简易信号发生器课程设计1
简易信号发生器设计课程设计
摘要波形发生器是一种常常利用的信号源，普遍地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。
本次课程设计利用的AT89C51 单片机组成的发生器可产生锯齿波、三角波、正弦波等多种波形，波形的周期能够用程序改变，并可按照需要选择单极性输出或双极性输出，具有线路简单、结构紧凑等长处。
在本设计的基础上，加上按钮控制和LED显示器，则可通过按钮设定所需要的波形频率，并在LED上显示频率、幅值电压，波形可用示波器显示。
用AT89C51单片机采用程序设计方式组成的波形发生器，可产生方波、三角波、正弦波，再通过DA转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,并通过LM324集成运放把信号放大，通过示波器将波形显示在屏幕上。
波形的周期可用程序改变，此设计具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。
通过仿真测试，其性能指标达到了设计要求，均达到了课程设计的目的。
一、设计原理数字信号能够通过数/模转换器转换成模拟信号，因此可通过产生数字信号再转换成模拟信号的方式来取得所需要的波形。
AT89C51单片机本身就是一个完整的微型运算机，具有组成微型运算机的各部份部件：中央处置器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接口电路、按时器/计数器和串行通信接口等，只要将AT89C51再配置键盘及其接口、显示器及其接口、数模转换及波形输出、指示灯及其接口等四部份，即可组成所需的波形发生器，其信号发生器组成原理框图如下图所示。
图信号发生器原理框图AT89C51是整个波形发生器的核心部份，通进程序的编写和执行，产生各类各样的信号，当数字信号电路抵达转换电路，将其转换成模拟信号也就是所需要的输出波形。
并通过滤波放大电路将波形输出出来。
二、设计内容一、运用keil软件对程序进行编写，运行程序，并进行程序修改。
二、运用protues软件进行硬件电路仿真设计。
3、将程序下载到仿真单片机中，并观测输出波形。
4、对程序进行修改，再次运行仿真软件，直到输出理想的波形。
简易信号发生器课程设计
简易信号发生器课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解信号发生器的基本原理，掌握其组成部分及功能；2. 学会使用简易信号发生器产生不同频率、不同幅度的正弦波、方波和三角波；3. 掌握信号发生器在实际应用中的使用方法，如调整频率、幅度和波形。
技能目标：1. 能够正确组装和调试简易信号发生器，具备基本的动手实践能力；2. 学会运用信号发生器进行简单的信号分析和处理，提高实际操作技能；3. 培养学生对电子电路的故障排查和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 增强学生的团队合作意识，学会在小组讨论中倾听他人意见，共同解决问题；3. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度，养成良好的实验操作习惯。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论知识与实践操作的相结合，旨在提高学生的动手能力、创新意识和实际应用能力。
课程设计遵循由浅入深、循序渐进的原则，使学生能够充分理解信号发生器的原理，掌握相关技能，并培养积极的情感态度价值观。
通过本课程的学习，学生将能够独立完成简易信号发生器的组装、调试和应用，为后续电子技术课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 信号发生器的基本原理及组成部分- 介绍信号发生器的功能、分类及工作原理；- 分析简易信号发生器的电路结构，包括振荡器、放大器、波形整形电路等。
2. 简易信号发生器的组装与调试- 指导学生根据电路图正确组装简易信号发生器；- 教授调试方法，使学生能够调整信号发生器输出不同频率、不同幅度的正弦波、方波和三角波。
3. 信号发生器的应用- 介绍信号发生器在电子实验、信号分析和故障诊断等方面的应用；- 演示如何使用简易信号发生器进行信号处理和实验操作。
4. 教学内容安排与进度- 第一章节：信号发生器的基本原理及组成部分（2课时）- 第二节点：简易信号发生器的组装与调试（4课时）- 第三节点：信号发生器的应用（2课时）5. 教材章节及内容列举- 教材第四章：振荡器原理及设计；- 教材第五章：放大器原理及设计；- 教材第六章：波形整形电路及信号发生器应用。
课程设计--信号发生器
内容摘要在模拟和数字电路系统中，常常需要各种波形的信号。
特别是正弦波，方波三角波等基础波形，来作为测试信号，控制信号或信号源等。
为此我们需要能产生标准的，失真度小的信号发生器。
本课题设计的函数信号发生器能产生正弦波，方波，三角波三种波形信号，以用于不同的功能电路。
且产生的波形标准（失真度小于2%）。
该信号发生器产生的信号在频率20Hz～20kHz连续可调，正弦波幅值在0～5V可调，方波幅值在0～12V可调，三角波幅值在0～5V可调。
我们在能达到要求的条件下采用简单方便的方案，电路的结构简单性能稳定，节省元器件经费，符合实际。
关键字：正弦波方波三角波频率幅值目录一、概述 (1)二、方案设计与论证 (1)1．方案一 (1)2. 方案二 (1)三、单元电路设计与分析 (2)1.正弦波产生电路 (2)2.方波产生电路 (3)3.三角波产生电路 (3)4.调幅电路 (5)四、总原理图及元器件清单 (6)五、结论 (7)六、心得体会 (7)七、参考文献 (7)一、概述我们设计的信号发生器是由正弦波产生电路开始的，采用的是RC 低频桥式正弦振荡电路（文氏桥振荡电路）。
他适用于产生低于1MHz 的低频正弦振荡信号，振幅和频率稳定，而且频率调节方便。
然后是方波产生电路，即让正弦信号通过过零比较器，就能产生良好的方波。
而后是三角波产生电路，采用的RC 积分电路。
使方波通过积分电路，产生三角波。
最后是调幅电路，有串联分压电阻和运放组成，以达到各种波形对幅值的要求。
达到频率要求是由正弦电路的RC 选频网络决定，f=1/2*3.14*R*C 。
鉴于所要求的频率跨度较大，选频网络采用三组不同容值的电容和同轴电位器构成来调节频率。
二、方案设计与论证根据实验任务的要求，对信号产生部分可采用多种方案：如模拟电路实现方案，数字电路实现方案，模数结合实现方案等。
鉴于波形信号的产生和模拟联系紧密，我们用模拟电路实现方案。
模拟电路的实现方案就是指全部采用模拟电路的方式，以实现信号产生电路的所有功能。
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作
《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作1、整机设计1.1 设计任务及要求结合所学的模拟电子技术知识，需要设计一个简易的函数信号发生器，要求能产生方波和三角波信号，并且其频率可以调节，并自行设计电路所需电源电路。
1.2 整机实现的基本原理及框图1.函数信号发生器能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形。
