方波发生器设计(课程设计报告)
DSP课程设计——信号发生器(方波)
成绩评定表课程设计任务书目录1 绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目的 (2)1.3 设计任务 (2)2 设计过程 (3)2.1 设计原理 (3)2.2 XF引脚周期性变化 (3)2.3 子程序的调用 (4)3 程序代码 (5)3.1 源程序 (5)3.2SDRAM初始化程序 (7)3.3 方波程序连接命令文件 (9)4 调试仿真运行结果分析 (10)4.1 寄存器仿真结果 (10)4.2 模拟输出仿真 (12)5.设计总结 (13)参考文献 (13)信号发生器（方波）1 绪论1.1 设计背景数字信号处理是20世纪60年代，随着信息学科和计算机学科的高速发展而迅速发展起来的一门新兴学科。
它的重要性日益在各个领域的应用中表现出来。
其主要标志是两项重大进展，即快速傅里叶变换(FFT)算法的提出和数字滤波器设计方法的完善。
数字信号处理是把信号用数字或符号表示成序列，通过计算机或通用（专用）信号处理设备，用数值计算方法进行各种处理，达到提取有用信息便于应用的目的。
例如：滤波、检测、变换、增强、估计、识别、参数提取、频谱分析等。
数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。
因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过模数转换器实现。
而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器实现的。
数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）等。
数字信号处理的研究方向应该更加广泛、更加深入．特别是对于谱分析的本质研究，对于非平稳和非高斯随机信号的研究，对于多维信号处理的研究等，都具有广阔前景。
数字信号处理技术发展很快、应用很广、成果很多。
多数科学和工程中遇到的是模拟信号。
以前都是研究模拟信号处理的理论和实现。
模拟信号处理缺点：难以做到高精度，受环境影响较大，可靠性差，且不灵活等。
数字系统的优点：体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、可进行二维与多维处理。
正弦波—方波—三角波函数发生器设计报告之欧阳德创编
模拟电子技术——课程设计报告题目：函数波形发生器专业：应用电子技术班级：应用电子技术（五）班学号： 0906020129姓名：刘洪小组成员：刘洪阙章明日期：2010-6-24目录（信号发生器）1 函数发生器的总方案及原理框图 (1)1.1电路设计原理框图 (1)1.2 电路设计方案设计 (1)2设计的目的及任务 (2)2.1 课程设计的目的 (2)2.2 课程设计的任务 (2)2.3课程设计的要求及技术指标 (2)3 各部分电路设计 (3)3.1总电路图 (3)3.2正弦波产生电路的工作原理、仿真及结果 (3)3.3 正弦波－方波发生电路的工作原理、仿真及结果 (4)3.4方波－三角波转换电路的工作原理、仿真及结果 (5)3.5电路的参数选择及计算 (5)4 电路的安装与调试 (7)4.1 正弦波发生电路的安装与调试 (7)4.2方波－三角波的安装与调试 (7)4.3总电路的安装与调试 (7)5 电路的实测结果 (8)5.1 正弦波发生电路的实测结果 (8)5.2正弦波－方波转换电路的实测结果 (8)5.3 方波－三角波转换电路的实测结果 (8)5.4 实测电路波形、误差分析及改进方法 (8)5.5 电路安装与调试中遇到的问题及分析解决方法 (8)6 实验总结 (9)7 仪器元件明细清单 (9)8 参考文献 (9)1函数发生器的总方案及原理框图1.1电路设计原理框图正弦波振荡器过零电压比较器积分器图1.1 函数发生器原理框图1.2电路设计方案设计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（如单片机函数发生器模块8038、集成运放管ua741）。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用集成运算放大器与比较器、积分器共同租成的正弦波——方波——三角波函数发生器的设计方法。
方波发生器
方波、三角波发生器设计本设计介绍了波形发生器的制作和设计过程,并根据输出波形特性研究该电路的可行性。
在此基础上设计了一种能产生矩形波、三角波的模块电路,包括了原理图。
该电路有主要由LM324集成运算放大器，比较器，振荡器，通过用双踪示波器来确定波形的幅值及可调占空比的上限及下限。
重点阐述了矩形波发生器、宽度可调的矩形波发生器及三角波发生器的电路结构及工作原理，分析了单元电路的制作和工作过程并进行了调试，调试结果表明设计的电路是可行的。
关键字：信号发生器、宽度可调、矩形波、锯齿波、时间常数1. Proteus 简介有了protel、Multisim、proteus、psice等一系列的软件的存在，就此便可以以虚代实、以软代硬，独立建立一个完善的虚拟实验室。
代替了在实验室和教室里的以实物进行实践的方式，可以在计算机上学习电工基础，模拟电路、数字电路、单片机应用系统等课程，并进行电路设计、仿真、调试等。
因此这一系列的软件受到广大电子设计爱好者的青睐，是他们工作、学习上难得的工具软件，也因此它们在全球得到了广泛应用。
