单片机信号发生器设计

1毕业设计（论文）论文题目单片机信号发生器的设计与研究教学点：平凉教学点专业：计算机信息管理届别：2008届学号：092706302032姓名：郭银指导教师（职称）：黎玉琴论文开始时间：2010年5月1日论文完成时间：2010年10月30日2兰州理工大学继续教育学院毕业设计（论文）教师指导意见学生姓名：郭银专业班级：计算机信息管理校内、教学点：平凉教学点第一次论文题目：单片机信号发生器的设计与研究1、论文选题稍偏离于专业培养目标，请慎重考虑。2、查阅文献资料太少，需更多地参考有关单片机信号发生器软硬件方面的资料，全面分析问题，继续完善论文内容，调整层次结构。3、有一定的数据，但加工整理较差。2010年8月20日第二次1、能较好地运用所学理论与专业有关的知识，联系实际，分析问题较正确、全面。2、文题相符，中心明确，内容较为完整，层次结构安排合理，但缺乏个人见解。3、文章篇幅和格式均符合学校规定和相关的规范要求。2010年10月20日评阅结果及成绩本论文能理论联系实际，对单片机信号发生器作了较全面的分析和研究，对实际应用有一定的参考作用。文章结构合理，条理分明，论据较充分，语句通顺。成绩：77指导教师签字：黎玉琴2010年12月10日I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等领域。目前使用的信号发生器大部分是函数信号发生器，且特殊波形发生器的价格昂贵。所以本设计使用的是AT89c51单片机构成的发生器，可产生三角波、方波、正弦波等多种特殊波形和任意波形，波形的频率可用程序控制改变。在单片机上加外围器件矩阵式键盘，通过键盘控制波形频率的增减以及波形的选择，并用了LCD显示频率大小。在单片机的输出端口接DAC0832进行D/A转换，再通过运放进行波形调整，最后输出波形接在示波器上显示。本设计具有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等优点。关键词：信号发生器；单片机；波形调整II目录摘要......................................................................................................................................................I第一章绪论............................................................................................................................................11.1课题背景......................................................................................................................................11.2课题意义......................................................................................................................................1第二章信号发生器的方案研究............................................................................................................22.1总体方案论证与设计...................................................................................................................22.2模块结构划分...............................................................................................................................2第三章硬件电路整体设计....................................................................................................................43.1基本原理........................................................................................................................................43.2资源分配......................................................................................................................................4第四章硬件模块设计............................................................................................................................54.1复位电路.......................................................................................................................................54.2时钟电路.......................................................................................................................................54.3最小应用系统...............................................................................................................................54.4按键电路.......................................................................................................................................64.5显示模块.......................................................................................................................................74.6D/A转换电路设计.......................................................................................................................7第五章软件设计..................................................................................................................................105.1软件总体设计............................................................................................................................105.3键盘扫描及处理程序设计........................................................................................................115.4中断服务程序设计.....................................................................................................................12总结......................................................................................................................................................14参考文献................................................................................................................................................15致谢....................................................................................................................................................161第一章绪论1.1课题背景随着电子测量及其他部门对各类信号发生器的广泛需求及电子技术的迅速发展，促使信号发生器种类增多，性能提高。尤其随着70年代微处理器的出现，更促使信号发生器向着自动化、智能化方向发展。现在，许多信号发生器带有微处理器，因而具备了自校、自检、自动故障诊断和自动波形形成和修正等功能，可以和控制计算机及其他测量仪器一起方便的构成自动测试系统。当前信号发生器总的趋势是向着宽频率覆盖、低功耗、高频率精度、多功能、自动化和智能化方向发展。1.2课题意义该设计课题的研究和制作全面说明对低频信号发生系统要有一个全面的解、对低频信号的发生原理要理解掌握，以及低频信号发生器工作流程：波形的设定，D/A转换，单片机（51单片机，显示电路，键盘控制），显示和各模块的连接通信等各个部分要熟练联接调试，能够正确的了解常规芯片的使用方法、掌握简单信号发生器应用系统软硬件的设计方法，进一步锻炼了我们在信号处理方面的实际工作能力。2第二章信号发生器的方案研究2.1总体方案论证与设计信号发生器的实现方法通常有以下几种：方案一：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。方案二：可以由晶体管、运放IC等通用器件制作，更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。早期的函数信号发生器IC，如L8038、BA205、XR2207/2209等，它们的功能较少，精度不高，频率上限只有300kHz，无法产生更高频率的信号，调节方式也不够灵活，频率和占空比不能独立调节，二者互相影响。方案三：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。方案四：采用AT89C51单片机和DAC0832芯片，直接连接键盘和显示。该种方案主要对AT89C51单片机的各个I/O口充分利用.P1口是连接键盘以及接显示电路,P2口连接DAC0832输出波形.这样总体来说,能对单片机各个接口都利用上,而不在多用其它芯片,从而减小了系