其电路中使用的器件可以是分立器件，也可以是集成电路。
本课题需要完成一个能产生方波、三角波的简易函数信号发生器。
产生方波、三角波的方案有很多种，本课题采用运放构成电压比较器出方波信号，采用积分器将方波变为三角波输出，其原理框图如图1所示。
2、直流电源电路一般由“降压——整流——滤波——稳压”这四个环节构成。
基本组成框图如图2所示。
2、硬件电路设计在硬件电路的设计过程中，需要首先知道简易信号发生器的原理，在其基本原理与结构框图中，知道需要比较器与积分器的电路，所以在设计过程中需要实现用积分器将方波变为三角波。
根据在课堂所学的积分器放大电路设计出所需的积分器电路与比较器电路。
根据设计的电路图在洞洞板上进行布局，最后根据各个元器件之间的联系进行焊接。
器件选择（1）变压器将220V交流电压变成整流电路所需要的电压u1。
本次我们选用了双15V变压器。
（2）整流电路将交流电压u1转换成单方向脉动的直流u2，有半波整流、全波整流，可以利用整流二极管构成整流桥堆来实现。
建议用二极管搭建全波整流电路实现。
本次使用了IN5399二极管（4个）。
（3）滤波电路将脉动直流电压u2滤除纹波，变成纹波较小的u3，有RC滤波电路、LC滤波电路等。
建议采用大电容滤波。
本次使用了2200uF/25V电容(2个)。
（4）稳压器常用集成稳压器有固定式三端稳压器和可调式三端稳压器。
下面是其中一些典型应用及选择原则。
固定式三端稳压器的常见产品有：78XX 系列稳压器输出固定的正电压，如7805输出为+5V；79XX系列稳压器输出固定的负电压，如7905输出为-5V。
简易信号发生器设计
随着电子技术的飞快发展，单片机也应用得越来越广泛，基于单片机的智能仪器的设计技术不断成熟。
单片机构成的仪器具有高可靠性，高性价比。
单片机技术在智能仪表和自动化等诸多领域有了极为广泛的应用，并用到各种家庭电器，单片机技术的广泛应用推动了社会的进步。
利用单片机采用程序设计方法来产生波形，线路相对简单，结构紧凑，价格低廉，频率稳定度高，抗干扰能力强等优点，而且还能对波形进行细微的调整，改良波形，易于程序控制。
只要对电路稍加修改，调整程序，就能实现功能的升级。
本系统利用单片机AT89C52采用程序设计方法产生锯齿波、三角波、正弦波、梯形波四种波形，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，并通过按键来控制四种波形的类型选择。
本次设计主要由信号发生模块、数模转换模块和仿真模块。
关键词 AT89C52单片机，DAC0832，独立式键盘,Proteus，Keil绪论---------------------------------------------------------------------- 1一、设计概述------------------------------------------------------------ 21.1设计目标和要求------------------------------------------------ 21.2设计分析------------------------------------------------ --------- 21.3设计方案------------------------------------------------ --------- 2二、整体设计论述----------------------------------------------------- 3三、硬件设计---------------------------------------------------------- 33.1 硬件电路连接图---------------------------------------------- 43.2 主要芯片介绍------------------------------------------------ 53.2.1 单片机AT89C51 --------------------------------------- 53.2.2 DAC0832数模转换器---------------------------------- 73.3 硬件模块-------------------------------------------------------- 83.1.1 单片机最小系统-------------------------------------- 83.1.2 独立式键盘--------------------------------------------- 83.1.3 数模转换电路------------------------------------------ 9四、软件设计--------------------------------------------------------- 104.1 主流程图的设计----------------------------------------------- 104.2 子程序的设计----------------------------------------------- 104.2.1 正弦波的产生---------------------------------------- 104.2.2 方波的产生------------------------------------------ 124.2.3 三角波的产生--------------------------------------- 124.2.4 锯齿波的产生----------------------------------------- 134.2.5延时函数的产生------------------------------------- 144.2.6 中断程序---------------------------------------------- 154.2.7 主程序------------------------------------------------- 15五、应用软件----------------------------------------------------------- 175.1 KeilC51 -------------------------------------------------------- 175.2 Protues -------------------------------------------------------- 18六、调试结果----------------------------------------------------------- 186.1 代码调试------------------------------------------------------ 186.2 仿真调试------------------------------------------------------ 18七、收获体会--------------------------------------------------------- 23八、参考文献---------------------------------------------------------- 24绪论在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域里，经常需要用到各种各样的信号波形发生器。
