简易信号发生器课程设计

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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。

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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简易信号发生器

湖南工学院课程设计说明书课题名称：简易信号发生器设计专业名称：电气工程及其自动化学生班级：学生姓名：学生学号：指导教师：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。

3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。

（二）设计技术指标与要求1、设计要求（1）电路能输出正弦波、方波和三角波等三种波形；（2）输出信号的频率要求可调；（3）拟定测试方案和设计步骤；（4）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；（5）在面包板上或万能板或PCB板上安装电路；（6）测量输出信号的幅度和频率；（7）撰写设计报告。

2、技术指标频率范围：100Hz~1KHz 1KHz~10KHz；输出电压：方波V P-P≤24V，三角波V P-P=6V，正弦波V P-P=1V；方波t r小于1uS。

（三）设计提示1、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；也可先产生三角波-方波，再将三角波变成正弦波。

（2）也可用单片集成芯片IC8038实现，采用这种方案时要求幅度可调。

2、设计用仪器设备：示波器，交流毫伏表，数字万用表，低频信号发生器，实验面包板或万能板，智能电工实验台。

3、设计用主要器件：（1）双运放NE5532（或747） 1只（或741 2只）、差分管3DG100 4个、电阻电容若干；（2）IC8038、数字电位器、电阻电容若干。

4、参考书：《电子线路设计·实验·测试》谢自美主编华中科技大学出版社《模拟电子技术基础》康华光主编高等教育出版社《模拟电子技术》胡宴如主编高等教育出版社（四）设计报告要求1、选定设计方案；2、拟出设计步骤，画出设计电路，分析并计算主要元件参数值；3、列出测试数据表格；4、调试总结，并写出设计报告。

《模拟电子技术》简易函数信号发生器的设计与制作五

《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，运用AD 画图软件，设计并制作完成一简易函数信号发生器，要求能产生方波和三角波信号，且频率可调，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。

本次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，其原理框图如下图所示。

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。

基本组成框图如下图所示。

（1）电源变压器的作用是将电网220V 的交流电压变成整流电路所需要的电压U1。

因此，U1=nUi；（n 为变压器的变比）。

整流电路的作用是将交流电压U1变换成单方向脉动的直流U2。

整流电路主要有半波整流、全波整流方式。

以单相桥式整流电路为例，U2=0.9ul。

每只二极管所承受的最大反向电压Urm=根号2U1，，平均电流Id（A V）=1/2Ir＝0.45U1/R。

对于RC滤波电路，C的选择应适应下式，即RC 放电时间常数应该满足：RC= （3~5）T/2，T为50Hz交流电压的周期，即20ms。

2 硬件电路设计1、变压器：将220V 交流电压变成整流电路所需要的电压U1。

2、整流电路：将交流电压U1转换成单方向脉动的直流U2,用二极管搭建全波整流电路实现。

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, 采用大电容滤波4、稳压器电路：采用固定式三端稳压器7812与7912芯片，能够输出恒定电压的集成电路。

它们的主要区别是输出极性不同：7812是正电压输出，7912是负电压输出。

7812和7912的引脚功能和电路接法也不同。

7812的1号引脚为输入，2号引脚为接地，3号引脚为输出。

简易信号发生器课程设计

第一章方案的选择1.1 方案一：由文氏电桥产生正弦振荡，然后通过比较器得到方波，方波积分可得三角波。

这一方案为一开环电路，结构简单，产生的正弦波和方波的波形失真较小。

但是对于三角波的产生则有一定的麻烦。

幅度稳定性难以达到要求。

而且通过仿真实验会发现积分器极易产生失调。

1.2 方案二：利用ICL8038芯片构成8038集成函数发生器。

8038集成函数发生器是一种多用途的波形发生器，可以用来产生正弦波、方波、三角波和锯齿波，其振荡频率可通过外加的直流电压进行调节，所以是压控集成信号产生器。

由于外接电容C的充、放电电流由两个电流源控制，所以电的变化与时间成线形关系，从而可以获得理想的三角波输出。

容C两端电压uc8038电路中含有正弦波变换器，故可以直接将三角波变成正弦波输出。

另外还可以将三角波通过触发器变成方波输出。

该方案的特点是十分明显的：⑴线性良好、稳定性好；⑵频率易调，在几个数量级的频带范围内，可以方便地连续地改变频率，而且频率改变时，幅度恒定不变；⑶不存在如文氏电桥那样的过渡过程，接通电源后会立即产生稳定的波形；⑷三角波和方波在半周期内是时间的线性函数，易于变换其他波形。