其中，Proteus软件提供多达30多个元件库，元件涉及到数字和模拟、交流和直流等，有RAM、ROM、键盘、马达、LED、LCD、AD/DA、部分SPI器件、部分IIC 器件，编译方面支持Keil和MPLAB等编译器。
它的功能强大，集电路设计、制版及仿真等多种功能于一身，不仅能够对电工、电子技术学科涉及的电路进行设计与分析，还能够对微处理器进行设计和仿真，也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。
它还提供多种现实存在的虚拟仪器，这些仪表有极高的输入阻抗、极低的输出阻抗，尽可能减少仪器对测量结果的影响。
此外，Proteus软件还有图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来。
对于单片机硬件电路和软件的调试，Proteus 提供了两种方法：系统总体执行效果和对软件的分步调试。
频率可调方波发生器
频率可调的方波发生器及频率显示器设计学院：电子信息工程学院专业：通信工程指导老师：学生姓名：学号：目录1.引言 (3)2.电路元件结构及工作原理 (3)2.1 555定时器 (3)2.2 74ls160同步计数器 (5)2.3 74ls175 4位寄存器 (6)3.电路工作原理仿真 (6)3.1频率可调555方波发生器 (6)3.2频率计数器 (8)3.3可显示频率的方波发生器 (9)4.电路的测试结果误差分析 (10)5.其它类型的方波发生器 (10)6.课程设计设计总结 (12)7.参考文献 (13)频率可调的方波发生器及频率显示器设计摘要：通过555定时器进行函数发生器的设计,电路简单,成本低廉，稳定性好，精度高。
根据有关理论原理进行电路参数的计算和选取,借助Multisim进行电路创建,波形仿真，设计频率可调，步进10Hz的简易方波发生器,并且能用三位十进制数显示频率。
对有关问题进行了分析讨论。
关键词: 555定时器函数发生器波形仿真The adjustable frequency square wave generator andfrequency display designAbstract:Using the 555 timer to design function generator , thecircuit is simple,the cost is low, the function generator combines good stability and high precision. According to the principle of the theory of circuit parameter calculation and selection, use Multisim to create circuit, waveform simulation, design of adjustable frequency, simple step 10 hz square-wave generator, and can use the three decimal number to display frequency. Analyses the related problems are discussed.Keywords: 555 timer;function generator;waveform simulation1.引言基本的函数发生器用来产生正弦波、方波、三角波三种电压波形,其电路构成形式多种多样,有全部采用分立元件的（非门振荡),也可由运放级联构成,也有专用的集成电路直接得到(如片集成电路函数发生器ICL8038),或通过单片机串口输出方波。
方波、三角波波形发生器课程设计
⽅波、三⾓波波形发⽣器课程设计⽅波、三⾓波发⽣器摘要在模拟电⼦技术当中，我们会见到各种类型的波形，除了常见的正弦波之外，还有别的各种⾮正弦波，这些类型各异的波形，⼴泛应⽤于模拟电⼦技术的各个领域。
在模拟电⼦电路中，各种⾮正弦波，如矩形波、三⾓波、锯齿波、阶梯波等，在各种驱动电路及信号处理电路中⼴泛应⽤。
波形发⽣器是⼀种常⽤的信号源，⼴泛的运⽤于电⼦电路、⾃动控制系统和教学实验等领域。
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，可以设计⼀个能变换出三⾓波、⽅波的函数波形发⽣器。
本⽂利⽤LM324N产⽣⼀个可调频和调幅的⽅波信号，通过此信号来产⽣三⾓波。
⽬录1设计题⽬ (2)2设计任务和要求 (2)3整体电路设计 (2)4仿真及仿真结果 (7)5 PCB板的绘制 (9)6误差分析 (10)7总结 (11)8⼼得体会 (11)1 设计题⽬⽅波、三⾓波发⽣器2 设计任务和要求要求设计并⽤分⽴元件和集成运算放⼤器制作能产⽣⽅波和三⾓波波形的波形发⽣器。
3 整体电路设计1）信号发⽣器:信号发⽣器⼜称信号源或振荡器。
按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发⽣器等四⼤类。
各种波形曲线均可以⽤三⾓函数⽅程式来表⽰，如三⾓波、锯齿波、矩形波（含⽅波）、正弦波。
通过模拟电⼦技术设计的波形发⽣器是⼀个不需要外加输⼊信号，靠⾃⾝振荡产⽣信号的电路。
2）电路设计：整体电路由RC振荡电路，反相输⼊的滞回⽐较器和积分电路组成。
理由：a）矩形波电压只有两种状态，不是⾼电平，就是低电平，所以电压⽐较器是它的重要组成部分；b）产⽣振荡，就是要求输出的两种状态⾃动地相互转换，所以电路中必须引⼊反馈；c）输出状态应按⼀定的时间间隔交替变化，即产⽣周期性变化，所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间。