简易信号发生器课程设计
新疆塔里木大学《模拟电子技术》课程设计说明书课程名称：简易信号发生器设计系部：信息工程系专业：计算机班级：通信13模拟电子技术课程设计任务书系：信息工程系年级：大二专业：计算机目录第1章函数发生器方案选择及原理框图1.1 函数发生器方案选择 (4)1.2 总体框图 (4)第2章各部分电路设计及总电路图3.1 方波发生电路的工作原理 (6)3.2 方波---三角波转换电路的工作原理 (6)3.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理 (9)3.4电路的参数选择及计算 (10)第4章 EWB电路仿真及仿真结果4.1 EWB软件的简单介绍 (14)4.2 方波---三角波发生电路的仿真 (15)4.3 三角波---正弦波转换电路的仿真 (16)4.4 方波---三角波发生电路的仿真实验结果 (17)4.5 三角波---正弦波转换电路的仿真实验结果 (18)第5章protel的仿真与电路板的制作5.1 protel99 SE 软件的简单介绍 (19)5.2 protel99中设计电路原理图的绘制 (19)5.3 protel99中PCB图的设计与制作 (19)5.4 电路板的制作 (20)第6章电路板的调试与误差分析6.1 方波——三角波发生电路的调试 (21)6.2 三角波——正弦波转换电路的调试 (21)6.3 总电路的调试 (21)6.4 调试中遇到的问题及解决方法 (22)6.5 误差分析 (22)第7章实验总结 (25)参考文献 (26)附录1 元器件清单 (27)附录2 EWB软件简要介绍 (28)附录3 RROTEL软件简要介绍 (29)第一章函数发生器总方案及原理框图1.1 原理框图1.2 函数发生器的总方案函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件(如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管)，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块)。
模电课程设计——简易函数信号发生器
模拟电子技术课程设计报告简易函数信号发生器姓名：**，马**班级：**********学号：********************日期：2016.12.28简易信号发生器设计摘要：函数信号发生器是一种能能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。
现在我们通过对函数信号发生器的原理以及构成设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的简易发生器。
我们通过对电路的分析，参数的确定选择出一种最适合本课题的方案。
在达到课题要求的前提下保证最经济、最方便、最优化的设计策略。
按照设计的方案选择具体的原件，焊接出具体的实物图，并在实验室对焊接好的实物图进行调试，观察效果并与课题要求的性能指标作对比。
最后分析出现误差的原因以及影响因素。
关键字：方案确定、参数计算、调试、误差分析。
一．设计目的：设计构成正弦波、三角波、方波函数信号发生器二．函数发生器总方案：函数发生器的总方案函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件 (如低频信号函数发生器S101 全部采用晶体管)，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块 8038)。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用由集成运算放大器与RC振荡电路的方式形成正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。
产生正弦波、方波、三角波的方案有多种，如首先产生正弦波，然后通过比较器，整形电路将正弦波变换成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可以首先产生三角波—方波，再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。
本课题采用先产生正弦波—方波—三角波，再调整方波的占空比进而实现产生锯齿波的电路设计方法，本课题中函数发生器电路组成框图如下所示：由比较器和积分器组成方波—三角波产转换电路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，三角波到锯齿波的变换电路主要由调节占空比来完成。
北邮课程设计-简易信号发生器
课程设计题目：简易数字信号发生器学院：电子工程学院专业：光电信息科学与工程班级：一、 课程设计要求以msp430单片机为核心，通过一个DA （数字模拟）转换芯片，将单片机输出的方波、三角波、正弦波（数字信号）转换为模拟信号输出。
提供芯片：msp430G2553/msp430f5529、DAC0832、REF102、LM384、OP07。
1．基本要求（1）供电电压 VDD= 5V~12V ； （2）信号频率：5~500Hz(可调)；（3）输出信号电压可调范围：≥0.5*VDD ，直流偏移可调：≥0.5*VDD ； （4）完成输出信号切换；（5）方波占空比：平滑可调20%~80%；（6）通带内正弦波峰峰值稳定度误差：≤±10%（负载1K ）； （7）提交设计报告。
2．发挥部分（1） 信号频率：5~2000Hz(可调)；（2） 多通道同时输出同频正弦波，方波，三角波。
（频率可调）； （3） 输出频率与幅度可调的正弦波与余弦波，相位误差≤±5度； （4） 自由发挥。
二、 系统硬件和软件框图1、系统硬件框图图1 系统硬件框图 MSP430GDAC0832LM358 放大模块控制按键 DAC0832电源模块2、软件框图图2 系统软件框图各函数的作用和相互关系：在主函数中首先对系统的时钟、I /O 口、定时器进行了初始化。
初始化完毕，开启总中断。
接着进入循环等待定时器中断子程序的执行。
按键中断函数主要对三个菜单按键的动作进行处理。
这三个菜单按键可以实现波形的切换，频率的加减，信号的使能输出。
在按键中断函数中修改的信号频率大小和波形的种类这两个参数会被主函数和定时器中断函数调用。
三、 硬件系统设计1、 方案论证与选择 方案一：利用DAC 0832的11号管脚做为信号输出端，8号管脚输入基准电压，将其输出的电流信号再转换为电压信号进行检测调试。
方案二：利用DAC 0832的8号管脚做为信号输出端，11号管脚输入基准电压，其输出直接为电压信号，可以直接利用示波器进行检测调试。
简易信号发生器课程设计(同名9879)
