基于单片机的低频任意信号发生器的设计与制作(硬件部分)
基于单片机的低频信号发生器设计
[收稿日期]2008207201 [作者简介]徐阳(19842),男,2005年大学毕业,硕士生,现主要从事计算机与嵌入式系统应用和网络安全等方面的研究工作。
基于单片机的低频信号发生器设计 徐 阳,钟宝荣 (长江大学计算机科学学院,湖北荆州434023)[摘要]讨论了以SST89E564单片机为核心的低频信号发生器设计原理和方法,采用单片机外部大容量存储器扩展技术及DAC 接口技术简化了仪器硬件设计,以软件查表方式读取波形信号经离散化处理之后的数据,通过D/A 转换还原成所需要的信号波形,讨论了波形离散化处理方法及数据采样点数与存储容量的关系,给出了硬件电路和软件框图。
[关键词]单片机;DAC 接口;离散化处理;信号发生器[中图分类号]TN91116;TP36811[文献标识码]A [文章编号]167321409(2008)032N071203在工业测量控制系统开发过程中,常常需要采用信号发生器来模拟真实信号源,以达到降低开发成本、提高项目开发效率的目的。
笔者设计了一种以单片机为核心的低频信号发生器,利用单片机的强大控制和计算能力[1],结合DAC 接口技术,产生频率和幅度都可调整的各种信号波形,模拟不同的目标信息[2]。
信号波形的产生通过单片机查表软件实现,提高了仪器工作速度,并且在用作多通道信号发生器时,可以实现十分准确的相移,如双通道间的90°相移,三通道之间的120°相移甚至任意角度的相移,这是过去用常规电子技术不易做到的。
图1 低频信号发生器硬件组成1 低频信号发生器硬件组成及工作过程低频信号发生器的硬件结构框图如图1所示。
单片机SST89E564为仪器核心,它片内集成了64K 字节具有“在系统编程(ISP )”功能的FL ASH存储器,用于存放程序代码。
考虑到波形数据点数与存储器容量成正比的关系,为了精确复现模拟信号波形,仪器应具有足够大的存储器容量来保存波形数据,为此在单片机外部扩展了2M 字节的数据存储器。
单片机 低频脉冲信号发生器 设计报告2
河北工业大学计算机硬件技术基础（MCS-51单片机原理及应用）课程设计报告书一、题目：低频脉冲信号发生器二、设计思路：该程序不用连线，或检查脉冲时可用P1.0口连个小灯即可。
四、程序清单和注释：ORG 0000HJB P1.6 ZZ ;P1.6=1转移到ZZMOV 31H,#3CH ；给定时器0赋初值MOV 30H,#0B0HMOV 79H,#10H ；给数码管赋值5MOV 7AH,#10HMOV 7BH,#10HMOV 7CH,#10HMOV 7DH,#01HMOV 7EH,#00HAJMP MAIN ；转移到主程序ORG 002BHAJMP TOS ；转移到T/C0的中断服务程序TOSZZ: MOV 31H,#9EHMOV 30H,#58HMOV 79H,#10HMOV 7AH,#10HMOV 7BH,#10HMOV 7CH,#10HMOV 7DH,#02HMOV 7EH,#00HAJMP MAINORG 002BHAJMP TOS；产生低频定时脉冲MAIN: MOV SP,#4FHMOV TMOD,#01H ；置T/C0为方式1，定时MOV TH0,#31HMOV TL0,#30HMOV IE,#82H ；CPU开中断，T/C0允许中断SETB P1.0SETB TR0 ；启动T/C0定时LOOP: SJMP LOOP ；等待中断TOS: MOV TH0,#31HMOV TL0,#30HCPL P1.0 ；输出方波SJMP DISP ；转到数码管显示RETI；显示子程序DISP: MOV A,#03H ；方式控制字03H送AMOV DPTR,#0FF20HMOVX @DPTR,A ；方式控制字送8155命令口DISP4: MOV R5,#01H ；位选端指向最左一位显示器 MOV R0,#79HMOV A,R5LD0: MOV DPTR,#0FF21H ；位码送位选端MOVX @DPTR,AMOV DPTR,#0FF22HMOV A,@R0 ；待显字符地址偏移量送A ADD A,#0EHMOVC A,@A+PC ；查段码表MOVX @DPTR,AACALL DLAY ；延时1MSINC R0MOV A,R5JB ACC.5,LD1 ；显示一遍则返回RL A ；位码左移一位MOV R5,AAJMP LD0 ；显示下一个数码LD1: SJMP DISP4DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H ；字码表DB 82H,0F8H,80H,90H,88H,83H,0C6HDB 0A1H,86H,8EH,0FFH,0CH,89HDB 0C8H,0C1H,7FH,0BFHDLAY: MOV R7,#02H ；延时子程序DL1: MOV R6,#0FFHDL2: DJNZ R6,DL2DJNZ R7,DL1RETEND五、更完善方案和创新：该程序采用的是P1.0连接的开关设定的频率,同样,也可以采用键盘设定,采用键盘设定是比较麻烦些,但设定的范围可大大的提高,设定也更加方便,功能更加强大。
基于单片机的低频信号发生器的设计毕业论文
基于单片机的低频信号发生器的设计毕业论文燕山大学本科生毕业设计（论文）摘要本文是基于单片机的低频信号发生器的设计。
我所设计的信号发生器是由单片机AT89C51，D/A转换器DAC0832，低频放大器LM324和四位一体数码管实现的。
本系统输出的电压范围是0～5V，频率范围是1～1000Hz，以电压的方式输出正弦波、三角波和方波信号，用数码管显示信号的频率。
可通过键盘选择输出波形和调节频率的大小。
该信号发生器具有操作简便、灵活，性价比高和智能化的特点，可广泛用于电子测量、调试工程中。
本文首先对信号发生器的原理，发展历史进行了较全面的介绍，为本次设计奠定了扎实的基础。
其次，介绍了信号发生器的种类，通过对几种不同低频信号发生器的比较从中确定本次设计方案，并介绍其基本设计原理。
其次，通过学习AT89C51和DAC0832的主要结构和功能,设计了一种以这两个芯片为核心的低频信号发生器。
本次设计主要是通过软件控制整个电路系统，最后通过软件的主程序流程图和子程序流程图介绍本系统软件的工作过程。
关键词信号发生器；单片机AT89C51；D/A转换；低频放大器I燕山大学本科生毕业设计（论文）AbstractThis article is according to the low-frequency signal generator single-chip design. I designed the signal generator is made up with a single-chip microcomputer of AT89C51, D/A converter of DAC0832, low-frequency amplifier of LM324 and four-in-one digital control to achieve. The system can output the electric voltage biggest be worth for the 0-5 V. The frequency is a 1-1000 Hz Of rectangle wave, triangle wave, and sine wave，for third kinds of form signal.,output voltage waveform signal with a digital display signal frequency. The signal generator is simple, flexible, cost-effective and intelligent features, can be widely used in electronic measurement and testing work.This article first introduce signal generating device principle, the historical development has been carrying on the comprehensive introduction, has laid the solid foundation for this design. Secondly, introduced signal generating device's type, through to several kind of different low-frequency signal generator's comparison definite this design proposal, and