RC振荡电路：即作为延迟环节，⼜作为反馈电路，通过RC充放电实现输出状态的⾃动转换。
模拟电子技术课程设计报告（正弦波、方波—三角波波形发生器）
模拟电⼦技术课程设计报告（正弦波、⽅波—三⾓波波形发⽣器）模拟电⼦技术课程设计报告设计题⽬：正弦波、⽅波—三⾓波波形发⽣器专业班级学号学⽣姓名同组成员指导教师设计时间教师评分⽬录1、概述 (3)1.1、⽬的 (3)1.2、课程设计的组成部分 (3)2、正弦波、⽅波、三⾓波设计的内容 (3)3、总结 (4)3.1、课程设计进⾏过程及步骤 (4)3.2、所遇到的问题及是怎样解决这些问题的 (10)3.3、体会收获及建议 (10)3.4、参考资料 (10)4、教师评语 (11)5、成绩 (11)1、概述1.1、⽬的课程设计的⽬的在于巩固和加强电⼦技术理论学习，促进其⼯程应⽤，着重于提⾼学⽣的电⼦技术实践技能，培养学⽣综合运⽤所学知识分析问题和解决问题的能⼒，了解开展科学实践的程序和基本⽅法，并逐步形成严肃、认真、⼀丝不苟、实事求是的科学作风和⼀定的⽣产观、经济观和全局观。
1.2、课程设计的组成部分（1）、RC正弦波振荡电路（2）、⽅波—三⾓波产⽣电路2、正弦波、⽅波—三⾓波设计的内容（1）、RC正弦波振荡电路设计⼀个RC正弦波振荡电路，其正弦波输出为：a.振荡频率: 1592 Hzb.振荡频率测量值与理论值的相对误差<+5%c.振幅基本稳定d.振荡波形对称，⽆明显⾮线性失真（2）、⽅波—三⾓波产⽣电路设计⼀个⽤集成运算放⼤器构成的⽅波—三⾓波产⽣电路。
指标要求如下：⽅波 a.重复频率：4.35*103 Hzb.相对误差<+5%c.脉冲幅度 +（6--8）V三⾓波 a.重复频率：4.35*103 Hzb.相对误差<+5%c.幅度：6—8V3、总结3.1、课程设计进⾏过程及步骤1、正弦波实验参考电路如图（1）、根据已知条件和设计要求，计算和确定元件参数。
并在实验电路板上搭接电路，检查⽆误后接通电源，进⾏调试。
（2）、调节反馈电阻R4，使电路起振且波形失真最⼩，并观察电阻R4的变化对输出波形V o的影响。
单片机方波发生器实验报告
单片机方波发生器实验报告实验报告，单片机方波发生器。
实验目的：本实验旨在通过单片机实现方波发生器电路，了解方波发生器的工作原理，并掌握单片机的IO口控制。
实验器材：1. 单片机（如STC89C52）。
2. 电源。
3. 适配器。
4. 电阻、电容。
5. 示波器。
6. 连接线。
实验原理：方波发生器是一种能够产生方波信号的电路或设备。
在本实验中，我们将通过单片机的IO口控制来实现方波信号的产生。
单片机作为控制核心，通过对IO口的高低电平控制，可以实现方波信号的产生。
通过改变IO口的输出频率和占空比，可以产生不同频率和占空比的方波信号。
实验步骤：1. 连接电路，按照电路图连接单片机、电源、电阻、电容和示波器。
2. 编写程序，使用C语言或汇编语言编写单片机控制程序，配置IO口的输出模式和控制方波的频率和占空比。
3. 烧录程序，将编写好的程序通过编程器烧录到单片机中。
4. 实验验证，连接示波器，观察输出的方波信号的频率和占空比是否符合预期。
实验结果与分析：经过实验验证，我们成功实现了单片机方波发生器电路。
通过改变程序中的参数，我们可以得到不同频率和占空比的方波信号。
通过示波器观察，我们可以清晰地看到产生的方波信号波形，验证了实验的成功。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了方波发生器的原理和单片机的IO口控制。
掌握了单片机方波发生器的设计和实现方法，提高了我们对单片机应用的理解和实践能力。
同时，实验中也加深了我们对方波信号的理解，对信号发生器的应用有了更深入的认识。
以上就是本次单片机方波发生器实验的实验报告，希望能对你有所帮助。
课程设计 方波信号发生器设计
目录一、概述 (2)二、技术性能指标 (2)2.1设计内容及技术要求 (2)2.2设计目的 (3)2.3设计要求 (3)三、方案的选择 (3)3.1方案一 (4)3.2方案二 (5)3.3最终方案 (6)四、单元电路设计 (6)4.1矩形波产生电路 (6)4.2三角波产生电路 (9)4.3正弦波产生电路 (11)五、总电路图 (13)六、波形仿真结果 (13)6.1矩形波仿真结果 (13)6.2三角波仿真结果 (14)6.3正弦波仿真结果 (15)6.4三种波形同时仿真结果 (15)七、PCB版制作与调试 (16)结论 (17)总结与体会 (18)致谢 (18)附录1 元件清单 (19)附录2 参考文献 (20)函数信号发生器设计报告一、概述信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。
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。
例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。
在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。
