的研究现状进行了分析，指出了现状交通灯存在的缺点，并提出了改进方法。
智能交通灯控制系统通常要实现自动控制。
本文还对AT89S51单片机的结构特点和重要引脚功能进行了介绍，同时对智能交通灯控制系统的设计进行了详细的分析。
【论文】基于单片机的函数发生器的设计和实现(毕业论文).docx
我汉科牧女曇屮南今機本科毕业设计（论文）题目：基于单片机的函数发生器的设计和实现学院：信息工程学院专业: _______________________ 学 #: ________________________ 学生姓名：___________________ 指导教师：___________________-O一一年五月八日基于单片机的函数发生器的设计和实现XXX摘要函数发生器是一种用于产生标准信号的电子仪器，它广泛用于工业生产、科研和国防等各个领域中，所以论文选题具有一定的实用意义。
本文在介绍了函数发生器的基本概念及原理的基础上，核心采用AT89C52单片机，完成了简易的DDS函数发生器的硬件设计和软件编程，并通过调试实现了其功能和主要技术指标。
在系统的硬件部分，设计了由单片机最小系统为核心、通过接口设计，扩展了DAC转换模块、按键和LED显示模块。
其中，采用两片DAC0832实现了全数字化的频率合成器（简称DDS）。
系统的软件设计是在ke订uVision4的集成开发环境下，采用C语言完成了应用系统软件编程, 包括主程序、产生四种常用信号的程序、按键功能和显示子程序等电脑模块；模块化的编程使得程序具有可读性和易于维护的特点。
最后，作者用protel 99SE设计并制作了函数发生器的印制电路板PCB；并完成了样机的制作和调试。
在实验室里，进行了测试，结果表明系统达到设计要求。
关键词：信号发生器,AT89C52,keilc51MCU-based Function Signal Generator DesignXiongChengshuangABSTRACTThe function generator is one kind uses in producing the standard signal electronic instrumentation, it widely uses in the industrial production, the scientific research and the national defense and so on each domain, therefore the paper selected topic has certain practical significance.This article lay between the Shao function generator the basic concept and in the principle foundation, used at89C52 monolithic integrated circuit is the core, has completed the simple DDS function generator hardware design and the software programming, and has realized its function and the major technique target through the debugging.In system's hardware part, has designed by the monolithic integrated circuit smallest system for the core, through the connection design, expanded the DAC transformation module, the pressed key and the LED display module. And, used two piece of DAC0832 to realize Entire digitized frequency synthesizer (i.e. DDS). System's software design is under the keil uVision4 integrated development environment, used the C language to complete the application system software programming, including the master routine, had four kind of commonly used computer modules and so on signal procedures, pressed key function and demonstration subroutine; The modular programming enables the procedure to have the characteristic which the readability and easy to maintain.Finally, the author designed and has manufactured function generator print circuit wafer PCB with protel 99SE; And has completed prototyped manufacture and the debugging. In the laboratory, has carried on the test, finally indicated that the system achieves the design requirements.Key words：Signal generating device, 89C52,keilc51目录前言 (1)第1章函数发生器系统设计 (2)§1.1设计方案的比较 (2)§ 1. 2系统模块设计 (2)§ 1.2. 1控制模块 (3)§1.2.2按键及其显示模块： (3)§1.2.3波形产生模块 (3)§1.2.4 D/A 转换 (3)§1.3系统总体框图 (3)§ 1.4理论分析 (4)§ 1. 4. 1电路的理论计算 (4)§ 1.4.2波形产生相关理论 (6)第2章系统硬件电路的设计 (8)§2. 1单片机的接口电路 (8)§ 2. 2幅度控制模块 (10)§ 2. 2. 1单片机与DAC0832的接口 (10)§ 2. 2. 2 DAC0832与运放的连接 (10)第3章系统软件设计 (13)§ 3. 1系统软件设计方案 (13)§ 3. 2系统软件流程图 (14)§3.3信号产生程序 (15)§ 3. 3. 1正弦波产生 (15)§3. 3. 2三角波产生 (15)§3. 3. 3方波产生 (15)§3. 3. 4锯齿波的产生 (16)第4章系统调试与测试 (17)§4. 1 调试 (17)§ 4. 2 测试 (19)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)刖吕函数发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
