基于单片机的函数发生器的设计与实现论文

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1、基于单片机的函数发生器的设计与实现毕业论文I目录目录第1章绪论11.1选题背景及意义11.1.1本课题的研究现状11.1.2选题目的及意义21.2设计任务及要求21.2.1设计的基本要求31.2.2本文结构安排3第2章函数发生器系统设计52.1设计方案的比较52.2系统模块设计52.2.1控制模块：62.2.2按键及其显示模块62.2.3波形产生模块62.2.4D/A转换72.3系统总体框图92.4理论分析92.4.1电路的理论计算92.4.2波形产生相关理论122.5单片机软件开发系统13第3章系统硬件电路的设计153.1单片机最小系统

2、153.2单片机的接口电路163.3幅度控制模块21III目录3.3.1单片机与DAC0832的接口213.3.2DAC0832与运放的连接21第4章系统软件设计254.1系统软件设计方案254.2系统软件流程图264.3信号产生程序274.3.1正弦波产生274.3.2三角波产生274.3.2方波产生284.3.4锯齿波的产生30第5章系统调试与测试315.1调试315.2测试34第6章结论与展望376.1结论376.2展望37致谢39参考文献41附录43附录一系统软件部分源程序43附录二系统原理图54附录三系统PCB图55III目录I

3、II绪论1绪论1.1选题背景及意义函数发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。在通信、广播、电视系统，在工业、农业、生物医学等领域内，函数信号发生器在实验和设备检测中具有十分广泛的用途。1.1.1本课题的研究现状函数发生器既可以构成独立的信号源，也可以是高性能网络分析仪、频谱仪及其它自动测试设备的组成部分。函数发生器的关键技术

4、是多种高性能仪器的支撑技术，因为它能够提供高质量的精密信号源及扫频源，可使相应系统的检测过程大大简化，降低检测费用并极大地提高检测精度。美国安捷伦生产的33250A7绪论型函数/任意波形发生器可以产生稳定、精确和低失真的任意波形，其输出频率范围为1μHz～80MHz，而输出幅度为10mVpp～10Vpp；该公司生产的8648D射频信号发生器的频率覆盖范围更可高达9kHz～4GHz。国产SG1060数字合成信号发生器能双通道同时输出高分辨率、高精度、高可靠性的各种波形，频率覆盖范围为1μHz～60MHz；国产S1000型数字合成扫频信号发生

5、器通过采用新技术、新器件实现高精度、宽频带的扫频源，同时应用DDS和锁相技术，使频率范围从1MHz～1024MHz能精确地分辨到100Hz，它既是一台高精度的扫频源，同时也是一台高精度的标准信号发生器。还有很多其它类型的信号发生器，他们各有各的优点，但是函数发生器总的趋势将向着宽频率覆盖、高频率精度、多功能、多用途、自动化和智能化方向发展。目前，市场上的信号发生器多种多样，一般按频带分为以下几种：超高频：频率范围1MHz以上，可达几十兆赫兹。高频：几百KHZ到几MHZ。低频：频率范围为几十HZ到几百KHZ。超低频：频率范围为零点几赫兹到几

6、百赫兹。超高频信号发生器，产生波形一般用LC振荡电路。高频、低频和超低频信号发生器，大多使用文氏桥振荡电路，即RC振荡电路，通过改变电容和电阻值，改变频率。用以上原理设计的信号发生器，其输出波形一般只有两种，即正弦波和脉冲波，其零点不可调，而且价格也比较贵，一般在几百元左右。在实际应用中，超低频波和高频波一般是不用的，一般用中频，即几十HZ到几十KHZ。用单片机89S52,加上一片DAC0832,就可以做成一个简单的信号发生器，其频率受单片机运行的程序的控制。我们可以把产生各种波形的程序，写在ROM中，装入本机，按用户的选择，运行不同的程

7、序，产生不同的波形。再在DAC0808输出端加上一些电压变换电路，就完成了一个频率、幅值、零点均可调的多功能信号发生器的设计。这样的机器体积小，价格便宜，耗电少，频率适中，便于携带。1.1.2选题目的及意义函数发生器是一种经常使用的设备，由纯粹物理器件构成的传统的设计方法存在许多弊端，如：体积较大、重量较沉、移动不够方便、信号失真较大、波形种类过于单一、波形形状调节过于死板，无法满足用户对精度、便携性、稳定性等的要求，研究设计出一种具有频率稳定、准确、波形质量好、输出频率范围宽、便携性好等特点的波形发生器具有较好的市场前景，以满足军事和民

8、用领域对信号源的要求。本次设计的主要目标是学习和运用单片机的C语言和汇编语言，通过现有多功能电子学习机部分已有器件，实现利用单片机AT89C52和8位D/A转换芯片DAC0832共同实现正弦波