二、技术性能指标2.1设计内容及技术要求设计并制作一个信号发生器，具体要求如下：1、能够输出正弦波、方波、三角波；2、输出信号频率范围为1——10Hz，10——100Hz；3、输出信号幅值：方波Up-p=24V，三角波Up-p=0——20V，正弦波U>1V；4、波形特征：方波Tr<10s（100Hz，最大输出时），三角波失真系数THD<2%，正弦波失真系数THD<5%；5、电源：±13V直流电源供电；按照以上技术完成要求设计出电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim进行必要的仿真，用PROTEL软件进行制板、焊接，然后对制作的电路完成调试，撰写设计报告测，通过答辩。
模拟电子电路课程设计——正弦波三角波方波函数发生器
适用标准文案课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目：正弦波－三角波－方波函数发生器初始条件：具备模拟电子电路的理论知识；具备模拟电路基本电路的设计能力；具备模拟电路的基本调试手段；自选有关电子器件；能够使用实验室仪器调试。
要求达成的主要任务：（包含课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等详细要求）1、频次范围三段： 10～100Hz，100 Hz～ 1KHz，1 KHz～10 KHz；2、正弦波Uopp≈ 3V，三角波 Uopp≈ 5V，方波 Uopp≈14V；3、幅度连续可调，线性失真小；4、安装调试并达成切合学校要求的设计说明书时间安排：一周，此中 3 天硬件设计， 2 天硬件调试指导教师署名：年月日系主任（或责任教师）署名：年月日目录1.综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.1信号发生器概论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11.2 Multisim简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.3 集成运放 lm324 简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32.方案设计与论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.1 方案一．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.2 方案二．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42.3 方案三．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53.单元电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 6 3.1 正弦波发生电路的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63.2 正弦波变换成方波的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83.3 方波变换成三角波的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9正负12V 直流稳压电源的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 4.电路仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 12总波形发生电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12正弦波仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13方波仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14三角波仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 5.实物制作与调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 15 5.1 焊接过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 155.2 实物图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 155.3 调试波形．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 186.数据记录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 197.课设总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 208.参照书目．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 219.附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 22 本科生课程设计成绩评定表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 241.综述1.1 信号发生器概论在人们认识自然、改造自然的过程中，常常需要对各种各种的电子信号进行丈量，因此怎样依据被丈量电子信号的不同特色和丈量要求，灵巧、快速的采纳不同特色的信号源成了现代丈量技术值得深入研究的课题。