introduces its important job principle. Thridly, through studies AT89C51 and the DAC0832 primary structure and the function, has designed one kind of these two chips as the core low-frequency signal generator. This design is mainly through the software control entire circuitry, finally introduces this system software work process through software's master routine flow chart and the subroutine flow chart.Keywords The signal occurrence machine；Monolithic machine AT89C51；D/A conversion；low noise amplifierII目录摘要 ........................................................................... .. (I)Abstract ..................................................................... ........................................... II 第1章绪论 ........................................................................... .. (1)1.1 课题背景 ........................................................................... .. (1)1.2 信号发生器的发展历史 (1)1.3 信号发生器发展趋势及现状 ............................................................... 3 1.4 课题主要内容和章节安排 ................................................................... 4 第2章低频信号发生器的设计原理 (6)2.1 信号发生器的种类 ........................................................................... .... 6 2.1.1 按输出信号频率范围分类 ............................................................ 6 2.1.2 按输出波形分类 ............................................................................6 2.1.3 按信号发生器的性能分类 ............................................................ 7 2.2 低频信号发生器的方案设计 ............................................................... 7 2.2.1 方案一 ........................................................................... ................. 7 2.2.2 方案二 ........................................................................... ................. 8 2.2.3 方案三 ........................................................................... ................. 9 2.3 基于AT89C51信号发生器的方案设计及原理 ................................. 9 2.3.1 信号发生器的硬件电路设计方案 ................................................ 9 2.3.2 信号发生器的软件电路设计方案 ............................................... 11 2.4 本章小结 ........................................................................... .................. 12 第3章信号发生器的硬件部分 (13)3.1 主要器件 ........................................................................... .................. 13 3.1.1 单片机芯片AT89C51 (13)3.1.2 数模转换器DAC0832 (16)3.1.3 LM324的结构与功单元电路设计 ........................................................................... .......... 19 3.2.1时钟电路 ........................................................................... ............ 19 3.2.2复位电路 ........................................................................... ............ 20 3.2.3 电源电路 ........................................................................... .. (20)III3.2.4 数码管显示接口电路 (21)3.2.5 键盘接口电路 ........................................................................... .... 22 3.2.6 D/A转换电路 ........................................................................... ..... 23 3.2.7 I/V转换电路 ........................................................................... ...... 24 3.3 本章小结 ........................................................................... ................... 25 第4章信号发生器的软件部分 (26)4.1 主程序流程图 ........................................................................... ........... 26 4.2 子程序流程图 ........................................................................... ........... 27 4.2.1 显示子程序流程图 (27)4.2.2 正弦波产生流程图 (28)4.2.3 方波和三角波产生流程图 ........................................................... 29 4.2.4 中断子程序流程图 (30)4.3.5 键扫描子程序流程本章小结 ........................................................................... ................... 33 结论 ........................................................................... ....................................... 