论文 基于单片机的多功能函数信号发生器设计开题报告 长江大学
基于单片机的多功能函数信号发生器设计学生：xxx，电子信息学院指导教师：xxx，电子信息学院一、课题来源为了实现输出多种波形的功能，基于单片机的控制及各电子器件与单片机间的联合，编写相应的软件，设计一种信号发生器。
以适应各种理论研究。
二、研究的目的和意义函数发生器亦称信号发生器，主要作为实验用信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。
目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，波形种类多为锯齿、正弦、方波、三角等波形。
用分立元件组成的函数发生器，通常是单函数发生器且频率不高,其工作不很稳定,不易调试;用集成芯片的函数发生器，可达到较高的频率和产生多种波形信号,但电路较为复杂且不易调试。
利用单片集成芯片的函数发生器，能产生多种波形,达到较高的频率,且易于调试;利用专用直接数字合成DDS 芯片的函数发生器，能产生任意波形并达到很高的频率,但成本较高。
函数发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的一般可以完全由硬件电路搭接而成，如采用555振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电路便是可取的路径之一，不用依靠单片机。
但是这种电路存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点。
在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。
而由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号源所需的RC要很大。
大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证。
体积大，漏电，损耗显著更是其致命的弱点。
一旦工作需求功能有增加，则电路复杂程度会大大增加。
利用单片机采用程序设计方法来产生低频信号，其频率底线很低。
具有线路相对简单，结构紧凑，价格低廉，频率稳定度高，抗干扰能力强，用途广泛等优点，并且能够对波形进行细微调整，改良波形，使其满足系统的要求。
只要对电路稍加修改，调整程序，即可完成功能升级。
三、参考文献及资料名称【1】徐爱钧，智能化测量控制仪表原理与设计，北京航空航天大学出版社，2004【2】徐爱钧，单片机原理实用教程-基于Proteus虚拟仿真（第2版），电子工业出版社，2011【3】周润景等，基于PROTEUS的电路的及单片机系统设计与仿真，北京航空航天大学出版社，2006【4】余永权等，单片机在控制系统中的应用，电子工业出版社，2006【5】周灵彬，PROTEUS的单片机教学与应用仿真，单片机与嵌入式系统应用，2008【6】沙占友，单片机外围电路设计，电子工业出版社，2005【7】沈红卫，基于单片机的智能系统设计与实现，电子工业大学出版社，2005【8】朱善君等，单片机接口技术与应用，清华大学出版社，2005【9】张靖武等，单片机系统的PROTEUS设计与仿真，电子工业大学，2007【10】宁成军等，基于Proteus和Keil接口的单片机外围硬件电路仿真，现代电子技术，2006【11】孙德文，微型计算机技术，高等教育出版社，2005（7）【12】汪文等，单片机原理及应用，华中科技大出版社，2007四、国内外发展趋势及研究主攻方向我国的单片机应用始于80年代，虽然发展迅速，但相对于世界市场我国的占有率还很低。
基于51单片机的波形发生器毕业论文设计 最终版
一、题目要求及分析设计任务：设计制作一个波形发生器，该波形发生器能产生正弦波、方波、三角波和由用户编辑的特定形状波形。
示意图如下：图1 设计要求图设计要求：1.具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的功能；2.用键盘输入编辑生成上述三种波形（同周期）的线性组合波形，以及由基波及其谐波（5次以下）线性组合的波形。
3.具有波形存储功能。
4.输出波形的频率范围为100Hz～20kHz（非正弦波频率按10次谐波计算）；重复频率可调，频率步进间隔≤100Hz。
5.输出波形幅度范围O~5V（峰—峰值），可按步进0.1V（峰—峰值）调整。
6.具有显示输出波形的类型、重复频率（周期）和幅度的功能。
7.增加红外配置功能（串口配置程序或其他方式）图2系统总体框图2.3信号发生部分方案一：采用模拟分立元件或单片压控函数发生器，可以产生正弦波、方波、三角波，通过调整外部元件可以改变输出频率，但采用模拟元器件由于元件分散性太大，三、硬件电路本系统由单片机、波形转换（D/A）电路、显示接口电路、键盘电路、电源电路、串口电路等六部分组成。
电路图如图3.1所示：图3硬件电路原理图3.1功能与基本原理功能：形成扫描码、键值识别、案件处理、参数设置、字符设置等形成液晶显示波形的类型及频率和幅值；通过定时器0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。
AT89C51外接12M晶振作为时钟频率，并采用电源复位设计。
复位电路采用上电复位，其工作原理是，当通电时，电容两端相当于短路，于是TST引脚为高电平，然图4显示部分电路图3.3波形转换（D/A）电路功能：将波形样值得编码转换成模拟值，完成波形的输出。
由一片DAC0832和LF356运放组成。
