函数信号发生器的设计

本科毕业设计说明书实用信号发生器的设计THEDESIGNOFPRACTICALSIGNALGENERATOR学院（部）：电气与信息工程学院专业班级：电子信息工程学生姓名：指导教师：2011年06月02日安徽理工大学毕业设计I实用信号发生器的设计摘要信号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。常用的波形发生器多数采用分立元件组成，不但电路复杂、价格昂贵，而且仅能产生几种常用的信号波形，还很难精确调节各类参数，不能满足实际需要。因此，本课题利用了AT89S52单片机、DAC0832等元件，通过软、硬结合的方式来实现和开发基于单片机的信号发生器系统。该信号发生器能方便地产生所需信号波形，其频率、波形不但可调，也能满足精度要求。该信号发生器系统是通过一块AT89S52单片机控制两片DAC0832芯片，其中一片是产生波形，另一片是调节波形幅度。这种双通道工作方式，可以让波形和幅度的控制有各自对应的芯片，让其工作起来更加精确。本系统可以产生不同频率、不同幅值的正弦波、方波和三角波，各种波形在频率要求的范围内基本可以保持很好的形状不失真，通过键盘可选择各种波形以及调节各波形的频率和幅度，最后通过液晶显示器把各个波形以及各种参数显示出来。本系统操作起来相当简便，成本也比较低廉。通过实验测试，系统性能优良，参数精确，不失真，波形的幅度范围0V到+5V，频率范围1HZ到1kHZ，能满足低频测试基本需要。关键词：AT89S52单片机，DAC0832，液晶显示器安徽理工大学毕业设计IITHEDESIGNOFPRACTICALSIGNALGENERATORABSTRACTSignalgeneratorisacommonsourceofthesignal,widelyusedinelectroniccircuits,automaticcontrolsystemandtheteachingexperiment.Themostcommonlyusedbywaveformgeneratorcomposedofdiscretecomponents,circuitnotonlycomplex,expensiveandcanonlyhaveseveralcommonsignalwaveform,alsodifficulttoadjustvariousparameters,wecannotTomeetactualneeds.Therefore,theissueoftheAT89S52SCM,DAC0832,andothercomponents,throughsoftwareandhardwarecombinationofdevelopmentandtoachievethesignalgeneratorbasedontheSCMsystem.Thesignalgeneratorcaneasilyproducetherequiredsignalwaveform,itsfrequency,notonlyadjustablewaveform,butalsotomeettherequirementsofprecision.ThesignalgeneratorsystemiscontrolledbyamicrocontrollerAT89S52twoDAC0832chip,whichisgeneratedawave,anotherfilmtoregulatetheratewaveform.Thisdual-channelmethodsofwork,allowswaveformandthemagnitudeofthecontrolofallofthecorrespondingchip,soworktogethermoreprecise.Thissystemcanproducedifferentfrequencies,differentamplitudeofthesinewave,squarewaveandtrianglewave,thewaveofvariousfrequencieswithinthescopeofthebasicrequirementscannotmaintainagoodshapedistortion,throughvariousoptionalkeyboardandadjustthewaveformThefrequencyandmagnitudewaveform,thefinaladoptionofLCDaswellasvariousparametersofvariouswaveformdisplayed.Thesystemoperatedwithasimpleandrelativelylowcost.Throughtheexperimentaltest,excellentperformance,preciseparameters,nodistortion,thewaverange0Vto+5V,thefrequencyrange1HZto1kHZ,canmeetthebasicrequirementsoflowfrequencytests.KEYWORDS:AT89S52SCM,DAC0832,LCD安徽理工大学毕业设计i目录摘要(中文).........................................................I摘要(外文)........................................................II1绪论.............................................................11.1信号发生器综述................................................11.1.1信号发生器简介............................................11.1.2信号发生器实现方式........................................11.1.3信号发生器的分类..........................................11.2研究信号发生器的目的及意义...................................21.3本课题的研究现状..............................................31.4主要研究内容..................................................42信号发生器系统设计...............................................52.1系统方案的比较................................................52.2系统模块方案选择..............................................62.2.1控制模块方案选择..........................................62.2.2显示方案选择..............................................62.2.3键盘方案选择..............................................72.2.4D/A转换方案选择..........................................72.3系统总体方案设计.............................................72.4理论分析......................................................82.4.1电路的理论计算............................................82.4.2波形产生相关理论.........................................113系统硬件设计....................................................133.1单片机最小系统...............................................133.1.1单片机的介绍及资源分配...................................133.1.2单片机最小系统及各部分介绍...............................173.2波形产生模块设计.............................................203.2.1单片机与DAC0832的接口...................................203.2.2幅度控制部分.............................................253.2.3DAC0832与运放的连接.....................................263.3键盘显示模块设计............................................273.3.1键盘电路原理............................................27安徽理工大学毕业设计ii3.3.2键盘接口设计............................................293.3.3液晶显示电路............................................314系统软件设计.....................................错误!未定义书签。4.1系统软件设计方案.............................................324.2系统软件流程图...............................................334.3信号产生子程序流程图........................................354.3.1正弦波产生..............................................354.3.2三角波产生..............................................364.3.3方波产生................................................374.4单片机软件开发系统..........................................38总结..............................................................40参考文献..........................................................41致谢..............................................................42安徽理工大学毕业设计11绪论1.1信号发生器综述1.1.1信号发生器简介信号发生器又称函数发生器、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。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运