基于51单片机的简易函数信号发生器的设计与分析

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1、2016.23设计与研发基于51单片机的简易函数信号发生器的设计与分析郭辉（阜阳师范学院信息工程学院，安徽阜阳，236037）摘要：函数信号发生器设计与分析是单片机实践中的一重要实验。本文采用Proteus对函数信号发生器的原理图进行设计，并通过Keil软件编程验证该设计的可行性，通过调节按键，该简易函数信号发生器可以正确输出正弦波、锯齿波、梯形波、矩形波，并可以通过按键对相应波形的频率进行调节，最终通过Proteus制作出该电路的PCB原理图。本设计对单片机项目设计与实现具有一定的指导意义。关键词：信号发生器；AT89C51；Proteus；Keil；PCB中图分类号：TP368.1

2、文献标识码：BDesignandanalysisofasimplefunctionsignalgeneratorbasedon51singlechipmicrocomputerGuoHui（CollegeofInformationEngineering,FuyangTeachers'College,FuyangAnhui,236037）Abstract：ThispaperusestheprincipleoffigureProteusfunctionsignalgeneratorisdesigned,andthefeasibilityofthedesignisverifiedbyKeil

3、softwareprogramming,byadjustingthekey,thesimplefunctionsignalgeneratorcanoutputsinewave,JuChibo,trapezoidalwave,rectangularwave,andcanbeadjustedthroughthekeycorrespondingtothefrequencyofthewaveform,eventuallyproducedbyProteusPCBprinciplediagramofthecircuit.Keywords：signalgenerator;AT89C51;Proteu

4、s;Keil;PCB0引言8086、MSP430、Cortex、8051、AVR、ARM和DSP等系列处理器，在编译方面，该软件也支持IAR、Keil和MATLAB等多种编译器。Proteus软件为英国Labcenterelectronics公司开发的因此采用Proteus作为本设计的平台即能实现相应设计的要求，EDA工具软件。该软件不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，又能节约设计时间与设计成本。还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围本文所设计的函数信号发生器作为一种常用的信号源，在器件的工具之一是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计生产实践、电子设计、教学试验

5、中被广泛使用。在Proteus软件上软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持图1函数信号发生器原理图1万方数据设计与研发2016.23进行先绘制、后仿真、最后生成PCB，符合电子电路设计的一般步1.2控制器芯片AT89C51。AT89C51是一种带4K字节骤，避免了因思考不充分造成的工程成本的不必要浪费。FLASH存储器的低电压、高性能CMOS、8位微处理器。本设计采用的51芯片为40引脚的双列直插DIP封装型。通过32个可编1Proteus原理图绘制程I/O口对外围电路进行控制。1.1总体结构。本文以AT89C51为核心控制芯片，使用1.3模数转换芯片DAC0832。

6、DAC0832为8位D/A转换器，DAC0832进行模数转换，LM324为电压放大器，通过两个按键来转换时间为1us，工作电压+5V~+15V，如图1为DAC0832芯片操分别控制系统输出波形的种类及输出波形的频率。作的时序图。从图1中可以看出，当为低电平后，数据总线上的数图2正弦波输出波形图3方波输出波形图4锯齿波输出波形图5梯形波输出波形2万方数据2016.23设计与研发据才开始保持有效，然后将置低电平，在置低后与稳定输出。四角按键的规格为：引脚直径0.7mm，引脚间距3.4mm，尺寸大小1.4运算放大器LM324。LM324内部包括有两个独立的，高（长与宽）6.5~7.9mm。增

7、益，运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用。对为按键button添加封装，通过“工具”菜单栏下的“导出网于LM324来说其内部含有四组运算放大器，本设计只使用其中一络表到ARES”选项将本设计原理图导入到ARES中，并分别选择组。BoardEdge层绘制矩形边界，选择Keepout层绘制电气边界。选1.5电路原理图的绘制。整理设计思路在Proteus中的实现择元器件封装并对元器件进行布局。步骤如下：通过“工具”菜单栏的“设计规则管理器”