34 参考文献 ........................................................................... ................................. 35 致谢 ........................................................................... ....................................... 57 附录1 ............................................................................ ..................................... 37 附录2 ............................................................................ ..................................... 42 附录3 ............................................................................ ..................................... 46 附录4 ............................................................................ . (56)IV燕山大学本科生毕业设计（论文）第1章绪论1.1 课题背景随着社会科学的进步，电力电子技术的发展，人们对于一些电路分析所需的仪器种类越来越多，同时要求其的精度也越来越高。
基于单片机的低频信号发生器
XXXXX学院单片机课程设计报告题目：基于单片机的低频信号发生器学生姓名XXX学号09XXX专业电子信息工程班级2009级1班指导教师XXXX学部计算机科学与电气工程课程设计时间2012年6月18日XXXXXXX学院电子信息工程单片机课程设计报告基于单片机的低频信号发生器摘要信号发生器是一种用于生产标准的电子仪器，它广泛用于工业生产、科研和国防等各领域中，本系统是基于STC89C52单片机的低频信号发生器。
采用STC89C52单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）、运放电路（LM358）、按键和LCD显示电路等。
通过按键可以控制生产正弦波、三角波等并且实现频率和幅度，同时用LCD显示波形名称、频率和幅度。
关键词：信号发生器单片机数字/模拟转换电路目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1 本设计的意义 (1)1.1.1信号发生器分类 (1)1.1.2研究题目及其意义 (1)1.2 本设计的要求 (2)第2章本设计系统结构介绍 (3)2.1 系统结构框图 (3)2.2 各模块作用介绍 (3)2.2.1独立键盘 (3)2.2 .2 LCD模块 (3)2.2.3 模数转换及集成运放模块 (4)2.2.4 本章小结 (4)第3章系统硬件电路设计 (5)3.1 STC89C52单片机最小系统设计 (5)3.1.1 STC89C52单片机介绍 (5)3.1.2 STC89C52单片机时钟电路介绍 (6)3.1.3 STC89C52单片机复位电路介绍 (7)3.2 数模转换电路介绍 (7)3.2.1主要芯片功能介绍 (7)3.2.2 DAC0832芯片内部结构介绍 (7)3.2.3 DAC0832芯片引脚功能介绍 (8)3.2.4 DAC0832芯片应用电路介绍 (9)3.3 本章小结 (10)第4章系统软件调试环境介绍 (11)4.1 编程软件介绍 (11)4.1.1软件功能 (11)4.1.2软件应用流程 (12)4.2 程序下载软件介绍 (14)4.2.1软件功能 (14)4.2.2软件应用流程 (14)4.3 本章小结 (16)第5章系统程序设计 (17)5.1 系统程序设计流程图 (17)5.2 程序流程图对应程序代码 (17)5.3 本章小结 (22)结论 (23)参考文献 (23)基于单片机的低频信号发生器第1章绪论1.1本设计的意义信号发生器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
自制低频信号发生器
电子报/2010年/1月/10日/第015版智能电子自制低频信号发生器广东王聪电子爱好者在日常电子电路设计中，经常要用到各种波形的信号源，本文介绍一款用单片机设计的低频信号发生器。
该低频信号发生器可以产生锯齿波、三角波、正弦波、方波等常用波形，并可以方便地改变各种波形的周期或频率，具有线路简单、结构紧凑、成本低、性能优越、操作方便等优点。
一、系统硬件设计1.电路组成及芯片选择本设计的总体框图如图1所示。
选用AT89C51单片机作控制器；D/A转换器选用8位D/A 转换芯片DAC0832它与微处理器完全兼容，价格低廉、接口简单、转换控制容易；输出运算放大器选用NE5532P芯片，它的DC和AC特性良好，其特点是低噪声、高输出驱动、高增益、低失真、高转换率，具有输入保护二极管和输出保护电路。
2.电路工作原理电路如图2所示。
单片机的P1口接按键S1～S4和四只发光二极管，S1～S4分别控制产生锯齿波、三角波、正弦波和矩形波(含方波)，而四只发光二极管则作为不同波形的指示灯；单片机的外部中断口P3.2和P3.3分别接按键S5、S6，用于调整各信号的频率；D/A转换器的数据输入端与单片机的P0口相连，将单片机产生的各种波形的数字信号送人DAC0832进行数模转换，DAC0832的输入寄存器选择信号CS、输入寄存器写选通信号WR1受单片机P2口控制，DAC0832的DAC寄存器写选通信号WR2和数据传送信号XFER直接接地，单片机与DAC0832形成“单缓冲”方式连接；经DAC0832数模转换的模拟信号送人运算放大器NE5532P进行二级放大输出，得到最终的输出信号波形。
二、系统软件设计系统程序流程如图3所示。
程序运行时，依次判断S1～S4按键是否按下，当S1按下时输出锯齿波，当按键S2按下时输出三角波，当按键S3按下时输出正弦波，当按键S4按下时输出方波。
每个波形输出后都要查询按键S6、S7，看是否进行频率调整。
基于单片机的低频信号发生器的设计毕业设计论文
基于单片机的低频信号发生器的设计任务书一设计题目；低频信号发生器二设计任务与要求设计制作低频信号发生器，要求利用单片机产生正弦波，方波及三角波等波形（1）正弦波用单片机实现正弦波的输出输出的波形有1HZ` 10HZ 100HZ 1KHZ 10KHZ 5种可选频率输出电压范围有0~5V可调（峰峰值）用六位数码管显示频率频率误差<1%（2）方波频率范围：0.01HZ—100KHZ频率误差：<0.1%电压范围：0~10 V（3）三角波频率范围：0.01HZ~10KHZ频率误差：<0.1%电压范围：0~20V（峰峰值）失真率：r≤3%目录一绪论 (1)二信号发生器方案设计与选择 (3)三主要电路原件介绍 (6)四单元电路硬件设计 (15)五系统软件设计 (20)六软件程序 (26)七结论 (34)八致谢 (35)九参考文献 (36)第1章绪论1.1 选题背景及其意义波形发生器也称函数信号发生器，作为实验信号源，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，多为锯齿波，正弦波，方波，三角波等波形。
信号发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的可以完全由硬件电路搭接而成，不用依靠单片机。
但是这种电路存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点。
在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。
而由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号源所需的RC很大；大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证；体积大，漏电，损耗显著更是致命的弱点。
一旦工作需求功能有增加，则电路复杂程度会大大增加。
因此需要选择其它的方法来解决此类问题，我们想到了通过单片机来实现所要求的功能，即采用单片机AT89C51还有数模转换DAC0832、运算放大器，此种方法硬件要求简单，编程容易，同时能够实现所要求的功能。
基于单片机的低频信号发生器设计..