模电课程设计报告 正弦波 方波 三角波发生器
宁波大红鹰学院《模拟电子技术》课程设计报告课题名称：信号发生器分院：机械与电气工程学院教研室：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：严金龙李燕二○一三年十二月课题名称一、设计任务1.1设计要求1．利用集成运算放大器LM358设计一个简易信号发生器，要求能产生正弦波、方波和三角波三种波形。
2．采用双电源供电形式：电源12CC V V =+、12EE V V =-； 输出信号满足：（1）正弦波：V pp >=2V ；方波：V pp =13.5V ；三角波：V pp =8V ； （2）频率：110HZ ； （3）波形无明显失真。
1.2系统框图方波发生电路积分电路产生RC自激震荡产二、硬件设计2.1正弦波发生电路图1 正弦波RC串并联选频网络如下图（a）所示，它在正弦波振荡电路中既为选频网络，又为正反馈网络，所以其输入电压为，输出电压为。
当信号频率足够低时，，因而网络的简化电路及其电压和电流的向量如图(b)所示。
超前，当频率趋于零时，相位超前趋近于+900，且趋近于零。
当信号频率足够高时，，因而网络的简化电路及其电压和电流的向量如图（c）所示。
滞后，当频率趋近于无穷大时，相位滞后趋近于-900，且趋近于零。
当信号频率从零逐渐变化到无穷大时，的相位将从+900逐渐变化到-900。
因此，对于RC串并联选频网络，必定存在一个频率f0，当f=f0时，=同相。
通过计算可求出RC串并联选频网络的频率特性，如下图所示，其谐振频率。
为使f0=110hz，即使RC=1/220*3.14，确定了C的值就得到一个电阻的值。
R=1.447（1.45）KΩ，C=1uf。
RC桥式正弦波振荡电路：因为正弦波振荡器的起振条件是，从幅频特性曲线可得，当f=f0时，F=1/3，所以当A>3时，即RC串并联选频网络匹配一个电压放大倍数略大于3的正反馈放大器时，就可构成正弦波振荡器。
从理论上讲，任何满足放大倍数要求的放大电路与RC串并联选频网络都可组成正弦波振荡电路；但是，实际上，所选用的放大电路应具有尽可能大的输入电阻和尽可能小的输出电阻，以减小放大电路对选频特性的影响，使振荡频率几乎仅仅决定于选频网络。
模拟电子技术课程设计报告(正弦波、方波—三角波波形发生器)
模拟电子技术课程设计报告设计题目：正弦波、方波—三角波波形发生器专业班级学号学生姓名同组成员指导教师设计时间教师评分目录1、概述......．...．．..．．．....．．．..．.....．..．． (3)1.1、目的..．．........．．．.．．...．.．....．.．．.．............．31.2、课程设计的组成部分...．..．.....．．...．......．．.．.． (3)2、正弦波、方波、三角波设计的内容.．．..．..．.....．３3、总结....．...．...........．....．.．.......．.. (4)３.1、课程设计进行过程及步骤．．......．....．.．..．........．..４3．２、所遇到的问题及是怎样解决这些问题的．．.．．.．..．....．．..1０3.3、体会收获及建议...．.....．.......．..．．..........．. (1)３．4、参考资料..．.．．.．..．....．.．．..．.．.．................．.104、教师评语..．.．.．....．.．..．..．......．....．．．.．.115、成绩.................．..．........．.．．..．.．．．.11１、概述1.1、目的课程设计的目的在于巩固和加强电子技术理论学习，促进其工程应用，着重于提高学生的电子技术实践技能,培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力,了解开展科学实践的程序和基本方法，并逐步形成严肃、认真、一丝不苟、实事求是的科学作风和一定的生产观、经济观和全局观。
１.2、课程设计的组成部分(1)、ＲC正弦波振荡电路（2)、方波—三角波产生电路２、正弦波、方波—三角波设计的内容(1）、ＲC正弦波振荡电路设计一个RC正弦波振荡电路,其正弦波输出为：a.振荡频率: 15９２ Hｚｂ.振荡频率测量值与理论值的相对误差<+5%ｃ．振幅基本稳定ｄ.振荡波形对称,无明显非线性失真(２）、方波—三角波产生电路设计一个用集成运算放大器构成的方波—三角波产生电路。
基于单片机的方波信号发生器设计
基于单片机的方波信号发生器设计为了实现方波信号的发生器，我们可以使用单片机来实现，单片机可以通过编程来控制方波信号的频率和占空比。
在这里，我将介绍一种基于单片机的方波信号发生器的设计。
首先，我们需要选择一个合适的单片机来作为我们的控制器。
常用的单片机有Arduino、STM32等。
在这里，我们选择使用Arduino Uno作为控制器。
Arduino Uno是一种开源的微控制器板，使用ATmega328P芯片，具有易用性和良好的稳定性。
接下来，我们需要连接一块电路板用于输出方波信号。
为了实现方波信号的生成，我们可以使用一个555定时器芯片来实现。
555定时器可以方便地产生方波信号。
我们将在Arduino Uno和555定时器之间进行串联连接，Arduino Uno将通过编程来控制555定时器的工作。