综合上述分析，我们采用了第二种方案来产生信号。

第二章基本原理2.1 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。

函数信号发生器是是由基础的非正弦信号发生电路和正弦波形发生电路组合而成。

下面我们将分别对各个波形的发生进行分析，从而达到在合成电路时使电路更加合理。

2.2 RC 桥式正弦波振荡器（文氏电桥振荡器）图2-1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。

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)。

简易信号发生器设计

《单片机原理及应用》课程设计任务书课程设计题目：简易信号发生器设计一、设计目的和要求（一）、设计目的通过设计简易信号发生器，完成系统设计、编码、调试及维护工作的实践，了解单片机应用系统的一般设计思路，熟悉和掌握硬件系统和软件设计的一般方法。

（二）、设计要求1.设定功能：能通过按键设定信号类型、频率2.显示功能：通过数码管或液晶显示当前波形类型和频率。

3.计数功能：能设定自动输出多少个周期该波形后停止输出，直到再次按下触发按钮二、设计内容及步骤1.系统分析，完成系统分析报告2.根据的系统结构图、课程实验，查阅资料，确定系统各个模块的译码电路和地址范围以及其它硬件型号，详细画出系统硬件原理图。

3.程序流程图，编制程序。

4.调试修改显示子模块、键盘扫描子模块、定时器中断子模块和主程序5.编写课程设计报告内容包括：题目、摘要、目录、正文、结论、致谢、参考文献等。

学生在完成上述全部工作之后，应将全部内容以先后顺序写成设计报告一份，阐述整个设计内容，要求重点突出、特色鲜明、语言简练、文字通畅，字迹工整。

报告要求在专用报告书上书写。

6.完成课程设计报告，设计报告字数不得少于3000 字撰写要求如下：·设计任务·问题定义、理论分析·理论设计（程序功能结构、算法说明和程序框图）·上机调试（实验环境、实验说明和程序清单）·结果分析·心得体会三、进度安排按教学计划规定，单片机原理及应用课程设计总学时为一周，其进度及时间大致分配如下：序号设计内容天数（约占比例）1 查阅资料（约占8%）2 确定设计思路（约占15%）3 画出硬件图、确定各个模块的电路实现方法（约占27%）4 编写程序（约占25%）5 调试修改各子模块和主程序（约占15%）6 总结设计过程，编写课程设计报告1（约占10%）。

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 ............................................................................................................................................ - 1 -二．设计要求 ............................................................................................................................................ - 1 -三．题目分析 ............................................................................................................................................ - 1 -1．方波、三角波、正弦波发生器方案........................................................................................... - 1 -1.1 方案一原理框图.................................................................................................................. - 1 -1.2方案二原理框图................................................................................................................... - 1 -1.3 函数发生器的选择方案...................................................................................................... - 2 -2．各组成部分的工作原理............................................................................................................... - 2 -2.1 方波发生电路的工作原理.................................................................................................. - 2 -2.2 方波--三角波转换电路的工作原理 ................................................................................... - 3 -2.3三角波--正弦波转换电路的工作原理 ................................................................................ - 4 -四．整体构思 ............................................................................................................................................ - 4 -五．具体实现 ............................................................................................................................................ - 5 -1. Multisim 11.0进行电路仿真 ......................................................................................................... - 5 -1.1输出方波电路的仿真........................................................................................................... - 7 -1.2方波—三角波电路的仿真................................................................................................... - 7 -1.3方波—正弦波电路的仿真................................................................................................... - 8 -1.4 波形汇总.............................................................................................................................. - 8 -2. Altium Designer Summer 09画电路板.......................................................................................... - 9 -六．各部分定性说明以及定量计算....................................................................................................... - 10 -七．设计心得体会 .................................................................................................................................. - 11 -九．参考文献 .......................................................................................................................................... - 12 -一．设计题目：信号发生器二．设计要求：可以产生正弦波、三角波和方波；输出频率和幅度可以在一定范围内连续可调；频率稳定度较高。