基于单片机的低频信号发生器设计摘要本文设计低频信号发生器，以AT89C52单片机为核心，通过键盘输入控制信号类型和频率的选择，采用DA转换芯片输出相应的波形，同时以示波器进行实时显示信号相关信息，采用汇编语言进行编程，可实现方波，三角波。
锯齿波，正弦波四中波形的产生，且波形的频率可调。
经测试该设计方案线路优化，结构紧凑，性能优越，满足设计要求。
关键词：单片机，DA转换，信号发生器ABSTRACTLow frequency signal generator design, this paper USES AT89C52 single-chip microcomputer as the core, through the keyboard input control signal type and frequency of choice, with DA conversion chip output corresponding waveform, at the same time, the LED display information real-time display signal, using assembly language programming, which can realize square wave, triangle wave. Production of sawtooth, sine wave 4 waveform, and the frequency of the waveform is adjustable. By testing the design scheme of circuit optimization, compact structure, superior performance, meet the design requirements.Key Words:Single chip microcomputer, DA conversion, signal generator目录摘要 (1)ABSTRACT ............................................... 错误！未定义书签。
基于单片机的低频信号发生器的设计
5 密级：公开科学技术学院NANCHANG UNIVERSITY COLLEGE OFSCIENCE AND TECHNOLOGY学士学位论文THESIS OF BACHELOR（2011— 2015年）题目基于单片机地低频信号发生器地设计学科部：信息学科部专业：电子信息工程班级：电子111班学号： 7020911039学生姓名：付利娟指导教师：陶凌起讫日期： 2014年12月2日—2015年5月26日目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2课题目地 (1)1.3课题任务 (1)第二章硬件设计与方案地选择 (3)2.1 信号发生器工作原理 (3)2.2元件地介绍 (3)2.2.1 单片机地介绍 (3)2.2.2 芯片DAC0832地原理及功能 (4)2.2.3 1602显示屏地原理及功能 (6)2.2.4 芯片LM324地原理及功能 (7)2.3硬件电路地设计和分析 (9)2.3.1电源部分 (9)2.3.2按键输入部分 (10)2.3.3显示输出部分 (10)2.3.4 数据转换输出部分 (11)第三章软件地设计 (12)3.1 程序流程图 (12)3.2 波形实现地程序介绍软件设计 (12)3.2.1 正弦波地设计 (12)3.2.2 三角波地设计 (13)3.2.3 方波地设计 (13)3.2.4 锯齿波地设计 (14)3.2.5 梯形波地设计 (14)第四章性能测试与分析 (15)4.1 输出波形地种类与频率测试 (15)4.2 实物测试结果 (16)总结 (18)参考文献（References） (19)致谢 (20)附录一：硬件电路原理图 (21)附录二：PCB图 (21)附录三：protues仿真图 (22)基于单片机地低频信号发生器地设计专业：电子信息工程学号：7020911039 学生姓名：付利娟指导教师：陶凌摘要:随着20世纪地到来，社会发展地越来越快，越来越多地工作要依靠电子产品来完成，不管在实验还是现实生活中，用函数信号发生器作为测量工具地变得越来越多，不管是在实验室还是在科技研究中，函数信号发生器地用途变得越来越重要.函数信号发生器主要是由硬件和软件两方面来组成地，在硬件方面选择单片机电路，稳压电源电路，数模转换电路，显示电路以及按键控制电路等.在软件方面，主要是利用程序来实现五种波形，在本次设计中要用到dxp软件进行PCB制图，然后编写程序要在Keil uVision环境中编译，通过protues来完成仿真.本次选择单片机来制作主要是因为程序灵活性高，并且编写程序地扩展功能可以随时添加，且信号稳定.关键字：单片机；低频信号发生器；KeilMCU-based low-frequency signal generator designAbstract：With the advent of the 20th century, social development faster and faster, more and more work to rely on electronic products to complete, regardless of in the experiment or in real life, with a function signal generator as the measurement tools become more and more, whether in the laboratory or in scientific and technological research, function signal generator in use today becomes more and more important. Function signal generator is mainly composed of two aspects of hardware and software of, select the microcontroller circuit in hardware, regulated power supply circuit, digital to analog conversion circuit, showing circuit and the key control circuit. In terms of software, mainly is the application to achieve waveform five, in the design to use DXP software for PCB drawing, and then write a program to compile in keil uVision environment, to accomplish through simulation Protues. The choice of single-chip microcomputer to production mainly because of high program flexibility, and the expansion of the program can be added at any time, and signal stability.Keywords: AT89C51。