唐山学院《单片机原理及应用》课程设计题目简易信号发生器系 (部) 智能与信息工程学院班级姓名学号指导教师张国旭田红霞2016 年 12 月 19 日至 12 月 30 日共 2 周2016年 12 月 30 日《单片机原理及应用》课程设计任务书课程设计成绩评定表目录一、绪论 01.1波形发生器简介 (1)1.2 单片机相关介绍 (1)1.3 设计意义 (1)二、系统设计2.1总体系统设计 (3)2.2运算放大器电路 (2)2.3波形产生原理及模块设计 (3)2.4控制系统设计电路图 (4)三、系统调试及仿真 (4)3.1系统仿真 (5)四、结论 (6)参考文献 (8)附录程序清单 (9)一、绪论1.1波形发生器简介以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,可输出自定义波形,如正弦波、方波、三角波及其他任意波形。
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。
1.2 单片机相关介绍单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。
单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。
通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和 I/O接口电路等。
因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。
单片机经过1、2、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引脚的多功能化，以及低电压,低功耗。
1.3 设计意义使用单片机作为本设计的控制方案主要是考虑到其低廉的成本和易学易用的特性，相较于类似ARM这类性能更为强大的控制方案，单片机的性能并非其优势所在。
但是如何充分利用单片机已有的功能进行最大化的开发才是本设计的重点。
总的来说，本设计意义有如下2个方面：(1)波形发生器应用进行研究和开发；(2)探究单片机在信号发生器中应用，举一反三，延伸到其他类似领域的应用；1.4 设计内容本设计的主要内容包括如下几个方面：(1)设计信号发生器的实现方案；(3)设计整个系统的电路分布和接线；(4)使用汇编语言编写整个系统运行所需要的程序；二、系统设计2.1总体系统设计图2-1 系统流程图该系统采用单片机作为数据处理及控制核心，由单片机完成人机界面、系统控制、信号的采集分析以及信号的处理和变换，采用按键输入，利用虚拟示波器显示波形的方案。
电子技术课程设计简易信号发生器
目录一．设计题目 .......................................................................................... 错误！未定义书签。
二．设计要求 .......................................................................................... 错误！未定义书签。
三．题目分析 .......................................................................................... 错误！未定义书签。
1．方波、三角波、正弦波发生器方案 ......................................... 错误！未定义书签。
1.1 方案一原理框图 ................................................................. 错误！未定义书签。
1.2方案二原理框图 .................................................................. 错误！未定义书签。
1.3 函数发生器的选择方案 ..................................................... 错误！未定义书签。
2．各组成部分的工作原理 ............................................................. 错误！未定义书签。
2.1 方波发生电路的工作原理 ................................................. 错误！未定义书签。
2.2 方波--三角波转换电路的工作原理 .................................. 错误！未定义书签。
简易信号发生器课程设计2014(DOC)
课程名称：简易信号发生器设计系部：电气与信息工程学院专业：电子信息工程班级：电子1202班设计人：杨韬指导老师：张松华前言随着电子科技的飞速发展，《模拟电子技术》已经成为了一门应用范围极广，具有较强实用性的技术基础课。
为了适应当今的就业形势，我们有必要通过课后的实践，使我们的动手能力得到进一步的提高。
通过一个学期的模拟电子技术学习，我对这门课程有了较为深刻的了解，学到了很多知识，如半导体二极管，三极管的应用，放大电路的分析方法和应用，负反馈放大电路与基本运算电路性能与作用，信号产生电路等。
然而，随着社会的发展，电子技术也飞快发展，对电子技术的要求越来越高，所以对动手能力要求高。
而我系开设了模拟电路课程设计练习，对加强我们学生的动手能力非常重要。
为此，这次课程设计我们选择了简易信号发生器的设计。
本课程设计总结报告主要包括工作原理说明，电路工作方案选择，参数计算及元器件选择， multisim仿真，调试与测试等。
这次模拟电子技术课程设计是一次理论与实践的体现，能让我更好地掌握这门课程。
鉴于知识有限，因此在课程设计中难免有错，敬请各位予以指正，并在此谢谢各位老师的指导。
2014年6月10日目录第一章课程设计任务书 (4)第二章简易信号发生器基本原理2.1函数发生器的组成 (5)2.2正弦波产生电路 (5)2.3方波发生器 (7)2.4三角波和方波发生器 (8)第三章电路设计方案的选择3.1三角波变换成正弦波 (9)3．2整体设计方案 (12)第四章运算放大器（UA741芯片）简介 (12)第五章参数的确定5.1方波与三角波参数的确定 (14)5.2正弦波参数的确定 (14)第六章仿真与制板6.1 multisim仿真 (15)6.2系统PCB板的制作 (16)第七章调试与测试7.1调试 (20)7.2电路测试 (21)第八章心得体会 (24)附录：元件清单 (25)鸣谢 (26)参考文献 (26)第一章课程设计任务书——简易信号发生器设计一、设计目的1、掌握信号发生器的设计方法和测试技术2、了解单片函数发生器IC8038的工作原理和应用。
简易信号发生器课程设计
简易信号发生器说明07180327陈傲1.使用功能我设计的简易信号发生器主要功能为发生四种固定频率的信号，方波，三角波，正弦波和锯齿波，有四个按键控制波形的选择，并有lcd屏幕显示菜单界面以及波形的发生情况2硬件设计电路如上图，具体硬件主要有：AT89C52单片机，LCD1602显示器，8位D/A转换器DAC0832,示波器，还有电阻，按键，运算放大器等若干。
3.软件程序（略）编译结果截图具体程序在另一文件夹中。
4.设计难点与不足这次设计的难点主要在于lcd屏幕的显示切换和信号发生程序之间的配合部分编写，在这部分编写中我用了很长的时间，也找了很多的参考资料来完善我的程序，具体问题有这么几个（1）由于各个信号发生的程序结构不同，他们各自退出程序的位置摆放也要求不同，我遇到了一个问题就是三角波的输出，由于我做成了两段式的输出，而退出程序放在外面难以执行，所以我的解决办法是在每一段程序后面都添加退出程序（如下图），如此虽然让程序变复杂了，但是所有功能都能正常实现（2）我遇到的二个问题是正弦波输出时，退出函数运行正常但波形仍然在输出，对此我的解决办法第一个是修改了按键扫描程序，第二个是修改了退出程序的位置，如图所示。