DAC0832是一个具有两个输入数据寄存器的8位DAC。
目前生产的DAC芯片分为两类，一类芯片内部设置有数据寄存器，不需要外加电路就可以直接与微型计算机接口。
另一类芯片内没有数据寄存器，输出信号随数据输入线的状态的变化而变化，因此不能直接与微型计算机接口，必须通过并行口与微型计算机接口。
基于51单片机的信号发生器-完整电路、程序
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与实现任务与要求：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。
但是该方案也不能产生任意波形（例如梯形波），并且价格昂贵。
方案四：采用AT89C51单片机和DAC0832数模转换器生成波形，加上一个低通滤波器，生成的波形比较纯净。
它的特点是可产生任意波形，频率容易调节，频率能达到设计的500HZ以上。
基于单片机控制的多波形信号发生器设计与实现论文
报告题目：多波形信号发生器设计与实现摘要本系统是基于AT89C52单片机的数字式低频信号发生器。
采用AT89C52 单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）、稳压电路（MC1403）、运放电路（LM324）、按键和八位数码管等。
通过按键控制可产生方波、三角波、正弦波等，同时用数码管指示其对应的频率。
其设计简单、性能优良，可用于多种需要低频信号源的场所，具有一定的实用性。
关键词：单片机；信号发生器；D/A转换AbstractThe system is a digital signal generator based on single chip computer. At89c52 is used as a control microcontroller core. The system is composed by digital/analog conversion(DAC0832), regulator circuit(MC1403), imply circuit (LM324) ,button and nixie tube .It can generate the square, triangle and sine wave, with nixie tube . The system can be used for a signal source in the low-frequency signal source. It is very practical.Keyword：The single chip computer； The signal generator；D/ A conversion目录1.绪论 (5)1.1信号发生器现状 (5)1.2单片机在低频信号发生器中的应用 (5)2.系统设计 (7)2.1系统方案的比较 (7)2.2控制芯片的选择 (8)3.硬件电路的设计 (8)3.1基本原理： (8)3.2单片机的介绍及资源分配： (10)3.3各部分电路原理 (14)4.软件设计 (20)4.1主程序流程图 (20)4.2子程序流程图 (21)5.测试结论 (25)5.1软件仿真结果 (25)5.2硬件测试结果 (27)致谢..................................................... - 28 - 参考文献...................................... 错误!未定义书签。
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学校代码 10126 学号 分 类 号 密级
本科学年论文（设计） 基于51单片机的信号发生器 学 院 电子信息工程学院 专业名称 通信工程 年 级 学生姓名 指导教师
2013年 12 月29日 内蒙古大学本科学年论文 第1页 摘要 本文是基于单片机的信号发生器的设计，以89C51单片机为核心,通过扩展D/A转换器，得到能输出方波、锯齿波、三角波和正弦波等常用波形的函数信号发生器的设计方案。用这种方法设计的函数信号发生器能够实现各种波形的选择,并且可以调节其幅度和频率，能够较好地满足一般电子系统设计和调试等要求。 关键词：单片机,信号发生器, D/A 转换器 内蒙古大学本科学年论文 第2页 目录 第一章 绪论 --------------------------------------------------------------------------------------------3 1.1设计要求--------------------------------------------------------------------------------------3 1.2设计方案 ------------------------------------------------------------------------------------3 第二章 硬件框图及模块设计------------------------------------------------------------------------4 2.1硬件设计框图-------------------------------------------------------------------------------4 2.2信号产生与复位电路----------------------------------------------------------------------4 2.3波形选择电路-------------------------------------------------------------------------------5 2.4幅频调节电路-------------------------------------------------------------------------------6 2.5数模转换电路-------------------------------------------------------------------------------6 2.6系统电路总图 ------------------------------------------------------------------------------7 