基于单片机的信号发生器设计

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1、基于单片机的信号发生器设计摘要在介绍MAX038芯片特性的基础上,论述了采用MAX038芯片设计数字函数信号发生器的原理以及整机的结构设计。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。本文重点论述了整机通过D/A转换电路控制MAX038的实现过程，D/A转换电路采用了8位4通道的MAX505来实现。在幅度的控制上采用数字电位器AD5171，该芯片是I²C总线方式控制，文中给出了I²C总线的读写控制程序。系统支持按键操作和上位机操作两种模式。关键词:函数信号；D/A；

2、单片机控制DesignofSignalGeneratorSystemBasedonSCMZisuzhou(CollegeofZhangjiajie,JishouUniversity,Jishou,Hunan416000)AbstractBasedontheintroductionofMAX038,wediscussedtheprincipleandthewholeframeofthedigitalfunctionsignalgenerator.Wedescribedthecontroloftheoscillatoryfrequent,amp

3、litudeandthedigitaldisplayindetail.Thegeneratorcanoutputthreekindsofwaves:sinewave,squarewave,trianglewave.Thistexthasexpositionthemirco-computercontrolstheD/Aelectriccircuitofconversionrealizetheprocess.InD/Achangingelectriccircuitadoptthe8bit4channelcometorealize.Porenti

4、ometerAD5171isadoptedinthecontroloflength.ThischipisthatI²Cbuscontrolway.Thissystemsupportskey-controlorcomputer-controlmodes.Keywords:functionsignal；D/A；single-chipmicroprocessorcontrol；29目录绪论1第一章系统概述和设计方案21.1论文的内容和组织21.2方案选择21.3信号发生芯片选择21．4方案框图设计及基本控制原理31.5.1频段控制调整参数计算41

5、.5.2频率控制细调参数计算51.5.3占空比的数字控制参数计算61.5.4幅度的数控参数实现6第二章系统硬件设计82.1系统总体设计82.2单片机介绍及外围电路82.3D/A转换电路（频率，占空比控制电路）102.3.1MAX505的引脚描述102.3.2MAX505的内部结构及原理112.3.3D/A转换电路的电路说明132.4频段选择电路142.5幅度控制电路152.6键盘电路172.7电源电路18第三章系统软件流程图设计203.1主程序流程图203.2频段处理子程序213.3频率处理子程序213.4幅度处理子程序22系统分析与总结2

6、3参考文献24附录2529基于单片机的信号发生器设计绪论绪论基于单片机的信号发生器设计，该课题的设计目的是充分运用大学期间所学的专业知识，考察现在正在使用的信号发生器的基本功能，完成一个基本的实际系统的设计全过程。关键是这个实际系统设计的过程，在整个过程中我可以充分发挥自动化的专业知识。特别是这个信号发生器的设计中涉及到一个典型的控制过程。通过单片机控制一个有特殊功能的信号发生芯片，可以产生一系列有规律的幅度和频率可调的波形。这样一个信号发生装置在控制领域有相当广泛的应用范围。在现代社会中，自动化技术已经渗透到社会生活的各个领域中。在超声波

7、测量技术中,超声换能器(发射换能器和接收换能器)是超声波检测技术的核心部件。高精度、宽频率范围、高稳定性的激励源对于发射换能器及超声检测系统性能的改善和提高起着至关重要的作用。传统的波形发生器通常由晶体管、运放IC等分离元件制成。与此相比,基于集成芯片的波形发生器具有高频信号输出、波形稳定、控制简便等特点。其中，信号发生器是自动化领域中的一个典型应用。因为现代的自动化控制中基本都会利用信号来控制设备的工作。利用信号的产生进行仪器的控制已经是自动控制中的一个重要的手段，那么一个幅度、频率、占空比以及波形可调的信号发生器的设计和完成更具有使用价

8、值。只要将这个信号发生器设计的基本思路掌握，不但可以融会贯通所学的专业知识还可以在以后工作中利用到，作为用来控制其他设备或设计的一个参考。信号发生器是电子实验室的基本设备之一，目