最开始我将按键扫描与退出程序放进for循环内导致问题发生。
该程序的不足之处：（1）因为按键消抖程序与部分波形生成产生冲突，所以我去掉了部分按键消抖程序。
（2）退出按键不太灵敏，有时需要多按几下才能生效。
（3）不能同时产生多个波形，也不能改变波的频率。
5.具体运行过程（视频在另外文件夹内）（1）通电后lcd屏幕显示Welcom以及我的学号07180327（2）按下前进按键进入菜单，菜单显示有，a方波，b三角波，c正弦波，d锯齿波（3）按下上行下行按键可以选择你要输出的波形样式，如图为四次点击向下的结果（4）按下前进按键可以让示波器显示对应波形（一下为四种波形显示示例）方波三角波正弦波锯齿波（5）再按下返回按键即可返回菜单6.结论及反思这次装置的设计结合了lcd显示和波形的输出，lcd显示使我们在按键操作的时候有了提示，所以不至于误操作，同时用单片机可以输出四种波形也能满足一般信号发生器的要求。
简易信号发生器课程设计[1]
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湖南工学院《模拟电子技术》课程设计说明书课程名称：简易信号发生器设计系部：电气与信息工程系专业：电子信息工程技术班级：电气0702设计人：郭睿超学号：402070217同组成员：裴书茂龚淼佑指导老师：雷美艳时间：2008-12湖南工学院课程设计任务书课程：《模拟电子技术》课程设计题目：简易信号发生器设计班级：电气0702时间：2008~2009学年第二学期指导教师：雷美艳第一部分课程设计任务书一、设计目的1、掌握信号发生器的设计方法和测试技术2、了解单片机实现函数发生器的工作原理和应用。
3、掌握单片机仿真软件Proteus Pro 7.4，了解其各个功能菜单，并能熟练的对单片机各项工程项目进行仿真运用。
二、设计技术与要求1、设计要求基本要求A、电路能输出正弦波、方波、锯齿波和三角波等波形；B、输出信号的频率要求可调；C、拟定测试方案和设计步骤；D、根据性能指标，计算元件参数，选好元件，设计电路并画出电路图；E、在画面板上或万能板上安装电路；F、测试输出信号的幅度和频率；G、写出设计性性报告。
扩展要求：输出信号的幅度和要求连续可调，幅度范围为0-5V，频率范围100HZ-10KHZ 。
2、技术指标频率范围：100HZ-1KHZ ，1KZ-10KHZ;输出电压：方波Vp-p<24V , 三角波Vp-p=6V ,正玄波 Vp-p=1V;方波tr 小于1uS.三、设计提示方案提示： 1、设计方案可先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变成方波 ，再由积分电路将方波变成三角波；也可先产生三角-方波，再将三角波变成正弦波。
如下框土所示。
方波 三角波 正弦波2、用单片集成芯片IC8038实现，但这种方案要求幅度和频率都可调，可采用数字电 位器加程控放大器实现。
3、用单片机和A/D 转换器实现，编写相应的程序即可实现。
积分器比较器差分放大器设计用仪器：示波器1台，晶体管豪伏表，万能表1块，低频率信号发生器，实验面包板或万能板，智能电工实验台。
简单信号发生器课程设计电子电路课程设计
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二、课程设计目的1.增进学生对电子元器件的认识，加深对电子技术概念及理论方法的理解和运用。
2.使学生掌握电子技术中简单信号发生器的设计。
3.使学生了解和掌握一般电子线路的设计方法、过程及结论，为以后的设计打下良好的基础。
三、课程设计题目简单信号发生器课程设计四、课程设计内容Ⅰ.电路整体框图该电路采用±12V直流稳压电源供电。
RC正弦波振荡器经过起振和稳幅后在V输出正弦波信号，经过过零比较器之后在2o V输出方波1o信号，最后经过积分器后在V输出三角波信号。
3oⅡ.各部分工作原理（一）.RC 正弦波振荡电路原理RC 文氏电桥振荡器电路图如图 1-1 所示。
该电路由两部分组成，即选频网络V F ∙和放大电路V A ∙。
V F ∙由RC 串并联网络组成，同时兼作正反馈网络。
V A ∙为由集成运放所组成的电压串联负反馈放大电路，取其输入阻抗高和输出阻抗低的特点。
V A ∙中D 1、D 2的作用是有利于RC 文氏振荡器的起振和稳幅。
当V o 1幅值很小时，二极管D 1、D 2开路，等效电阻R f 大，A uf =（R 1+R 2）/R 1较大，有利于起振；当V o 1幅值较大时，二极管D 1、D 2导通，R f 减小，A uf 随之下降 ，V o 1幅值趋于稳定。
RC 串并联选频网络的选频特性对于图 1-1 所示的RC 串并联选频网络，其反馈系数为0013()Vj Fωωωω∙=+-图 1-1VF∙VA∙由此可得RC串并联选频网络幅频响应及相频响应()arctan3fωωωωϕ-=-当01RCωω==时，幅频响应的幅值最大，即，相频响应的相位角为零，即。
这就说明，当01RCωω==时，输出电压的幅值最大（当输入电压的幅值一定，频率可调时），并且输出电压是输入电压的1/3，同时输出电压与输入电压同相。
电路振荡的频率为。
由图可知，如放大电路的输入端（1端）外接一定频率、一定幅度的正弦波信号，经过基本放大电路和反馈网络所构成的环路传输aX∙axfx2fX∙fX∙max13VF=12fRCπ=fϕ=后，在反馈网络的输出端（2端）得到反馈信号 ，如果 和 在大小和相位上都一致，那么就可以除去外接信号 ，而将1、2两端链接起来（如 图 1-3 中的虚线所示）而形成闭环系统，其输出端可能继续维持与开环时一样的输出信号。
EDA课程设计-简易信号发生器[23页].doc
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EDA课程设计简易信号发生器简易信号发生器1.课程设计要求1. 完成实验板上DAC的匹配电阻选择、焊接与调试，确保其可以正常工作。
2. 根据直接数字频率合成（DDFS）原理设计正弦信号发生器，频率步进1Hz，最高输出频率不限，在波形不产生失真（从输出1KHz正弦转换为输出最高频率正弦时，幅度衰减不得大于10%）的情况下越高越好。
频率字可以由串口设定，也可以由按键控制，数码管上显示频率值。
3. 可以控制改变输出波形类型，在正弦、三角波、锯齿波、方波之间切换。
4. 输出波形幅度可调，最小幅度步进100mV。
2.直接数字频率合成（DDS）原理直接数字频率合成技术是根据相位间隔对正弦信号进行取样、量化、编码，然后储存在EPROM中构成一个正弦查询表。
频率合成时，相位累加器在参考时钟的作用下对时钟脉冲进行计数，同时将累加器输出的累加相位与频率控制字K 预置的相位增量相加，以相加后的吉果形成正弦查询表的地址；取出表中与该相位对应的单元中的幅度量化正弦函数值，经D／A转换器输出模拟信号，再经低通滤波器平滑得到符合要求的模拟信号。
相位累加器的最大计数长度与正弦查询表中所存储的相位分隔点数相同，由于相位累加器的相位增量不同，将导致一周期内的取样点数不同，在取样频率(由参考时钟频率决定)不变的情况下，输出信号的频率也相应变化。