基于单片机的低频信号发生器的设计
5.1项目说明基于单片机的低频信号发生器 ............................................................................................. - 1 -5.1 项目说明 .................................................................................................................. - 1 -5.2 设计思路分析 .......................................................................................................... - 2 -5.2.1 模拟量输出通道的结构 .............................................................................. - 2 -5.2.2 D/A转换器 ................................................................................................... - 4 -5.2.3 V/I电压电流转换电路............................................................................... - 27 -5.3 硬件电路设计 ........................................................................................................ - 29 -5.4 软件设计 ................................................................................................................ - 31 -5.5 项目总结 ................................................................................................................ - 45 -基于单片机的低频信号发生器5.1 项目说明信号发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的一般可以完全由硬件电路搭接而成，如采用555振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电路便是可取的路径之一。
用AT89C51单片机设计的低频信号发生器
用AT89C51单片机设计的低频信号发生器电子爱好者在日常电子电路设计中，经常要用到各种波形的信号源，下面介绍一款用单片机设计的低频信号发生器。
该低频信号发生器可以产生锯齿波、三角波，正弦波、方波等常用波形，并可以方便地改变各种波形的周期或频宰，具有线路简单、结构紧凑、成本低、性能优越、操作方便等优点。
一、系统硬件设计1、电路组成及芯片选择本设计的总体框图如图l所示。
选用AT89C51单片机作控制器;D/A转换器选用8位D/A转换芯片DAC0832它与微处理器完全兼容，价格低廉、接口简单、转换控制容易;输出运算放大器选用NE5532P芯片，它的DC和AC特性良好，其特点是低噪声、高输出驱动、高增益、低失真、高转换率，具有输入保护二极管和输出保护电路。
2、电路工作原理电路如图2所示。
单片机的Pl口接按键SI~s4和四只发光二极管.SI—S4分别控制产生锯齿波、三角波、正弦波和矩形泼(含方波).而四只发光二极管则作为不同波形的指示灯：单片机的外部中断口1-3.2和P3.3分别接按键55、S6.用于调整各信号的频率;D/A转换器的数据输入端与单片机的的P0口相连，将单片机产生的各种波形的数字信号送人DAC0832进行数模转换，OAC0832的输入寄存器选择信号cs、输入寄存器写选通信号WR1受单片机P2口控制，DAC0832的DAC寄存器写选通信号WR2和数据传送信号XFER直接接地，单片机与DAC0832形成“单缓冲”方式连接：经DAC0832数模转换的模拟信号送人运算放大器NE5532P进行二级放大输出，得到最终的输出信号波形。
二、系统软件设计系统程序流程如图3所示。
程序运行肘，依次判断S1一S4按键是否接下，当SI按下时输出锯齿波，当按键S2按下时输出三角波，当按键S3按下时输出正弦泼，当按键S4按下时输出方渡。
每个波形输出后都要查询按键S6、S7.看是否进行频率调整。
1、锯齿波设计产生锯齿波的原理.是逐步向单片机PO口加1，同时通过DAC0832进行实时的数横转换输出，直到PO的值溢出为零，这样周而复始，从而输出锯齿渡信号。
基于单片机的低频信号发生器设计
基于单片机的低频信号发生器设计作者：任小青王晓娟田芳来源：《现代电子技术》2014年第16期摘要：主要介绍以AT89C51单片机为核心部件的低频信号发生器的设计方法及工作原理。
系统采用单片机扩展外部存储器和DAC接口技术，简化了仪器硬件设计。
通过波形选择电路读取波形信号经离散化处理之后的波代码，并通过D/ A 转换，还原成所需要的波形。
通过改变存储器输出波代码的速度来调节输出信号的频率，改变放大器的放大倍数来调节输出信号的幅值。
此外还讨论了波形离散化处理方法及数据采样点数与存储容量的关系，并给出了系统结构图和软件框图。
