基于51单片机的低频信号发生器的设计与仿真

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1、第19卷第16期电子设计工程2011年8月Vo1．19No．16ElectronicDesignEngineeringAug．2011基于51单片机的低频信号发生器的设计与仿真逯久鑫，彭旋，樊军庆(海南大学机电学院海南儋州571737)摘要：基于改善传统正弦信号源价格昂贵，低频输出时性能不好且不便于自动调节的目的。采用AT89C51单片机，结合编程和软件查表的方法读取经离散化处理的波形信号。通过D／A把信号转化并还原所需的波形信号。进行了proteus计算机软件仿真．得到了与理论相应的锯齿波、方波、正弦波信号并实现了各种波形的自由

2、切换以及频率、相位的改变和多相波的产生关键词：单片机；信号发生器；D／A转换器；proteus；离散化处理中图分类号：TM935文献标识码：A文章编号：1674—6236(2011)16—0153—03DesignandsimulationofthelowfrequencysignalgeneratorbasedonMCULUJiu—xin，PENGXuan，FANJun—qing(CollegeofMechanicalandElectricalEngineeringHainane，Danzhou571737，China)Abst

3、ract：AsinesignalgeneratorbasedonAT89C51isdevelopedforimprovingtheexpensivepriceandnoteasytoautomaticregulationwhenoutputthelow—frequencyoftraditionalsignalgenerator．Themethodofprogrammingandsoftwarelook·uptableisbeenusedtoreadthesignalwhichhasbeenprocessedwithdispersi

4、ngprocessing．AndthesignalwillberestoredbyD／A．InordertoobtainedSawtooth-wave，square-wave，sinesignals，andthesimulationbythecomputersoftwareProteusisbeendone．Theirfrequency，amplitudeandphaseanddifferentwaveformscanbechangedfreely．Andthoseresultsconsistentwiththetheory．Ke

5、ywords：MCU；signalgenerator；digitaltoanalogconverter；proteus；dispersingprocessing单片机是在20世纪70年代中期发展起来的一种大规实现的闭。模集成电路芯片，是由中央处理器(CPU)芯片、ROM芯片、l堑董皇壁RAM芯片和I／0接口以及其他外围电路等通过印刷电路板匝方波pO上总线连接成一体的完整的计算机系统。具有成本低、体积p1．0小、性能稳定等特点。信号发生器是一种在生产实践和科技p1．2P1．3领域中都有着广泛应用的一种信号源。传统的正弦信号源根p1．

6、4-p1．7‘据实际需要一般价格昂贵，低频输出时性能不好且不便于自动调节，工程实用性较差。现利用单片机的优越特性制作一图1电路图Fig．1Circuitdiagram种体积小，使用方便的低频信号发生器。以AT89C51单片机为核心结合低速D，A，通过设计与编程实现了锯齿波、方波、1．1产生波形的原理正弦波的产生及其自由切换以及实现频率、相位的可调与多由D／A的模拟输出公式Vo~=BxVR(VR为常数，由参考电相波的同时输出。压REF=。旷决定；B为数字量，常为一个二进制数，由单片机输出给D／A)可知：当改变数字量时，D／A产生一个

7、相1方案设计应的。如果单片机输出给D／A的曰．值由延时子程序保持设计电路如图1所示，由波形的控制端口控制何种波形一段时间(如1／2周期)后再突变为另一个数值并保持的输出并使连接在P0口的相应指示灯亮。信号数据由P0口相同一段时间之后再变回．．循环上述程序即可产生一个方输出，经低速D，A、放大电路、滤波电路最后输出。频率的调整波；当在00H—OFFH线性变化为时(如以00H开始，每信号由P2口输入，经过改变相应的延时子程序改变输出波相隔一定的时间用“INC”指令加1，直至等于B=0FFH)再突的频率，相位的调整信号由P2口输入。而信

8、号的幅值是通过变回，此时也产生一个线性值，同样循环上述程序便可改变连接在D／A上的滑动变阻器而改变D／A的参考电压来产生锯齿波；同理，如果将正弦波对应的二进制码放在单片机的存储区，通过“MOVCA，@A+DPTR”不断取数据送P0端收稿日期：201