fin=M(fclk/2^n)3. 系统设计 3.1 总体设计方案信号发生器从总体上可以分为系统控制模块，波形产生模块和D/A 转换模块。
系统控制模块负责处理按键的读入，按键处理，将频率和幅度在数码管上显示，调节频率和幅度以及波形的选择。
波形发生模块负责按照控制模块输入的信号，输出相应的波形（正弦波，方波锯，齿波，三角波），以及输出相应幅度和频率的信号。
D/A 转换模块负责将输入的数字信号转换为模拟信号。
系统控制模块数码管显示（幅度频率）按键读入LED 指示灯频率调节 波形选择幅度调节波形产生模块D/A 转换显示输出3.2 系统控制模块1、按键控制模块和数码显示模块键值读取和按键消抖模块when 1 => if counter>="1111111111111110" thenstate:=2;counter:="00000";else counter:=counter+1;state:=1;end if;when 2 => if abcd(0)='0' or abcd(1)='0' or abcd(2)='0'or abcd(3)='0' thencase abcd iswhen "0111"=>key_value_1<="00";state:=3;when "1011"=>key_value_1<="01";state:=3;when "1101"=>key_value_1<="10";state:=3;when "1110"=>key_value_1<="11";state:=3;when others=>state:=0;end case;else state:=0;end if;when 3 => if (abcd(0)='0' or abcd(1)='0' or abcd(2)='0'or abcd(3)='0')thenif counter>="00011"thencounter:="00000";out_clk<='1';else counter:=counter+1;end if;state:=3;elsestate:=4;out_clk<='1';end if;when 4 => if counter>="00111" thenstate:=0;c ounter:="00000";out_clk<='0';else counter:=counter+1;state:=4;end if;end case;end if;e nd process;2）、按键处理和显示模块设计思路外接的四个按键的分配：A：数码管频率显示和幅度显示切换；B：波形之间的切换（用四个LED对应显示）；C：选择要调节的数码管（用四个LED对应显示）；D：对选择的数码管进行调节（0~9循环显示）；数码管显示：从左往右依次是频率(单位Hz)或幅度（mV）值的千、百、十、个位。
简易信号发生器和简易频率计课程设计
中原工学院课程设计课程名称：电子技术综合设计与实践题目名称：简易信号发生器和简易频率计课程设计任务书中文摘要函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路。
函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。
通过对函数波形发生器的原理以及构成分析，可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。
本课题采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法，先通过比较器产生方波，再通过积分器产生三角波，最后通过差分放大器形成正弦波。
波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。
数字频率计属于时序电路，它主要由具有记忆功能的触发器构成。
在计算机及各种数字仪表中，都得到了广泛的应用。
在电子技术中，频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此频率的测量就显得更为重要。
测量频率的方法有多种,其中电子计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等优点，是频率测量的重要手段之一。
关键词：函数信号发生器方波三角波正弦波数字频率计测量频率过程自动化触发器AbstractFunction signal generator is able to generate a variety of waveforms, such as the triangle wave, sawtooth wave, rectangular wave (including square wave), sine wave circuit. Function signal generator has a very wide range of uses in the detection circuit experiments and equipment. Function waveform generator principle and composition analysis, design can transform a triangle wave, sine wave, square wave function waveform generator. This topic used jointly by the integrated operational amplifier with transistor differential amplifier consisting of square wave - triangular wave - sine function generator design method, the first comparator generates a square wave, triangular wave generated through the integrator, formed by the differential amplifier sine . Waveform conversion principle is to use nonlinear differential amplifier transfer characteristic curve.Digital frequency meter is a timing circuit, it is mainly constituted by the flip-flop has a memory function. , Have been widely used in computer and digital instrument. In electronic technology, the frequency is one of the most basic parameters, and many electrical parameter measurement solutions, the measurement results are very close relationship between the frequency measurement becomes more important. Measurement frequency variety, electronic counter measures the frequency with high precision, easy to use, rapid measurement, as well as facilitate the realization of the measurement process automation is one of the important means of frequency measurementKey words:Function signal generator, square wave, triangle wave,sine waveDigital frequency meter, measurement frequency,process automation, triggers目录1.