关键词：低频信号；数据离散化；幅值；典型信号中图分类号： TN710⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2014）16⁃0014⁃04Design on low⁃frequency signal generator based on SCMREN Xiao⁃qing1， WANG Xiao⁃juan1， TAN Fang2（1. School of Mechanical Engineering， Qinghai University， Xining 810016， China；2. Modern Education Technology Center， Qinghai University， Xining 810016， China）Abstract： The design approach and working principle of a low⁃frequency signal generator based on AT89C51 are introduced. The hardware design was simplified by using external memory extended with SCM and DAC interface technology. The wave code after discretization processing of waveform signal is read out though a waveform selection circuit， and reverted to the needed waveform by the D/A converter. The output signal frequency is adjusted by changing the wave code output speed of the memory. The amplitude is adjusted by changing the magnification of the amplifier. The waveform discretization processing method， and the relation between data sampling number and storage capacity are discussed. The system structure chart and software flow chart are given.Keywords： low⁃frequency signal； data discretization； amplitude； typical signal0 引言在工业测量控制系统的开发过程中，常需要采用信号发生器为控制系统提供输入信号来模拟实际输入，并根据输出的频率响应特性来对系统进行调校。
基于单片机的信号发生器的设计
基于单片机的信号发生器的设计设计一个基于单片机的信号发生器，需要考虑以下几个方面：硬件电路设计、软件设计、功能实现等。
1.硬件电路设计在硬件电路设计方面，我们可以使用一个单片机作为控制核心，外接一块DAC芯片来实现信号输出。
DAC芯片可以将数字信号转换为模拟信号，并输出到外部设备。
我们还需要考虑信号发生器的输入和输出接口，这些接口可以用来接收外部信号或者将信号输出到其他设备上。
2.软件设计在软件设计方面，我们需要编写固件程序来控制单片机的工作。
首先，我们需要编写一个初始化程序，在该程序中，我们可以初始化单片机和外接设备。
然后，我们需要编写一个主程序来控制信号生成的方式和参数。
在该程序中，我们可以通过键盘或者触摸屏等方式来输入信号的频率、幅度和波形等参数。
最后，我们需要编写一个输出程序，该程序将信号输出到DAC芯片，并通过其他接口输出到外部设备。
3.功能实现信号发生器可以实现多种功能，如正弦波、方波、三角波、齿轮波等各种波形信号的生成。
根据输入的参数，单片机可以根据对应的算法生成相应的波形信号，并将信号输出到DAC芯片上。
此外，信号发生器可以支持多个输入通道，用户可以选择不同的通道来生成不同的信号。
还可以设置信号的扫描频率和扫描范围等功能。
在设计完成后，我们需要对信号发生器进行测试和优化。
测试可以输出一系列标准信号，比较输出信号与标准信号的差异，以检测发生器的准确性和稳定性。
在优化方面，我们可以考虑改进信号发生器的性能，增强其功能。
例如，可以添加自动扫描功能，支持外部控制信号输入等功能。
总结：基于单片机的信号发生器的设计需要考虑硬件电路设计、软件设计、功能实现等方面。
通过合理的设计和编程，可以实现信号发生器的各种功能，以满足用户的需求。
同时，我们还可以通过测试和优化来提高信号发生器的性能和稳定性。
毕业设计(论文)-基于单片机的低频函数信号发生器的设计[管理资料]
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成都电子机械高等专科学校毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目:低频函数信号发生器的设计专业: 应用电子技术班级:学号: 20 姓名:指导教师:摘要：信号发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。
目前使用的信号发生器大部分是函数信号发生器，且特殊波形发生器的价格昂贵。
所以本设计使用的是AT89c51单片机构成的发生器，可产生三角波、方波、正弦波，波形的频率可用程序控制改变。
在单片机的输出端口接DAC0832进行D/A转换，再通过运放进行波形调整，最后输出波形接在示波器上显示。
本设计具有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等优点。
关键词：信号发生器；单片机；波形调整目录第1 章绪论 (2)课题背景 (3)第2章低频信号发生器的方案研究 (3)总体方案论证与设计 (3) (4)第3 章硬件电路的设计 (4)基本原理 (5) (5)AT89C51单片机介绍 (5)D/A转换电路的设计 (7)第4 章软件设计 (10)软件总体设计 (10)程序流程图 (10)主函数流程图 (10)键盘扫描程序 (10)仿真过程 (16)结论 (19)参考文献 (19)第 1 章绪论课题背景随着电子测量及其他部门对各类信号发生器的广泛需求及电子技术的迅速发展，促使信号发生器种类增多，性能提高。
尤其随着70年代微处理器的出现，更促使信号发生器向着自动化、智能化方向发展。
现在，许多信号发生器带有微处理器，因而具备了自校、自检、自动故障诊断和自动波形形成和修正等功能，可以和控制计算机及其他测量仪器一起方便的构成自动测试系统。
当前信号发生器总的趋势是向着宽频率覆盖、低功耗、高频率精度、多功能、自动化和智能化方向发展。
在科学研究、工程教育及生产实践中，如工业过程控制、教学实验、机械振动试验、动态分析、材料试验、生物医学等领域，常常需要用到低频信号发生器。
而在我们日常生活中，以及一些科学研究中，锯齿波和正弦波、矩形波信号是常用的基本测试信号。
基于单片机的简易低频信号发生器的设计
第1章绪论1.1 信号发生器的现状与发展信号发生器是一种常用的信号源，广泛的应用于电子电路、自动控制和科学实验等领域。
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，信号发生器和示波器、电压表、频率计等仪器一样是最普通、最基本的，也是应用最广泛的电子仪器之一，几乎所有的电参量的测量都需要用到信号发生器。
