数信号发生器的设计.docx

电子信息技术创新实践课程设计说明书（论文）题目：函数发生器的设计 学院：信息工程学院班级： 2015级电子信息工程1班学生姓名：学号：指导教师：设计时间： 2017年 5月26日--2017年 6月20日成绩：（百分制）黄山学院教务处制黄山学院课程设计任务书题目函数发生器的设计一、设计（创作）的内容和任务要求设计一个能产生正弦波、方波、三角波、锯齿波的波形发生器。可生成分别对应的正弦波、方波、三角波、锯齿波。可实现波形的转换输出。二、进度安排（起止时间：2017 年 5月 26 日～2017 年 6月 20日）1、2017年5月26日-2017年6月3日：熟悉课程设计内容，提出初步设计方案2、2017年6月4日-2017年6月10日：确定设计方案，并完成硬件、软件设计3、2017年6月11日-2017年6月15日：系统调试，完成课程设计报告4、2017年6月16日-2017年6月20日：课程设计答辩三、主要参考资料[1]张毅刚.单片机原理几应用[M]. 北京：高等教育出版社，2014.[2]张毅刚.基于Proteus的单片机课程的基础实验与课程设计[M]. 北京：人民邮电出版社，2016.[3]彭伟.单片机C语言程序设计实训100例[M]. 北京：人民邮电出版社，2010.院部审核意见：年月日成绩评定：函数发生器的设计说明书信息工程学院电子信息工程专业指导老师：目　录摘　要1第1章　绪　论21.1　函数发生器的发展21.2　函数发生器设计的背景21.3　函数发生器实现的特色功能2第2章　系统设计42.1　方案论证42.2　方案选择5第3章　单元电路设计63.1　单片机主控模块63.2　I/O扩展模块63.3　D/A转换模块73.3.1　D/A选择73.3.2　D/A输入设计83.4　波形产生模块93.5　增益放大模块113.6　人机接口113.6.1　键盘模块113.6.2　显示模块123.7　频率计算模块123.8　电源模块133.9　总体电路13第4章　软件设计164.1　流程图及设计164.2　软件系统的使用说明20第5章　调试22结　论24致　谢25摘要：函数信号发生器作为一种常用的信号源，广泛应用于电子电路、自动控制和科学研究等领域。它是一种为电子测量和计量工作提供符合严格技术要求的电信号设备，因此是电子测试系统的重要部件，是决定电子测试系统性能的关键设备。它与示波器、电压表、频率计等仪器一样是最普通、最基本的，也是得到最广泛应用的电子仪器之一。本文设计了一款基于AT89C51单片机、MAX038芯片实现的函数发生器，可以产生频率、幅度可调的正弦波、方波、三角波、三种周期性信号，输出波形失真小于0.75%，频率可调范围为～，矩形波占空比可调范围为30%~60%。该函数发生器具有成本低廉、结构简单、人机界面友好等特点，在教学方面具有较高实用价值。关键词：单片机；函数发生器；频率；幅度；占空比第1章　绪　论1.1　函数发生器的发展波形发生器亦称函数发生器，作为实验用信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种类有限，多为正弦、方波、三角等波形。单片机构成的仪器具有高可靠性、高性能价格比，在智能仪表系统和办公自动化等诸多领域得以极为广泛的应用，并走入家庭，从洗衣机、微波炉到音响汽车，处处可见其应用。因此，使用单片机技术开发的函数发生器性能更加优良，随着单片机的普遍应用，与单片机结合开发的函数发生器也将得到广泛应用。1.2　函数发生器设计的背景函数发生器能提供正弦波、方波、三角波等多种波形，有的还同时具有调制和扫描能力，在我们的大学电子实验室、科研机构研究实验室、工厂开发实验室等有着广泛的应用，特别是在基础教育方面应用更加广泛。信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号（各种波形），信号源在电子实验和测试处理中，提供信号驱动电路正常工作。一般来说任意波形发生器，是一种特殊的信号源，综合具有其它信号源波形生成能力，因而适合各种仿真实验的需要。但为了增强任意波形生成能力，它往往依赖计算机通讯输出波形数据。在函数发生器的发展中功能越来越多，结构上也越来越复杂，体积也越来小。但是在整体设计的造价上花费越大，对于使用者来说操作过于复杂。综合上述，我设计了一款面向教学使用的函数发生器。该函数发生器体积小、重量轻、操作简单。对于购买者，在价格上更有着比其它同性能的函数发生器更低的价格。1.3　函数发生器实现的特色功能为了克服函数发生器在教学使用中输出波形易失真、精度低、价格昂贵及不易携带等缺点，设计一款能产生多种函数波形的函数发生器，要求该系统具有如下特色功能：1．能产生正弦波、方波、三角波，且波形频率和占空比可调；2．频率范围：～，连续可调；3．矩