毕业设计（论文）-基于单片机的函数信号发生器的设计

《毕业设计（论文）-基于单片机的函数信号发生器的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、毕业论文题目：基于单片机的函数信号发生器设计系别：电气工程系专业：应用电子技术班级：学生姓名：指导教师：完成日期28摘要本课题是采用低成本的MCS-51系列单片机构成具有高可靠性的函数信号发生器设计。系统利用AT89S52作为主控芯片设计的一个函数信号发生器，详细说明了其实现过程。本系统使用C语言编写，用AT89S52单片机来实现各模块功能，使用PROTEUS进行仿真。本文描述使用C语言和PROTEUS仿真实现函数信号发生器的基本功能，本设计通过MAX038在硬件电路上实现了方波、三角波、正弦波、锯齿波的产生，通过单片机控制输出的波形，并通过

2、液晶屏1602显示其各自的类型以及数值。关键词：MAX038，函数信号发生器，AT89S52，液晶160228目录281.引言41.1单片机概述41.2信号发生器的分类41.3研究内容52.方案的设计与选择62.1系统设计62.2方案的比较62.3方案选择73．MAX038芯片介绍73.1MAX038简介73.2芯片引脚排布及功能93.3MAX038内部工作原理104．系统设计概述124.1系统原理框图124.2频段调节控制144.3频率、幅值、占空比控制164.4输出信号的放大处理185．系统硬件的设计195.1系统总体的设计195.2电源

3、电路设计205.3AT89S52单片机及外围电路介绍215.3.1AT89S52单片机介绍215.3.2按键接口电路245.3.3时钟电路245.3.41602液晶显示电路255.3.5按键复位电路265.4频率占空比调节265.5输出信号的放大处理296．系统软件设计30结束语31附件1：电路原理图33附件2：部分源程序代码34281.引言1.1单片机概述现代科技随着大规模集成电路技术的发展，中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、(I/O)接口、定时器/计数器和串行通信接口，以及其他一些计算机外围电路等均可集

4、成在一块芯片上构成单片微型计算机，简称为单片机。单片机具有体积小、成本低，性能稳定、使用寿命长等特点。其最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中，这是其他计算机无法做到的。1.2信号发生器的分类信号发生器应用广泛，种类繁多，性能各异，分类也不尽一致。按照频率范围分类可以分为：超低频信号发生器、低频信号发生器、视频信号发生器、高频波形发生器、甚高频波形发生器和超高频信号发生器。按照输出波形分类可以分为：正弦信号发生器和非正弦信号发生器，非正弦信号发生器又包括：脉冲信号发生器、函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列波形发生器、图形信号发生器、

5、噪声信号发生器等。按照信号发生器性能指标可以分为一般信号发生器和标准信号发生器。前者指对输出信号的频率、幅度的准确度和稳定度以及波形失真等要求不高的一类信号发生器；后者是指其输出信号的频率、幅度、调制系数等在一定范围内连续可调，并且读数准确、稳定、屏蔽良好的中、高档信号发生器。1.3研究内容本文是做基于单片机的信号发生器的设计，将采用编程的方法来控制硬件电路来实现三角波、锯齿波、矩形波、正弦波的发生。根据设计的要求，对各种波形的频率进行控制，并将所写程序装入单片机的程序存储器中。在程序运行中，当接收到来自键盘的命令，需要输出某种波形时再调用相

6、应的中断服务子程序控制硬件电路改变输出波形。282.方案的设计与选择2.1系统设计本设计通过程序在单片机里的运行来控制信号产生电路，不断的控制输出的波形，产生三角波、正弦波和方波等信号波形，波形输出可以通过键盘进行选择，波形的频率可以通过电位器进行调节，同时在LCD上显示出来，设计的信号发生器结构简单易操作，可方便大众的使用。频率可从几个赫兹到几十兆赫，除了供通信，仪表和自动控制系统测试用外，设计的电路还可广泛用于其他非电测量领域。2.2方案的比较方案一：采用单片机函数发生器（如8038），8038可同时产生正弦波、方波等，而且方法简单易行，

7、用D/A转换器的输出来改变调制电压，也可以实现数控调整频率，但产生信号的频率稳定度不高。方案二：采用锁相式频率合成器，利用锁相环，将压控振荡器（VCO）的输出频率锁定在所需频率上，该方案性能良好，但难以达到输出频率范围的要求，且电路复杂。方案三：利用AT89S52单片机的智能控制功能，实现对信号产生芯片MAX038器件的控制，产生不同频率的三角波、正弦波和方波等信号波形，波形输出可以通过键盘输入进行选择，波形的频率可以通过电位器进行调节，同时在1602上显示出来。2.3方案选择鉴于方案一的信号频率不够稳定和方案二的电路复杂，频率覆盖系数难以2

8、8达标等缺点，所以决定采用方案三的设计方法。它不仅采用软硬件结合，软件控制硬件的方法来实现，使得信号频率的稳定性和精度的准确性得以保证，而且它使用的几种元器件都是常