波 形 发 生 器

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1、波形发生器设计报告课程名称：单片机课程设计专业：电子信息工程技术班级：一班姓名：施昌红学号：2012030341011指导老师：徐舒14目录摘要...........................................................1、系统任务.1.1设计任务1.2设计要求1.3设计发挥2、方案设计与论证3、系统设计3.1系统框图设计3.2单片机系统模块3.3数模转换模块3.4显示模块3.5键控模块4、电路的理论分析5、软件设计6、系统调试7、结论8、元件清单9、参考文献10、附录14摘

2、要：基于目前信号发生器大多是函数信号发生器，制造价格昂贵，所以本系统采用ATC89C52单片机和DAC0832芯片实现的，波形的产生由程序控制的，向D/A的输入端按一定的规律发送数据，经过D/A的转换，通过键盘的操作，以读取不同的信号，以产生不同的波形，本设计方案基本满足实验的要求，且具有可行性，体积小，价格便宜，稳定性强，线路简单等优点。关键词：ATC89C52DAC0832任意波形1、系统任务；1.1设计任务：设计制作一个波形发生器，该波形发生器能产生锯型波、方波、三角波和由用户编辑的特定形状波形，示意图如下：1

3、.2设计要求：14（1）能产生锯型波、方波、三角波三种周期波形；（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线性组合的波形。（3）具有波形存储功能。（4）输出波形频率范围为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0~5V（峰峰值），可按步进0.1V调整（峰峰值）。（6）具有显示输出波形的类型、重复频率（周期）和幅度的功能。1.3设计发挥：（1）输出波形频率范围扩展至100HZ~200KHZ。（2）用键盘或

4、其他输入装置产生任意波形。（3）增加稳幅输出功能，当负载变化时，输出电压幅度变化不大于±3%(负载电阻变化范围：100Ω~)。（4）可产生单次或多次特定波形。（5）具有断电存储功能。（6）其他（如增加频谱分析、失真度分析等）。1、方案设计与论证；方案一：波形发生器设计的纯硬件法早期，14波形发生器的设计主要是采用运算放大器加分立元件来实现。实现的波形比较单一，主要为锯型波、方波和三角波。工作原理也相对简单：首先是产生锯型波，然后通过波形变换正弦波通过比较器产生方波，方波经过积分器变为三角波实现方波和三角波。在各种波形

5、后加上一级放大电路，可以使输出波形的幅度达到要求，通过开关电路实现不同输出波形的切换，改变电路的具体参数可以实现频率、幅度和占空比的改变。通过对电路结构的优化及所用元器件的严格选取可以提高电路的频率稳定性和准确度，通过调整外部元件的参数实现频率，幅值，占空比的调整，但是由于元件太过分散，即使使用单片压控函数发生器，参数与外部条件有关。因而产生的波形稳定性差，精度低，抗干扰能力差，价格高，且灵活性差。方案二：软硬件结合法设计产生波形的方法，同时具有软件和硬件的优点，既有纯硬件的快速和高性能，同时又具有软件的灵活性与智能

6、性，如以单片机和单片集成函数发生器为核心。辅以键盘控制、液晶显示等电路，设计出智能型函数波形发生器，采用软硬件结合的方法可以实现功能较全、性能更优的波形发生器，同时可以扩展发生器的功能，采用单片机（AT89C52）和D/A数模转换器（DAC0832）实现波形，波形由程序控制，向D/A输入端按一定规律发送数据，通过键盘控制产生不同的波形，此方案简单且易于实现。综合上述两种方案，方案二更优，故选择第二方案。143、系统设计3.1系统框图设计3.2单片机系统模块143.3数模转换模块143.4显示模块3.5键控模块144、

7、电路的理论分析145、软件设计146、系统调试7、结论148、元件清单：149、参考文献[1]杜华任意波形发生器及应用[J].国外电子测量技术，[2]程全基于AT89C52实现的多种波形发生器的设计[3]胡鸿豪,李世红.基于单片机和DDS的信号发生器[4]徐建军.MCS-51系列单片机应用及接口技术[5]高峰单片机应用系统设计及实用设计10、附录：电路全图：1414