论文基于AT89C51单片机的数字式低频信号发生器.doc

内容摘要：本 系 统 是 基 于 AT89C51单片机 的数字式 低频信号发生器。运 用 AT89C51 单片机 作 为控 制的中心，外 围 运 用 DAC0832、LM324、按 键和8位 数码管等。通 过按 键来控 制 的 话可 以 产生 方 波、三角 波、正 弦波等，同时 通过数 码管来 指示对 应的频率。这个设计简 洁、性能 很好，可以 用于很 多种需 要低 频率 信号的 地方，具有很多的 实用性质。 各各样的信 号是通 信的重 要组 成，正 弦 波、三 角波和方 波等是常 见的信 号。在科 学研 究及教 学实 验中常 常需 要这 几种信 号的发 生装 置。为了方便，研 制一种齐 全、使 用方便的信 号源是必 要的介绍的用AT89 C51单片 机和DAC0832需不同的低频 信号源，信号和都是可 以按 要求 控 制的。文中简 介 了DAC 0832转 换器的 结构 原 理和使 用方法，A T89C51的 基础 理论，与 设计电 路关 的各 种芯片。介绍了单片 机控制D /A转换 器产生信 号的硬 件电 路和 软件。信号频 率幅度 也按 要求该信 号源的特点 是：体 积 小、价 格 低廉、性能 稳定、实 现 方便、功 能齐全  波形发生器设计 前言 波形 发 生器也被称为函 数发生器 ，作为实 验的 信号源，是当今世界 各种 电子电路 实验 设计 中不可或缺 的仪 器 之一。现在，市场上很多 常见的 波形发 生器大多都是 纯硬 件搭 接起来的，而且波形的种 类十分有 限，大多是锯 齿波，正 弦波，方 波，三 角 波 等。 随着信息时代的发展，我国的数字化信息技术有了质的飞跃，不断向前推进，将运用于实际生活中的各个角落。日常生活中常用到的信号发生器，就是本质上所说的电子仪器设备。比较保守、传统的应用电子设备都是利用硬件电路组合成型。例如，通过借用555振荡电路感应模式，能够产生正弦波、三角波、方波三大电流波形的设计理念值得借鉴和采用，能够不完全依赖于单片机，把握综合思维具体分析。事物都有两面性，这种电路设计虽然在结构设计方面占据优势，但是他都可控性差、涉及面狭隘、产生的波形效果不佳而且存在体积大的不利发展条件。在 科学 研究和实际运用中，比如工 业控制，生 物医 学，地 震模拟 机械振 动等方面经常要用 到低频率 信号源。但是由硬 件电路所 构成的 低频率信 号的性 能很难 令人满意，而 且低 频率信号 源需要的 RC很大；电流小，阻力大，存储电量大、耗电量大，增加了加工难度；设计参数也很难保证精确性、标准性；其中，它的软肋就是有着危险因素：漏电、发热，电量损耗快。如果要想保障更高要求、更加繁杂的工作顺利完成，那么电路的设计思路也随之复杂，要求性高。 1 波形发生器的概述 经济不断发展，技术也在改革创新，在技术领域往往会涉及到这些具体技术概念：数控技术、通信设备、遥感技术、电子工程、测量工具：仪表、仪器及计算机，并且往往需要各种不同的信号发生器的配合和应用。根据集成电路的发展模式看来，它的方便性和创新性更有利于组合其他形式的发生器，创造更大的实用价值。通过集成电路形式创造的波形发生器与其他形式的波形发生器相比较明显看出，波形起伏状态、持续时间、质量状况的稳定性和应用性有着显著进步。 1.1 波形发生器的发展状况 波形发生器就是一个集优良性能为一体的使用率高的电子仪器设备。它自身兼具发展优势，能够自己产生标准信号进行传输和操纵信号进行定义传输，实现信息资源的可持续发展和共享性，最大程度利用好波形发生器的有利条件，性价比高、稳定性强、可控性高、利用性大，全方位发展电子信息技术。同时，以函数为形式的波形发生器具有持续、均匀的相位变换和稳定的频率变化等优势因素，一方面能够掌控和模拟信号；另一方面还能够根据相关概念，幅度、频率、时间、速度、波形进行分析研究，做好设计前的准备活动。同样还能与其他电子设备组合，成为能够测试震动力度、用于通讯和定位、检测系统问题的综合使用的仪器装备。 在1970年初，信号发生器根据自身的结构形式主要分为脉冲波和正弦波两大类，函数波形发生器是介于它们两者之间的标准型，为用户提供上弦波、下西安波、方形波、圆形波等常用波形，在产生波形后能够与其他形式结合，选择先进的制作方法和恰当的设计理念进行更高层次的实验研究。这个阶段的波形发生器基本采用的是模拟电子形式，但它的价格高、体积大、损耗多，不易于操作，要想操作水平达到标准化，那么对电路设计结构的要求性很高。主要表现为：第一，调控输出频率时要保持好时间和速度，应用好电位器的调节作用，将频率调到最佳值；第二，脉冲的空间占有率是固定的，不允许随意变动的。 各各样的信 号是通 信的重 要组 成，正 弦 波、三 角波和方 波等是常 见的信