浅谈基于at89s51单片机的信号发生器设计论文

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1、浅谈基于AT89S51单片机的信号发生器设计论文摘要：本文提出并设计了一种基于AT89S51单片机控制的MAX038信号发生芯片的信号发生器设计。对其振荡频率控制、信号输出幅度控制以及频率和幅度数显的实现作了较详细的论述。该函数信号发生器可输出三角波,方波和正弦波。关键词：函数信号；D/A；单片机控制引言本文提出并设计了一种基于AT89S51微处理器控制的MAX038信号发生芯片的信号发生器设计。文中详细介绍了该系统的原理、构成及其设计方法。依据MAX038输出频率的数控调节原理,配合单片机控制,我们可以实现数控的函数信号发生器。1系统总体设计如图1所示，利用单片机AT89C51对主信号发生芯

2、片进行数字控制。因为MAX038原是模拟量控制型芯片，所以中间要通过数模转换电路，对MAX038产生的波形信号进行频率、占空比、幅度的控制，以及产生波形的选择控制。图1方案框图MAX038的输出频率主要受振荡电容CF、IIN端电流和FADJ端电压的控制,其中前二者与输出频率的关系如图2所示。选择一个CF值,对应IIN端电流的变化,将产生一定范围的输出频率。另外,改变FADJ端的电压,可以在IIN控制的基础上,对输出频率实现微调控制。为实现输出频率的数控调整,在IIN端和FADJ端分别连接一个电压输出的DAC。首先，通过DACB产生0V（00H）~2.5V（0FFH）的输出电压,经电压/电流转换

3、网络,产生0μA到748μA的电流,.freel/℃，工作电压在2.7~5.5V之间，工作电流不大于5A。AD5171是64滑点的数字电位计。图4频段选择电路I2C（Inter-IntegratedCircuit）总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。总线的构成及信号类型是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。总线必须由主器件（通常为微控制器）控制，主器件产生串行时钟（SCL）控制总线的传输方向，并产生起始和停止条件。当SCL保留高电位同时SDL变低时传送开始。这个开始状态之后，时钟信号

4、变低来启动数据传送。在每一个数据位，时钟位在确保数据位正确时变高电平。在每一个8位数据的结尾发送一个确认信号，而不管它是地址还是数据。在确认时，传送端不会把SDL变为低电平，如果正确接收到了数据允许接收端把电位变为0。确认信号后，当SCL处于高电平时SDL从低变为高，指示数据传送停止。I2C总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送，最高传送速率100kbps。CPU发出的控制信号分为地址码和控制量两部分，地址码用来选址，即接通需要控制的电路，确定控制的种类；控制量决定该调整的类别（如对比度、亮度等）及需要调整的量。这样

5、，因为地址码的作用各控制电路虽然挂在同一条总线上，却彼此独立，互不相关。I2C总线在传送数据过程有3种类型信号，它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。结束信号：SCL为低电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。应答信号：接收数据的IC在接收到8bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU接收到应答信号后，根据实际情况做出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为受控单元出现故障。接口的设计也大大提高了芯片的利用效

6、率，我们利用AT89C51的P1.6、P1.7脚就可以控制数据对模拟量进行数字控制。图5幅度控制电路1.5键盘电路键盘用的是上拉电阻，选通接地的形式。KEY0键功能：三角波，正弦波，矩形波的循环选择。KEY1键功能：频段、频率、占空比、幅度的控制的循环选择。KEY2键功能：选定的控制对象步进量增。KEY3键功能：选定的控制对象步进量减。KEY4键功能：选择确定。KEY5键功能：选择不确定（即返回）。例如产生一个正弦波的控制方式：在开始界面用KEY0键选择正弦波，用KEY4键确定进入频率，占空比，幅度的控制的循环选择界面，首先用KEY1键来选择频率，KEY4键确定进入，然后用KEY2和KEY3键

7、来实现频率步进的增值或减值，数值确定后KEY4键确定，然后KEY5键返回到频率，占空比，幅度的控制的循环选择界面，用KEY2键来选择占空比，KEY4键确定进入，然后用KEY2和KEY3键来实现占空比步进的增值或减值，数值确定后KEY4键确定，然后KEY5键返回到频率，占空比，幅度的控制的循环选择界面，用KEY2键来选择幅度，KEY4键确定进入，然后用KEY2和KEY3键来实现幅度步进的增值或减值，