应教052赵建凯—精密函数波形发生器

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1、河南科技学院2009届本科毕业论文（设计）论文题目：精密函数波形发生器学生姓名：赵建凯所在院系：机电学院所学专业：应用电子技术教育导师姓名：田熙燕完成时间：2009年5月20日19摘要本文介绍一种用MCS-51单片构成的发生器，其线路简单，结构紧凑，价格低廉。在本电路基础上配上键盘控制和LED显示器，则可对波形输出频率通过修改软件进行预设和显示。该波形发生器能产生正弦波、方波、三角波，通过键盘控制可以改变输出信号的频率和幅度。输出信号幅度在0-5V连续可调，输出电阻<120∩，输出频率10HZ-10KHZ。关键词：波形发生器，直接数字频率合成技术

2、，单片机19BroadbandWaveformgeneratorfunctionwithprecisionThisarticleintroducedonekindusestheMCS-51monolithicconstitutionthegenerator.Iitslineissimple,thestructureiscompact,andthepriceisinexpensive.TheprofileproductioniscarriesoutsomeprofilethroughAT89S51tohavetheprocedure,hasthed

3、atatotheD/Aswitchinputendaccordingtocertainrule,thusobtainsthecorrespondingvoltagewaveformintheD/Aswitchingcircuitout-port.Keywords:WaveformGenerator，monolithicintegratedcircuit，Microcontroller19目录1绪论12.波形发生器的理论分析与设计方案13.硬件系统设计13.1单片机功能模块13.1.1AT89S51单片机的选取与分析23.1.2复位电路33.1.3

4、时钟电路33.2键盘显示系统硬件电路设计43.2.1基于8279芯片的键盘显示电路分析与设计43.2.2键盘控制电路设计53.2.3数码显示电路设计53.3数模转换电路的分析与设计63.3.1DAC0832芯片的选取分析63.3.2集成电路运算放大器LM358的功能分析73.4电源电路设计74软件实现94.1主程序分析94.2输出方波子程序：SQUN94.3输出三角波子程序：TRIAN104.4输出锯齿波子程序：SANTOO114.5输出正弦波子程序：SINE125结束语13致谢13参考文献14附录总电路图15191绪论函数信号发生器是一种能够产

5、生多种波形，通过对函数波形发生器的原理以及构成分析，可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。信号发生器采用模拟电子技术，由分立元件构成振荡电路和整形电路，产生各种波形，这种信号发生器的特性是受测量对象的要求所制约的。一般的传统发生器都是采用的谐振法，即用具有频率选择性的回路来产生正弦振荡，获得所需频率。但也可以根据频率合成技术来获得所需频率。利用频率合成技术制成的信号发生器，被称为合成信号发生器。随着微处理器性能的提高，出现了由微处理器、D/A以及相关硬件、软件构成的波形发生器。它扩展了波形发生器的功能，产生的波形也比以往复杂。实

6、质上它采用了软件控制，利用微处理器控制D/A,就可以得到各种简单波形。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。2.波形发生器的理论分析与设计方案在测试与测量技术过程中，常用到已知函数波形的数字化生成，它在许多与测量有关的领域有着不可替代的作用。例如，数字化仿真，常被用于算法研究、模型研究、系统辨识或以蒙特卡罗法搜索模型与算法。任意波形发生器出现以后，给人们提供的不仅是一个通用的基础技术平台，而是在人们面前打开了通往无限宽广空间的一扇门，使得人们对于信号波形的掌握与应用再也不必局限于简单的正弦波、方波等几种有限的波形了，它可以按照人

7、们提供的测量序列产生出几乎任意形状的连续波形信号。3.硬件系统设计根据课题要求，画出整个硬件系统的功能示意图如图1所示。从图1中可以看到本仪器的硬件系统主要分为以下几个模块：单片机功能模块、显示接口电路，波形变换DAC转换模块、放大电路和电源等。3.1单片机功能模块单片机模块：AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚

8、结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价