信号发生器的课程设计

信号发生器的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解信号发生器的原理与功能，掌握其基本组成部分和使用方法。

2. 学生能够描述信号发生器在不同波形下的特点，如正弦波、方波、三角波等。

3. 学生能够运用信号发生器进行简单的信号生成与处理。

技能目标：1. 学生能够独立操作信号发生器，进行基本信号的产生和调整。

2. 学生能够通过信号发生器完成简单的实验，如观察波形、测量频率等。

3. 学生能够运用所学知识解决实际电路中与信号发生相关的问题。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术实验的兴趣，增强实践操作的自信心。

2. 学生形成良好的团队合作意识，能够在实验过程中相互协作、共同进步。

3. 学生认识到信号发生器在电子技术领域的重要性，激发对相关学科的学习热情。

分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为电子技术实验课程，以信号发生器为核心，结合教材内容，使学生掌握信号发生器的原理、使用方法及在实际电路中的应用。

针对高中年级学生，课程注重理论与实践相结合，培养学生动手操作能力和实验技能。

教学要求明确、具体，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。

课程目标分解：1. 知识目标：通过课堂讲解、实验演示和课后复习，使学生掌握信号发生器的相关知识。

2. 技能目标：通过分组实验、课后练习和实际操作，提高学生的动手能力和实验技能。

3. 情感态度价值观目标：通过课程学习，激发学生对电子技术的兴趣，培养良好的团队合作意识和学习态度。

二、教学内容本课程教学内容以教材中信号发生器相关章节为基础，涵盖以下方面：1. 信号发生器原理：介绍信号发生器的工作原理、基本组成部分及其功能。

2. 信号发生器种类：分析不同类型的信号发生器，如模拟信号发生器、数字信号发生器等。

3. 波形生成与调整：讲解正弦波、方波、三角波等常见波形的生成原理，以及如何使用信号发生器进行波形的调整。

4. 信号发生器应用：介绍信号发生器在实际电路中的应用，如模拟信号源、时钟信号发生等。

简易信号发生器设计

简易信号发生器设计目录1 引言...................................................................... (1)2 信号发生器的设计原理 ..................................................................... (2)2.1 EDA技术介绍 ..................................................................... .. (2)2.1.1 EDA介绍 ..................................................................... (2)2.1.2 VHDL的基本介绍 ..................................................................... . (3)2.1.3 设计工具简介 ..................................................................... .. (4)2.2 信号发生器的原理结构 ..................................................................... .. (4)2.3各个控制单元的实现 ..................................................................... . (5)2.3.1频率控制单元 ..................................................................... (5)2.3.2 信号波形成与波形选择的设计 ..................................................................... .. 62.3.3顶层文件的设计 ..................................................................... .......................... 7 3 程序设计及仿真分析 ..................................................................... . (8)3.1频率控制模块设计 ..................................................................... .. (8)3.1.1 输入识别模块程序设计...................................................................... . (8)3.1.2输入识别模块仿真 ..................................................................... . (9)3.1.3分频数模块程序设计 ..................................................................... . (11)3.1.4分频数产生的仿真 ..................................................................... .. (12)3.1.5 分频器模块程序设计 ..................................................................... (13)3.1.6 分频器的仿真 ..................................................................... (14)3.2信号控制模块设计 ..................................................................... (14)3.2.1 信号控制模块程序设计...................................................................... .. (14)3.2.1 信号控制模块仿真 ..................................................................... . (17).................................................................... ...................................... 18 3.3 顶层模块设计3.3.1顶层模块程序设计 ..................................................................... .. (18)3.3.2顶层模块仿真 ..................................................................... ............................ 19 4 硬件测试 ..................................................................... (21)4.1 示波器的波形显示及其分析 ..................................................................... . (21)4.2 幅值改变使波形改变 ..................................................................... . (23)4.3 频率改变使波形改变 ..................................................................... ......................... 23 5 设计总结 ..................................................................... (24)参考文献 ..................................................................... . (25)附录 ..................................................................... .. (26)课程设计说明书1 引言简易多功能信号发生器是信号发生器的一种，又名信号源。

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。

EDA课程设计-简易信号发生器[23页].doc

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。