前言------------------------------------------------------------------------12.总体方案设计------------------------------------------------------------23.设计原理------------------------------------------------------------------3 3.1简易信号发生器的基本原理------------------------------------------33.2数字频率计的基本原理------------------------------------------------74.电路调试与仿真-------------------------------------------------------11 4.1电路的调试-------------------------------------------------------------11 4.2电路的仿真-------------------------------------------------------------12 4.3电路板的调试----------------------------------------------------------135.心得体会----------------------------------------------------------------156.参考文献----------------------------------------------------------------177.附录---------------------------------------------------------------------181 前言频率是周期信号每秒钟内所含的周期数值。
单片机简易信号发生器课程设计
单片机简易信号发生器课程设计
本课程设计旨在介绍如何使用单片机制作简易信号发生器。
通过本课程的学习，学生将学习如何设计和实现基本的信号发生器电路，了解单片机的基本原理和编程方法，掌握调试和测试信号发生器的方法。
本课程设计包括以下主要内容：
1. 信号发生器的基本原理和电路设计。
学生将学习如何使用电容、电感、振荡器等元件构建基本的信号发生器电路，并了解不同类型的信号发生器的特点和应用。
2. 单片机的基本原理和编程方法。
学生将学习单片机的基本原理和编程方法，包括汇编语言和C语言编程。
通过编程实现信号发生器的各种功能，如不同频率和波形的输出。
3. 调试和测试信号发生器。
学生将学习如何使用示波器和信号分析仪等测试工具对信号发生器进行调试和测试，以确保其输出信号的准确性和稳定性。
通过本课程的学习，学生将掌握基本的电路设计和单片机编程技能，为日后的电子设计和开发打下坚实的基础。
同时，通过实现信号发生器的过程，学生将深入了解信号处理和控制的基本原理，为日后的学习和研究提供帮助。
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2011~ 2012学年第二学期《简易信号发生器》课程设计报告题目：简易信号发生器设计专业：电气工程及其自动化班级：10电气工程本一班姓名：李鹏、王松、薛冬冬、汤聪、戚传东、刘欢冯登宇、张正义、、靳垒垒、杨磊指导教师：江春红电气工程系2012年5月04日1、任务书-1-简易信号发生器设计摘要信号发生器是工业生产、产品开发、科学研究等领域必备的工具，它产生的锯齿波和正弦波、矩形波、三角波是常用的基本测试信号。
它根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，其电路中使用的器件可以是分离器件，也可以是集成器件，产生方波、正弦波、三角波的方案有多种，如先产生正弦波，根据周期性的非正弦波与正弦波所呈的某种确定的函数关系，再通过整形电路将正弦波转化为方波，经过积分电路后将其变为三角波。
也可以先产生三角波-方波，再将三角波或方波转化为正弦波。
随着电子技术的快速发展，新材料新器件层出不穷，开发新款式函数信号发生器，器件的可选择性大幅增加，例如ICL8038，Max038以及国产的5G8038就是一种技术上很成熟的可以产生正弦波、方波、三角波的主芯片。
所以，可选择的方案多种多样，技术上是可行的。
通过这次设计，我们的理论知识掌握得更扎实，动手能力明显提高。
同时，通过网上搜索等多方面的查询资料，我们学到许多在书本上没有的知识，也认识到理论联系实践的重要。
理论学得好，但如果只会纸上谈兵，一点用都没有。
以后也很难找到工作。
通过本次设计能使我们对电子工艺的理论有了更进一步的系统了解。
我们了解到了设计小电子产品的一些常规方法，以及培养了我们团队合作的能力，在讨论设计方案，计算元件参数，购买元件，制作电路板，安装调试方面都体会到了团队的力量。
本次课程设计的课题是简易信号发生器，本课程设计将简易信号的工作原理、参数计算、元件选取等做详细的介绍和说明。
关键词：正弦波；方波；三角波；ICL8038（5G8038）；比较器；函数信号发生器-2-目录第一章、方案设计准备 (4)1.1设计方案猜想 (4)1.2设计用的主要器件 (4)1.3设计报告要求 (4)1.4设计总结 (4)第二章、正文 (5)2.1简易信号发生的基本原理 (5)2.2方案一 (8)2.3方案二 (9)2.4可行性分析 (11)第三章、参数确定 (12)3.1正弦波部分 (12)3.2方波和三角波部分 (12)第四章、运行结果分析 (12)4.1正弦波结果分析 (13)4.2方波结果分析 (14)4.3三角波结果分析 (15)第五章、附录 (17)5.1元件清单 (17)5.2参考文献 (17)（仿真结果分析还需详细写）-3-第一章、方案设计准备2.1、设计方案猜想2.1.1、设计方案可先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可先产生三角-方波，再将三角波变成正弦波。
如下框土所示。
你下面的论文不是按下图进行设计的，下图没有意义啊方波三角波正弦波2.1.2、用单片集成芯片IC8038实现，但这种方案要求幅度和频率都可调，可采用数字电位器加程控放大器实现。
2.2、设计用的主要器件：双运放UA747（或7412一只）、差分管3DG100四个；IC8038、数字电位器一个；电阻电容若干。