第三章 程序设计及电路仿真结果-----------------------------------------------------------------8 3.1方波的产生---------------------------------------------------------------- ------------------8 3.2锯齿波的产生-------------------------------------------------------------------------------10 3.3三角波的产生-------------------------------------------------------------------------------12 3.4正弦波的产生-------------------------------------------------------------------------------14 3.5主程序的设计-------------------------------------------------------------------------------17 第四章 设计总结---------------------------------------------------------------------------------------19 致谢 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------20 参考文献-------------------------------------------------------------------------------------------------21 内蒙古大学本科学年论文 第3页 第一章 绪论 1.1设计要求 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、锯齿波、三角波和正弦波等，该信号发生器所产生的波形的幅度和频率均可调节。 1.2设计方案 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：NE555数字芯片结合外围电路，组成波形发生器，能够产生方波，三角波，正弦波，电路简单，频率和幅值都能调节，但频率往往不够稳定。 方案三：利用单片机设计一个函数发生器，可以产生正弦波、方波等。该设计操作简单，易于实现，并能实现幅度和频率的调节。 经比较，方案三既可满足课程设计的基本要求又能充分发挥其优势，电路简单，易控制，性价比高，所以采用该方案。 内蒙古大学本科学年论文 第4页 第二章 硬件框图及模块设计 2.1 硬件设计框图 实际中的函数信号发生器,通常要求输出信号的幅度在0~5v,频率在100~20000Hz，而单片机89C51的外部要求与系统频率正好与之匹配。利用振荡电路、复位电路与单片机一起构成一个单片机系统，各种波形由单片机编程产生，波形数据通过P0口送D/A转换，D/A转换后经过放大滤波后输出，具体设计框图如图2-1所示。
+15V
GND
图 2-1 电路设计方案框图 2.2信号产生与复位电路 由89C51单片机外接12MHz的石英晶体,选择2个30pF左右的微调电容和内部时钟电路一起构成12MHz的晶体振荡器。89C51在启动时需要复位电路选择上电自动复位电路,使89C51和系统的各个部件处于一种确定的初始状态。复位信号从89C51的RST引脚输入,高电平有效,其有效电平应维持至少2个机器周期。若采用12MHz的晶振,则复位信号至少应持2s以上,才可以保证可靠复位。具体连接图如图2-2所示。
VREF+ VREF- D/A 转换 放大 滤波
波形指示
振荡 电路
XTAL1
XTAL2 P0
RST 单片机 P2
P3 P1
复位电路 频率调整 波形切换
波形 输出 内蒙古大学本科学年论文 第5页 图2-2 信号产生与复位电路 2.3波形选择电路 利用4位DIP开关，接在P1口，单片机每发送完一个完整的波后接下来读DIP数据，再根据DIP的数据决定产生下一步输出的波形。具体电路图如2-3所示。
图2-3 波形选择电路 内蒙古大学本科学年论文 第6页 2.4幅频调节模块 DAC0832的模拟量输出范围在VREF（—）到VREF（+）之间，因此，调节VREF的值，即可实现调节输出波形的幅度。 频率控制是通过调整输出数据之间的间隔时间实现的。为了达到在线调节频率的目的，P3口每送一个数据，接下来从P2口读入控制延时的参数，从而实现频率调节。
图2-4 幅频调节连线 2.5数模转换模块
图2-5为DAC0832与89C51单片机组成的D/A转换电路。图中, 89C51通过线选法扩展D/A转换芯片DAC0832，将DAC0832的数据端通过总线与89C51的P0口相连。
图2-5 DAC0832与89C51接口图 内蒙古大学本科学年论文 第7页 2.6 系统电路总图
图2-6 总电路图 内蒙古大学本科学年论文 第8页 第三章 程序设计及电路仿真结果 3.1 方波的产生
图3-1 方波程序流程图
设R0=0 P0=0口输出0FFH 读P2状态，取反后存入R3
以R3为延时常数，延时 R0=R0+2
R0清零 P0口输出00H 读P2状态，取反后存入R3
以R3为延时常数，延时 R0=R0+2
返回
R0=254
R0=254 N N
Y
Y 内蒙古大学本科学年论文 第9页 方波程序代码： SQUARE: MOV R0,#00H J11: MOV P0,#0FFH ;P0口输出0FFH MOV P2,#0FFH MOV A,P2 ;读P2口状态 CPL A ;取反 MOV R3,A L11: DEC R3 CJNE R3,#255,L11 ;比较若R3不等于255，转向L11 INC R0 INC R0 CJNE R0,#254,J11 ;比较若R0不等于254，转向J11 MOV R0,#00H ;R0清零 J12: MOV P0,#00H ;P0口输出00H MOV P2,#0FFH MOV A,P2 CPL A MOV R3,A L12: DEC R3 CJNE R3,#255,L12 ;比较若R3不等于255，转向L12 INC R0 INC R0 CJNE R0,#254,J12 ;比较若R0不等于254，转向J12 MOV R0,#00H RET
图3-2 方波仿真结果