铜陵学院基于5单片机的信号发生器设计.doc

~ 学年 第 1 学期 《单片机原理及接口技术》 课 程 设 计 报 告 题 目： 基于51单片机的信号发生器设计 专 业： 电子信息工程 班 级： 姓 名： 指导教师： 电气工程学院 年月20日 1、任务书 课题名称 基于51单片机信号发生器设计 指导教师（职称） 执行时间 学年第 1 学期 第 7 周 学生姓名 学号 承担任务 设计目的 随着电子技术的发展,信号发生器经常要用在各种科学技术领域和工程实践中。选择适当的嵌入式处理器、DA转换芯片，放大器，设计出一种基于单片机的多功能信号发生器的设计，能够实现键盘控制下输出正弦波、方波、三角波等波形。 设计要求 1.设计一个能自动稳定产生方波和三角波的函数发生器 2.输出信号频率范围：1HZ~100HZ; 3.输出电压：方波=24V, 三角波=8V, 摘 要 本文以STC89C51单片机为核心设计了一个低频函数信号发生器。信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可能自动稳定产生方波和三角波，波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变。波形和频率的改变通过软件控制，幅度的改变通过硬件实现。介绍了波形的生成原理、硬件电路和软件部分的设计原理。本系统可以产生最高频率100HZ的波形。该信号发生器具有体积小、价格低、性能稳定、功能齐全的优点。 关键词: 低频信号发生器; 单片机; D /A转换; 目 录 一.设计原理…………………………………………………………………………………1 二.方案论证…………………………………………………………………………………2 2.1 信号发生电路方案论证……………………………………………………………2 2.2 单片机的选择方案论证……………………………………………………………2 2.3 显示方案论证………………………………………………………………………2 三．总体系统设计……………………………………………………………………………………………………………………………………………4 4.1单片机最小系统的设计………………………………………………………………4 4.2 波形产生模块设计……………………………………………………………………4 4.3 显示模块的设计………………………………………………………………………5 五．安装调试及测量数据分析………………………………………………………………6 5.1调试过程………………………………………………………………………………6 5.2频率的测量数据………………………………………………………………………7 5.3出现的问题与解决的方法……………………………………………………………7 5.4系统仿真波形…………………………………………………………………………7 5.5效果分析………………………………………………………………………………8 5.6测量仪器………………………………………………………………………………8 参考文献………………………………………………………………………………………9  第一章．设计原理 利用51单片机采用程序设计方法产生锯齿波、正弦波、矩形波三种波形，再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来，能产1Hz—100Hz的波形。通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率变化，并通过液晶屏1602显示其各自的类型以及数值，系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三部分。 第二章．方案论证 2.1 信号发生电路方案论证 方案一：通过单片机控制D/A，输出三种波形。此方案输出的波形不够稳定，抗干扰能力弱，不易调节。?方案二：使用传统的锁相频率合成方法。通过芯片IC145152，压控振搭接的锁相环电路输出稳定性极好的正弦波，再利用过零转换成方波，积分电路转换成三角波。此方案，电路复杂，干扰因素多，不易实现。 ?方案三：利用MAX038芯片组成的电路输出波形。MAX038是精密高频波形产生电路，能够产生准确的三角波、方波和正弦波三种周期性波形。以上三种方案综合考虑，选择方案。方案一：STC51单片机芯片全面兼容其它51单片机，