自六十年代以来，信号发生器就有了迅速的发展，出现了函数发生器、扫描信号发生器、合成信号发生器、控制信号发生器等种类。
各种信号发生器的主要性能指标也都有了大幅度的提高，同时在简化机械结构、小型化、多功能等各方面也有了显著的发展。
1.2 设计内容及方案的确定本课题要求以MCS-51系列单片机为核心，设计一个简易低频信号发生器。
要求能输出0.1～50HZ的正弦波、三角波和方波信号，能方便的用键盘选择不同的输出并在LED显示器上显示。
单片机通过查表的方法完成波形数据要求，输出的正弦波、三角波和方波信号频率在0.1～50HZ可调，系统有启动、调频和不同波形选择按键，转速显示要求至少4位。
根据要求我们组讨论如下：直接采用8位DA转换芯片，让单片机对8位DA芯片进行控制，从而输出波形。
第2章 基于单片机的简易低频信号发生器的设计2.1 总体设计框图图2.1.1总体设计框图如方框图所示根据要求我们组讨论如下：通过C 程序的编译，频率档位选择按键UP 、DOWN 以及波形选择按键SWITCH ，通过数码管显示频率档位和波形。
并且通过DAC0832实现数模转换，最后用示波器观察输出的结果。
2.2 单片机结构及系统工作原理数模转换器器工作原理就是模拟信号数字化的逆过程，模拟信号数字化通过采样、量化、编码完成，那么数字信号模拟化的过程读取二进制码、二进制码权值相加、输出一个总的电流或电压。
这其实就是一个模拟电子计数中的加法器。
量化电平个数相对于数模转换的分辨率，对于低频低成本的信号发生器，为了简化程序设计，所以直接采用8位DA转换芯片DAC0832，让单片机AT89C51对8位DA芯片进行控制，从而输出波形。
基于单片机的信号发生器设计
基于单片机的信号发生器设计一、本文概述随着现代电子技术的飞速发展，单片机因其高集成度、低成本和易于编程等特点，在信号处理和控制领域得到了广泛应用。
本文旨在探讨基于单片机的信号发生器设计，该设计在电子工程、自动化控制、信号处理等领域具有重要的应用价值。
本文将首先介绍单片机的基本概念、特点及其在信号发生器设计中的应用优势。
随后，将详细阐述信号发生器的设计原理、系统架构以及关键模块的设计方法，包括信号生成模块、放大模块、滤波模块等。
本文还将探讨单片机编程技术在信号发生器中的应用，包括程序设计、调试与优化等方面。
通过实验验证所设计信号发生器的性能，并对其在实际应用中的可行性进行评估。
本文的研究成果将为相关领域的研究人员和技术人员提供一定的理论指导和实践参考。
二、单片机概述单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种集成电路芯片，是将中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入输出（IO）端口、定时计数器以及中断系统等主要计算机功能部件集成在一块芯片上的微型计算机。
单片机以其体积小、功能强、性价比高、可靠性高、控制灵活、易于扩展等优点，被广泛应用于各种控制系统和智能化产品中。
单片机通常按照数据总线宽度、内部程序存储器容量、IO端口数量等参数进行分类。
其内部逻辑电路主要包括CPU、存储器、IO接口电路、定时计数器、中断控制逻辑等模块。
CPU是单片机的核心，负责执行指令、处理数据和进行逻辑运算存储器用于存储程序和数据IO接口电路负责单片机与外部设备的连接和通信定时计数器用于实现定时和计数功能中断控制逻辑则用于响应和处理外部中断事件。
在信号发生器设计中，单片机作为核心控制单元，负责产生和控制各种信号波形，如正弦波、方波、三角波等。
通过编程控制单片机的IO端口，可以产生不同频率、不同幅度的信号，从而实现信号发生器的功能。
同时，单片机还可以通过与其他电路模块的配合，实现信号调理、功率放大、显示输出等功能，使信号发生器具有更高的性能和更广泛的应用范围。
课程设计——基于单片机的低频信号发生器设计
集成电路课程设计集成电路课程设计 基于单片机的低频信号发生器设计基于单片机的低频信号发生器设计XXX- 1 -集成电路课程设计基于单片机的低频信号发生器设计院 系：专 业： 学 号： 姓 名：指导教师：报告提交日期： 2010 年 9 月集成电路课程设计集成电路课程设计 基于单片机的低频信号发生器设计基于单片机的低频信号发生器设计XXX- 1 -目 录摘要..............................................................................................................................................1 关键词.. (1)1 引言 (2)1.1 本课题研究的现状 (2)1.2 选题及其意义....................................................................................................................2 2 低频信号发生器的设计要求 (4)2.1 功能要求 (4)2.2 技术指标····························································································································4 3 系统设计规划······················································································································53.1 设计方案比较 (5)3.2 系统设计原理.....................................................................................................................5 3.3 系统设计思想 (6)4 主要元器件介绍 (7)4.1 STC80C52简介.................................................................................................................. 7 4.1.1 STC80C52结构........................................................................................................... 7 4.1.2 管脚说明.. (7)4.2 DAC0832简介.................................................................................................................... 9 4.2.1 