接下来，我们需要编写Arduino的程序来控制方波信号的频率和占空比。
我们可以使用Arduino的PWM输出功能来控制方波信号的频率。
通过调整PWM的占空比，我们可以控制方波信号的占空比。
以下是一个简单的Arduino程序示例：```c//定义信号输出引脚#define SIGNAL_PIN 9void setu//将信号输出引脚设为输出模式pinMode(SIGNAL_PIN, OUTPUT);void loo//设置PWM频率为1kHzint frequency = 1000;//设置PWM占空比为50%int dutyCycle = 50;//计算PWM周期//计算PWM高电平时间int highTime = period * dutyCycle / 100;while (true)//输出高电平digitalWrite(SIGNAL_PIN, HIGH);delayMicroseconds(highTime);//输出低电平digitalWrite(SIGNAL_PIN, LOW);delayMicroseconds(period - highTime);}```在这个示例程序中，我们定义了信号输出引脚为9号引脚，在setup 函数中将其设为输出模式。
方波发生器
方波发生器-(2)(总10页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--课程设计说明书沈阳大学课程设计说明书方波发生器1、课程设计的目的《电子技术基础课程设计》是学习理论课程之后的实践教学环节。
目的是通过解决比较简单的实际问题，巩固和加深在《电子技术基础2-1（模拟电子技术基础）》课程中所学的理论知识和实验技能。
训练学生综合运用学过的电子技术基础知识，在教师指导下完成查找资料，选择、论证方案，设计电路并仿真，分析结果，撰写报告等工作。
使学生初步掌握模拟电子电路设计的一般方法步骤，通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问题的能力和创新能力，为后续课程的学习、毕业设计和毕业后的工作打下一定的基础。
2、设计方案论证方波发生器、电路组成方波发生器是由迟滞比较器和RC积分电路构成的闭合电路，如图（a）。
两种电路的输出互为对方的输入，迟滞比较器的输出又是方波信号的输出端。
而RC积分电路除了起负反馈作用外，还起着延迟作用。
图（1）沈 阳 大 学课程设计说明书、工作原理图（1）中1R 、2R 构成正反馈以便形成自激振荡，2R 两端的电压作为迟滞比较器的基准电压B U 输入到比较器的同相输入端，其值分别为221212=B OH B OLR R U U U U R R R R +-=++和F R 与C 构成负反馈，C 两端电压C u 作为反相输入电压与基准电压值B U 比较。
输出端串接1Z D 和2Z D 时可保证输出电压高电位为OH Z D Z U U U U =+≈,低电位为()OL Z D Z U U U U =-+≈-。
合上电源时，由于电冲击使得迟滞比较器有信号输入，经正反馈后，电路输出的电压0u 是高电位OH U 还是低电位OL U 完全是随机的。
设合上电源时输出高电位0OH Z u U U ==，电路处于第一状态，此时基准电压212B B ZR U u U R R +==+。
方波发生器课课程设计
方波发生器课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握方波发生器的基本原理和制作方法，培养学生的实验操作能力和科学思维。
具体分为以下三个维度：1.知识目标：让学生了解方波发生器的工作原理，掌握其核心组成部分及功能，能够解释方波波形的特点。
2.技能目标：通过实验，培养学生动手搭建方波发生器的能力，提高学生的实验技能和解决问题的能力。
3.情感态度价值观目标：激发学生对电子技术的兴趣，培养学生的创新意识和团队合作精神，使学生认识到科技对生活的重要作用。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.方波发生器的基本原理：介绍方波发生器的工作原理，让学生了解其产生方波波形的数学基础。
2.方波发生器的组成部分：讲解方波发生器的主要组成部分，如振荡器、放大器、滤波器等，并分析各自的功能。
3.方波波形的特点：阐述方波波形的数学描述和物理意义，让学生能够识别和分析方波波形。
4.方波发生器的制作方法：介绍方波发生器的制作步骤，包括电路设计、元件选型、焊接组装等。
5.实验操作：学生进行方波发生器的实验操作，让学生动手实践，提高实验技能。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解方波发生器的基本原理、组成部分和制作方法，使学生掌握理论知识。
2.讨论法：学生讨论方波波形的特点和实验操作中遇到的问题，培养学生的思考能力和团队合作精神。
3.实验法：让学生动手搭建方波发生器，通过实践操作，提高学生的实验技能和解决问题的能力。
4.案例分析法：分析实际应用中的方波发生器案例，让学生了解方波发生器在工程领域的应用。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：1.教材：选用合适的电子技术教材，为学生提供理论知识的学习资源。
2.参考书：提供相关的电子技术参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件和教学视频，以图文并茂的形式展示方波发生器的原理和制作过程。
