毕业设计_多功能函数信号发生器.doc

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1、多功能函数信号发生器摘要：本文介绍一种用STC89C52单片机构成的波形发生器，可用来产生方波、三角波、正弦波、锯齿波等多种波形，波形的周期可用程序改变，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、性能优越等特点。文章给出了源代码，通过仿真测试，其性能指标达到了设计要求。关键词：单片机；仿真；信号发生器；波形；IIIMulti-functionalfunctionsignalgeneratorAbstract:ThispaperintroducesthewaveformgeneratorconstitutedbySTC89C52single-

2、chip.Itcanproducesquare_wave,trianglewave,sinewaveandsawtoothwave.Thecycleofwaveformcanbechangedbytheprogram.Itcouldchoosesinglepolarityoutputordualpolarityoutputaccordingtotheneed,Ithastheadvantagesofincludinglinessimply,compactstructureandsuperiorperformance.Thispaperhasgavedthesou

3、rcecode.Bythemethodofthesimulationtesting,itisprovedthattheperformanceindexmeetthedesignrequirements.Keywords:microcontroller;simulation;signalgenerator;waveform;III目录1绪论11.1函数信号发生器概述11.2市场上主流多功能函数信号发生器12研究内容和方法42.1研究内容42.2研究方法42.3设计功能43硬件设计53.1硬件原理框图53.2单片机最小系统63.3ICL8038的结构73.4显示电路

4、93.5实物图104软件设计124.1程序流程图124.2子程序流程图145总结与展望16参考文献17致谢18III1绪论1.1函数信号发生器概述函数信号发生器是信号源的一种，主要给被测电路提供需要的已知信号，然后同其他仪表测量感兴趣的参数。它不是测量电路，而是根据使用者的要求作为激励源，仿真各种测量信号，提供给被测电路，以满足测量或各种实际需要。目前我国在研究信号发生器方面有可喜的成就。但总的来说，我国信号发生器没有形成真正的产业。中国函数发生器产业发展中出现的问题中，如产业结果不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素

5、决定性作用正在削弱；产业能量消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。就目前国内的成熟产品来看，核心部分存在成本高、控制不方便、创新能力小等缺点，因此和国外相比技术存在比较大的差距，所以开发出高性价比的函数发生器，从而与国外技术有所比拼，并且打破国外技术垄断，对目前我国发展中的电子业来说，是具有刻不容缓的作用的。随着电子技术的发展，电路测试对信号发生器的要求已经越来越高。除生成标准波形如正弦波、方波、三角波、脉冲波之外，信号发生器还要用于模拟输出一些不规则信号，以生成“实际环境”信号，包括在被测设备离

6、开实验室或车间时可能遇到的毛刺、漂移、噪声和其它异常事件等。所有这些都要求信号发生器输出信号的参数如频率、波形、输出电压或功率等，能够在一定范围内进行更加精确的调整，并拥有更好的稳定性及输出指示[1]。目前市场上常见的信号发生器，按照价格与适用性大致可以分成高、中、低端，但由于品牌、型号冗繁，使用者在采购过程中面临很大难题。1.2市场上主流多功能函数信号发生器图1-1低端波形发生器19低端产品：DDS技术提高产品适用性通常价位在5,000元上下的信号发生器都是定位在普及水平的低端产品，这类产品由于性能指标的限制，多应用于教育和培训，常见的低端信号发生器如上图1-

7、1所示。普源精仪的DG1000系列、石家庄无线电四厂的TFG2000系列、南京盛普的SPF05/SPF10和台湾固纬的SFG-830。这四家产品均来自中国厂商，安捷伦、泰克等几家国际大厂并没有在低端市场投入什么战斗力，这主要缘于普及型产品不断提升的技术成本——DDS技术的向下移植。所谓DDS技术是直接数字合成技术(DirectDigitalSynthesis)的简称，包括安捷伦、泰克、普源精仪等厂商的高性能信号源都基于DDS技术。该技术1971年3月由美国学者J.Tierncy、C.M.Rader和B.Gold最先提出，这是一种从相位概念出发直接合成所需要波形的

8、新的全数字频率合成技术。