工作原理.................................................................................................................. 9 4.2.2 引脚图及其功能 (9)4.3 字符液晶LCD1602简介................................................................................................. 10 5 信号发生器硬件设计 (12)5.1 硬件原理框图 (12)5.2 主控电路 (12)5.3 数/模转化及放大电路 (13)5.4 键盘接口电路 (14)5.5 时钟电路 (15)集成电路课程设计集成电路课程设计 基于单片机的低频信号发生器设计基于单片机的低频信号发生器设计XXX- 2 -5.6 显示电路..........................................................................................................................16 6 信号发生器软件设计 (17)7 信号发生器的实物图及其输出波形展示 (18)7.1 正弦波测试 (18)7.2 方波测试 (19)7.3 三角波测试 (20)7.4 锯齿波测试......................................................................................................................20 8 结束语..................................................................................................................................22 参考文献..................................................................................................................................23 致谢............................................................................................................................................24 附录. (25)集成电路课程设计集成电路课程设计 基于单片机的低频信号发生器设计基于单片机的低频信号发生器设计XXX- 1 -基于单片机的低频信号发生器设计摘 要：信号发生器是一种用于产生标准信号的电子仪器，它广泛用于工业生产、科研和国防等各个领域中。
单片机低频信号发生器的设计
单片机低频信号发生器的设计一、系统分析1、系统实现方案用80C51单片微型机实现整个系统的控制，并提供指令系统。
用可编程接口芯片8255将CPU与外设相连，实现其间数据的并行传输。
外设主要有：16*16显示屏——用于显示提示语；数字显示屏——回显键盘输入；波形发生器——显示不同频率的正弦波。
通过键盘和显示电路，实现人机对话，执行频率和幅值的输入然后由单片机进行判断分析，最后输出需要的结果。
2、基本功能屏幕上显示：正弦波 4:50Hz 5:30Hz 6:20Hz 8:停，用户根据提示，从键盘上输入所选参数，在数字显示屏上回显，在波形发生器上显示相应频率的波形。
汇编语言控制程序的结构如下图示，在键盘输入过程中有相应提示。
二、系统硬件设计1、硬件线路图见附录一2、芯片说明⑴8051单片机MCS－51单片机内部结构：MCS－51单片机包括如下功能部件：一个8位中央处理器；4K/8KB的ROM；128/256B 的RAM；32条I/O口；2个和3个（对8032/8052）定时器/计数器；1个具有5个中断源、2个优先级的嵌套中断结构；1个用于多微处理机通信、I/O或全双工UART（通用异步接收发生器）的串行I/O口，此外还有程序寄存器PC，程序状态寄存器PSW，堆栈寄存器SP，数据指针寄存器DPTR等部件，这些部件集成在一块芯片上，通过内部总线连接，构成完整的微型计算机。
根据8051内部结构和工作原理，可以把上述各功能部件划分为以下五部分：①CPU结构：由运算器（ALU）、控制器（定时控制部件等）和专用寄存器三部分电路构成。
算术逻辑部件ALU：既可进行加、减、乘、除四则运算，也可以进行与、或、非、异或等逻辑运算，还具有数据传送，移位，判断和程序转移等功能。
定时控制部件：起控制器的作用，由定时控制逻辑、指令寄存器（IR）和振荡器（OSC）组成。
专用寄存器组：主要用来指示当前要执行指令的内存地址、存放操作数和指示指令执行后的状态等。
基于C8051F单片机的低频信号发生器的设计与应用
基于C8051F单片机的低频信号发生器的设计与应用【摘要】信号发生器设计以C8051F410单片机为核心，采用串口、定时器、D/A 转换、系统总线应用、输入输出接口等，通过在液晶屏下可视化操作界面下参数化调节信号的幅值、脉宽、频率、持续时间，可以得到任意波形。
数据通过串口传给单片机，单片机经过锁存器将数据保存在外部存储器中，通过控制电路启动D/A 转换产生正弦波、三角波。
【关键词】信号发生器；C8051F；DAC；液晶显示器一、引言8051 系列微处理器基于简化的嵌入式控制系统结构，被广泛应用。
C8051Fxxx 系列单片机是完全集成的混合信号系统级芯片，具有与8051 兼容的微控制器内核，与MCS-51 指令集完全兼容。
二、系统原理与组成系统以C8051F121 单片机为核心，通过串口通信将PC 机中的数据传送到单片机中，然后单片机将所接受的数据存放到128k 的外部存储器中。
系统的控制电路启动D/A 转换将外部存储器中的数据转化成模拟信号，生成所需要的波形。
波形的幅值、脉宽、频率、持续时间等参数均可以在VB 程序下进行调节，可以实现任意波形的信号发生功能。
三、前期的实验总结四低频信号发生器系统实现信号发生功能设计目标主要包括以下几个方面：4.1波形的变换应用数/模转换器（DAC），将一连串数组转换为模拟波形，得到方波、正弦波、三角波。
具体可参考实验三。
通过中断切换波形，在示波器上显示。
4.2频率的变换通过系统时钟分频以及采样频率来确定所需要得到的频率。
采用中断切换，可观察频率的改变。
4.3 液晶显示器单片机端软件采用C51 编写。
主要完成单片机的初始化、串口通信和DAC输出设置，单片机的初始化主要是单片机的串口中断打开和系统配置初始化。
通过液晶显示器，实现了与单片机系统的串行通信。
通过运行程序，进行中断操作，可在液晶显示器下显示波形、频率的不同值，结合示波器上的波形进行具体分析。
五软件设计系统软件设计部分包括单片机端和液晶显示器两个部分。