多功能信号发生器设计

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1、河南理工大学本科课程设计报告河南理工大学《单片机应用与仿真训练》设计报告多功能信号发生器设计姓名：学号专业班级：电气本11-4指导老师：　所在学院：电气工程与自动化学院时32河南理工大学本科课程设计报告摘要本设计采用基于AT89S52的单片机最小系统为核心，成功产生出幅值和频率都可调的正弦波、锯齿波、方波、三角波等波形。频率范围是100-1KHz,幅值调节范围0V到+5V。本系统主要由四大模块组成：显示模块、波形发生模块，幅频调节模块、及外部电源模块。各个模块的实现方法如下：一、显示模块：本系统采

2、用应用较广泛的数码管作为显示模块。其显示与控制机理是单片机通过与数码管按照一定的规定相连接，然后再程序中在对数码管进行初始化后，就可以向其写字符或读字符。二、波形发生模块及稳幅输出模块：产生指定波形可以通过DAC芯片来实现，不同波形产生实质上是对输出的二进制数字量进行相应改变来实现的。本系统采用的是两片DAC08328位数/模转换器，前级DAC0832的输出作为后级DAC0832的参考电压。稳幅输出则通过LM324集成运放来实现对DAC0832输出电流信号到电压信号的转变。三、幅频调节模块：通过按

3、键与门电路74LS08的组合来实现通过产生中断来实现对波形的选择和频率的调节。而幅值调节通过改变前级DAC输入数字量来实现后级DAC参考电压Vref的改变来改变幅值。为了产生尽可能精确的频率，在定时器中断程序中调用波形的输出程序，每发生一次定时器中断，输出一个点。程序设计输出64个点，64*T，就是波形的周期。通过改变定时器的周期来改变输出波形的周期。四、电源模块：利用MAX232的2脚，6脚产生正负10V直流电压用作LM324的电源。本系统软件主要通过C语言开发，硬件电路设计具有典型性。同时，本

4、系统中任何一部分电路模块均可移植于其它实用开发系统的设计中，电路设计实用性很强。32河南理工大学本科课程设计报告目录1、概述41.1信号发生器现状41.2单片机在波形发生器中的应用42、系统总体方案及硬件设计52.1系统分析52.2总体方案设计62.2.1系统总体结构框图设计62.3总体硬件设计62.4系统各模块设计72.4.1资源分配72.4.2显示器接口设计72.4.3复位与时钟电路设计82.4.4按键中断电路设计92.4.5D/A转换电路设计103、软件设计143.1软件总体设计143.2软

5、件功能设计153.2.1系统初始化程序设计153.2.2按键检测及中断处理程序163.2.3方波波发生程序设计173.2.4正弦波产生程序183.2.5三角波产生程序183.2.6锯齿波产生程序184、实验仿真204.1protues软件仿真204.2仿真结果214.3仿真结论225、课程设计体会23参考文献24附1：源程序代码25附2：系统原理图3332河南理工大学本科课程设计报告1、概述1.1信号发生器现状.目前，市场上的信号发生器多种多样，一般按频带分为超高频、高频、低频、超低频、超高频信号

6、发生器。其中高频、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。但是在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟震动等领域往往需要低频信号源，而由硬件搭建的波形发生器效果往往达不到好的效果，而且低频信号源所需要的RC很大，大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度也难以保证，而且体积大，漏电，体积大是该类波形发生器的显

7、著缺点。1.2单片机在波形发生器中的应用随着电子技术的飞快发展，单片机的应用不断的深入，基于单片机的智能仪器的设计技术不断成熟。单片机构成的仪器具有高可靠性，高性价比，单片机技术在智能仪表和自动化等诸多领域有了极为广泛的应用，并应用到各种家庭电器，单片机技术的广泛应用推动了社会的进步。利用单片机采用程序设计方法来产生波形，线路相对简单，结构紧凑，价格低廉，频率稳定度高，抗干扰能力强等优点，而且还能对波形进行细微的调整，改良波形，易于通过程序控制，只要对电路稍加修改，调整程序，就能实现功能的升级。3

8、2河南理工大学本科课程设计报告1、系统总体方案及硬件设计2.1系统分析基于单片机的信号发生系统是一个实际应用系统，可为相关实验及实际应用提供支持。本论文包括硬件系统的详细设计及C语言在基本控制中的应用。此系统具有的功能如下：硬件部分（1）七段数码管显示电路；（2）键盘和与与门中断产生电路；（3）时钟电路与复位电路；（4）具有8位精度的D/A转换和波形产生电路；（5）正负10V直流电源转换电路；软件部分（1）系统复位初始化；（2）键盘中断与处理；（3）中断0服务程序；（4）定时器0中