2.3设计报告要求2.3.1选定设计方案；2.3.2拟出设计步骤，画出设计电路，分析计算主要元件参数值；2.3.3列出测试数据表格；2.3.4进行总结和分析，并写出设计性报告。
2.4、设计总结2.4.1、总结信号发生器的设计和测试方法；2.4.2、总结设计信号发生器所用的知识点；-4-第二章、正文2.1简易信号发生器基本原理2.1.1函数发生器的组成函数发生器一般是指能自动产生正弦波、方波、三角波的电压波形的电路或者仪器。
电路形式可以采用由运放及分离元件构成；也可以采用单片集成函数发生器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，本课题介绍方波、三角波、正弦波函数发生器的方法。
2.1.2正弦波产生电路正弦波振荡电路的振荡条件；2.1.3 RC 桥式正弦波振荡器（文氏电桥振荡器）图3－1为RC 桥式正弦波振荡器。
其中RC 串、并联电路构成正反馈支路，同时兼作选频网络，R 1、R 2、R W 及二极管等元件构成负反馈和稳幅环节。
调节电位器R W ，可以改变负反馈深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。
利用两个反向并联二极管D 1、D 2正向电阻的非线性特性来实现稳幅。
D 1、D 2采用硅管（温度稳定性好），且要求特性匹配，才能保证输出波形正、负半周对称。
R 3的接入是为了削弱二极管非线性的影响，以改善波形失真。
电路的振荡频率2πRC1f O-5- 起振的幅值条件1fR R ≥2 式中R f ＝R W ＋R 2＋（R 3 // r D ），r D — 二极管正向导通电阻。
调整反馈电阻R f （调R W ），使电路起振，且波形失真最小。
如不能起振，则说明负反馈太强，应适当加大R f 。
如波形失真严重，则应适当减小R f 。
改变选频网络的参数C 或 R ，即可调节振荡频率。
一般采用改变电容C 作频率量程切换，而调节R 作量程内的频率细调。
图2－1 RC 桥式正弦波振荡器2.1.4方波发生器由集成运放构成的方波发生器和三角波发生器，一般均包括比较器和RC 积分器两大部分。
图3-2所示为由滞回比较器及简单RC积分电路组成的方波—三角波发生器。
它的特点是线路简单，但三角波的线性度较差。
主要用于产生方波，或对三角波要求不高的场合。
电路振荡频率式中 R 1＝R 1'＋R W ' R 2＝R 2'＋R W " 方波输出幅值 U o m ＝±U Z三角波输出幅值-6-调节电位器R W （即改变R 2／R 1），可以改变振荡频率，但三角波的幅值也随之变化。
如要互不影响，则可通过改变R f （或C f ）来实现振荡频率的调节。
Z212cm U R R R U +=)R 2R Ln(1C 2R 1f 12f f o +=图2－2 方波发生器2.1.5 三角波和方波发生器如把滞回比较器和积分器首尾相接形成正反馈闭环系统，如图3－3 所示，则比较器A 1输出的方波经积分器A 2积分可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成方波，这样即可构成三角波、方波发生器。
图3－4为方波、三角波发生器输出波形图。
由于采用运放组成的积分电路，因此可实现恒流充电，使三角波线性大大改善。
图2-3 三角波、方波发生器-7- 电路振荡频率 fW f 12O )C R (R 4R R f +=方波幅值 U ′o m ＝±U Z 三角波幅值Z 21om U R R U 调节R W 可以改变振荡频率，改变比值21R R 可调节三角波的幅值。
图2－4 方波、三角波发生器输出波形图2.2方案一利用比较器积分器设计电路 总体电路如下-8-2.3方案二（由于仿真没有找到ILC8038所以用5G8038代替）2.3.1、5G8038管脚特点5G8038是上海元件五厂生产的，而国外生产的同类产品ICL8038的性能特点要优于以互换使用。
5G8038引脚排列如图1所示。
管脚特点：脚1、12：正弦波失真度调节；脚2：正弦波输出；脚3：三角波输出；脚4、5：方波的占空比调节、正弦波和三角波的对称调节；脚6（V＋）：正电源±10V～±18V；脚7：内部频率调节偏2.3.2、5G8038工作原理5G8038多功能函数发生器的内部结构[2]和工作原理如图2所示。
-9-其中，振荡电容C由外部接入，它是由内部两个恒流源来完成充电放电过程。
恒流源2的工作状态是由恒流源1对电容器C连续充电，增加电容电压，从而改变比较器的输入电平，比较器的状态改变，带动触发器翻转来连续控制的。
当触发器的状态使恒流源2处于关闭状态，电容电压达到比较器1输入电压规定值的2／3倍时，比较器1状态改变，使触发器工作状态发生翻转，将模拟开关K由B点接到A点。
由于恒流源2的工作电流值为2I，是恒流源1的2倍，电容器处于放电状态，在单位时间内电容器端电压将线性下降，当电容电压下降到比较器2的输入电压规定值的1／3倍时，比较器2状态改变，使触发器又翻转回到原来的状态，这样周期性的循环，完成振荡过程。
在以上基本电路中很容易获得3种函数信号，假如电容器在充电过程和在放电过程的时间常数相等，而且在电容器充放电时，电容电压就是三角波函数，三角波信号由此获得。
由于触发器的工作状态变化时间也是由电容电压的充放电过程决定的，所以，触发器的状态翻转，就能产生方波函数信号，在芯片内部，这两种函数信号经缓冲器功率放大，并从管脚3和管脚9输出。
适当选择外部的电阻RA 和RB和C可以满足方波函数等信号在频率、占空比调节的全部范围。
因此，对两个恒流源在I和2I电流不对称的情况下，可以循环调节，从最小到最大，任意选择调整，所以，只要调节电容器充放电时间不相等，就可获得锯齿波等函数信号。
正弦函数信号由三角波函数信号经过非线性变换而获得。
利用二极管的非线性特性，可以将三角波信号的上升成下降斜率逐次逼近正弦波的斜率。
ICL8038中的非线性网络是由4级击穿点的非线性逼近网络构成。
一般说来，逼近点越多得到的正弦波效果越好，失真度也越小，在本芯片中N＝4，失真度可以小于1。
在实测中得到正弦信号的失真度可达0．5左右。
其精度效果相当满意。
-10-电路图如下图是由μA741和5G8038组成的精密压控震荡器，当8脚与一连续可调的直流电压相连时，输出频率亦连续可调。
当此电压为最小值（近似为0）时。
输出频率最低，当电压为最大值时，输出频率最高；由于5G8038本身的线性度仅在扫描频率范围10：1时为0.2%，更大范围（如1000：1）时线性度随之变坏，所以控制电压经μA741后再送入5G8038的8脚，这样会有效地改善压控线性度（优于1%）。
若4、5脚的外接电阻相等且为R，此时输出频率可由下式决定：f=0.3/RC4设函数发生器最高工作频率为100Hz，定时电容C4可由上式求得。
电路中RP3是用来调整高频端波形的对称性，而RP2是用来调整低频端波形的对称性，调整RP3和RP2可以改善正弦波的失真。
稳压管VDz是为了避免8脚上的负压过大而使5G8038工作失常设置的。
2.3、可行性分析：以上两种方案中，方案一使用整形电路和积分电路通过波形转换而实现的。
而方案二采用集成芯片使得电路大大简化，但是由于实验室条件、自身仿真软件的问题及成本的限制，我们抛弃了第二种方案，因为它是牺牲了成本来换取的方便。
其次是方案一中用的是电容和电阻运放和三极管等电器原件，而方案二需要ICL8038(5G8038)及数字电位器，所以从简单而且便于购买的前提出发我们选择方案一为我们最终的设计方案。