方波发生器设计
方波发生器设计
• 方案介绍 • 微处理器模块AT89S52，频率与占空比信息显示 模块，2×4矩阵键盘模块，74LS164移位寄存器 显示驱动模块。本设计中用到两个定时器，定时 器0和定时器1，其中定时器0工作在定时方式 下， 决定方波的频率；定时器1同样工作在定时 方式下，用于设定占空比。用LED显示器来显示 频率与占空比，键盘的操作是通过外中断与单片 机共同来控制的，键盘操作来完成按要求对频率 与占空比进行调节
方波发9S52
键盘 LED 显 示
图1 方波发生器原理框图
方波发生器设计
方波发生器工作原理与功能： 简单的流程为：主程序扫描键盘， 将设置信息输入，处理后，输出到 LED显示器显示。
方波发生器
• • • • 1、设计内容 本课程设计是设计一个方波发生器，用4位数码管显示方波的频率。 2、设计的基本要求 频率可调，用一个变阻器来调整波形的频率，频率调节范围为 20Hz~2000Hz； • 占空比可调，采用两个按键来实现增加、减小波形的占空比作用，占 空比调节步长为1%，即每按键一次，占空比增加或减少1%。占空比 用另外两位数码管显示。 • 系统上电时频率依变阻器的阻值设定，占空比设定为50%。 • 而我们在此设计的方波发生器与要求要设计的有点区别，所设计的频 率调节范围为1Hz~15000Hz，以调节变阻器的阻值来实现频率的调 节相对来说要麻烦些。因此，频率也使用按键来进行调节，不同的频 率及占空比可以使用不同的按键来实现，而以键盘扫描来实现各键的 不同功能；显示部分可以使用ZLG7290芯片及数码管来实现。由此即 可构成一个最小单片机应用系统。
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课程设计(论文)说明书题目：方波发生器的设计院（系）：专业：电子信息工程学生姓名：学号：指导教师：职称：20 年月日摘要本次课程设计以AT89S51单片机为核心器件，外围采用按键作为控制以及LCD1602作为显示器所设计的方波发生器。
该方波发生器能实现0-1kHz频率范围、占空比可调的方波输出。
其核心技术为单片机并行端口的应用、单片机定时器中断应用和数字分离的ASCII码液晶显示技术。
采用8个独立的按键组成控制模块，操作方便，按键控制模式可以通过程序进行设定；显示模块则由液晶屏1602构成，能显示出实时输出方波的频率及占空比，直观明了。
设计过程中遇到的问题是输出方波的频率、占空比与液晶显示数据存在误差，通过不断调试程序，合理编写中断服务程序来修正误差提高精确度，达到设计要求。
该方波发生器具有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等优点。
关键词：方波发生器；AT89S51单片机；键盘；LCD1602AbstractThe course design AT89S51 microcontroller as the core device, the external use of buttons as a control and LCD1602 displays are designed as a square wave generator. The square wave generator to achieve 0-1kHz frequency range, adjustable duty cycle square wave output. The core technology for the application of single chip parallel port, SCM applications and digital timer interrupt ASCII code separate liquid crystal display technology. 8-independent component control module buttons, easy to operate key control mode can be set through the program; display module constituted by the LCD1602, can show real-time output frequency and duty cycle square wave, intuitive and clear. Problems encountered in the design process is the output square wave frequency, duty cycle and LCD display data errors exist, through continuous commissioning process, a reasonable write interrupt service routine to correct the error to improve accuracy, to meet the design requirements. The square wave generator has a simple circuit, compact, low cost, superior performance advantages.Keywords: Square wave generator；AT89S51 microcontroller；keyboard；liquid crystal 1602目录引言 (4)1 概述 (4)1.1 设计内容 (4)1.2 设计的基本要求 (4)2 方波了生器设计方案 (4)2.1 方案介绍 (4)2.2 方波发生器的原理与功能 (5)3 系统的硬件设计 (5)3.1 单片机最小系统 (5)3.2 最小键盘接口电路 (6)3.3 液晶显示电路 (6)4 系统的软件设计 (7)4.1 主程序 (7)4.2 显示子程序 (7)4.3 键盘扫描程序 (7)4.3.1 频率调节 (7)4.3.2占空比调节 (7)4.4 定时中断服务程序 (7)5 调试与性能分析 (8)5.1 硬件调试 (8)5.2 软件调试 (8)5.3性能及误差分析 (8)6结论 (8)谢辞 (10)参考文献 (11)附录 (12)引言本次课程设计的目的是通过在“单片机原理及应用”课堂上学习的知识，以及查阅资料，培养一种自学的能力完成课程设计。
并且引导一种创新的思维，把学到的知识应用到日常生活当中。
在设计的过程中，不断的学习，思考和同学间的相互讨论，运用科学的分析问题的方法解决遇到的困难，掌握单片机系统一般的开发流程，学会对觉问题的处理方法，积累设计系统的经验，充分发挥教学与初中的结合。
全能提高个人系统开发的综合能力，开拓了思维，为今后能在相应工作岗位上的工作打下了坚实的基础。
1 概述单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、价格低廉等一系列优点。
目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，单片机的应用领域已从面向工业控制、通信、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC外围以及网络通讯等广大领域。
单片机有两种基本结构形式：一种是在能用微型计算机中广泛应用的，将程序存储器和数据存储器合用一个存储器空间的结构，称为普林斯顿结构。
另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构，一般需要较大的程序存储器，目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器分开的结构较多。
本课程设计的方波发生器的核心是目前应用极为广泛的51系列单片机。
1.1 设计内容本次课程设计是设计一个方波发生器，用键盘控制频率和占空比变化，使用LCD液晶屏显示出来。
1.2 设计的基本要求频率可调，用6个按键来分别以不同的步长控制方波的频率变化，步长分别为+/-1Hz、+/-10Hz、+/-100Hz，频率设计范围为1Hz~1KHz；占空比可调，采用两个按键以设计的步长实现增加、减小波形占空比的作用，步长为+/-5%，可调范围5%~95%。
显示，将输出方波的频率以及占空比通过LCD1602液晶屏显示出来。
2 方波发生器设计方案在电子技术领域中，实现方波了生器的方法有很多，可以采用不同的原理及器件构成不同的路，但可以实现功能。
在本次的设计中，与模拟电路有些不同，比如频率和占空比的调节并不是通过改变变阻器的阻值来完成的，而是均采用按键来实现。
2.1 方案介绍微处理器模块AT89S51，频率与占空比显示模块，8个独立键盘模块，复位电路模块，晶振电路模块。
本设计中用到定时器为定时器T0,工作在方式2下，使用工作方式2是考虑到其定时的准确性以及稳定性。
用LCD1602液晶屏来显示频率和占空比，键盘的操盘是通过键盘扫描程序与单片机共同来控制的，键盘操作来完成按要求对频率和占空比进行调节。
2.2 方波发生器的原理与功能方波发生器的原理方框图如图1所示由于系统的要求不高，比较单一的，再加上是通过定时器来调节频率和占空比，而非电阻，因此实现起来就相对简化了。
仅用键盘、AT89S51和液晶屏便可完成设计，达到要求实现的功能。
方波发生器工作原理与功能：简单的流程为：主程序扫描键盘，将设置的信息输入，处理后，通过LCD显示，并通过输出端口输出方波。
单片机的晶振电路为12MHz，用到T0定时器，采用定时中断的方式进行频率与占空比的调节。
根据计算定时器T0在工作方式2下初值的公式：TC=256-t*12/f 计算出定时器T0所要装入的初值。
频率及占空比的显示电路由LCD1602液晶屏完成，将当前输出频率和占空比实时直观地显示在液晶上。
该电路由一个复位键和8个功能键组成，其中6个按键实现不同步长频率的增加与减小，2个按键实现占空比的调节。
3 系统的硬件设计3.1 单片机最小系统单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准的，因而时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。
常用的时钟电路方式有两种：一种是内部时钟方式，一种是外部时钟方式，这里采用的是内部时钟方式，外接晶振。
时钟电路由片外晶体、微调电容和单片机的内部电路组成。
选取频率为12MHz和晶振，微调电容是瓷片电容。
波形输出口设定为AT89S51单片机的P3.3口，若接示波器，则可通过示波器来观察波形，是一个矩形波。
此单元电路包括内部振荡方式时钟电路、电且开关复位电路，具体电路如图2所示：图2 单片机最小系统3.2 最小键盘接口电路小键盘如图3所示。
它包括8个键，分别为K0-K8，具体功能已在前面介绍过。
小键盘中引出的8根线依次分别接单片机的P1端口。
图3 按键电路3.3 液晶显示电路通过液晶1602显示输出方波的频率和占空比，其电路及功能表如图4、图5所示：图4 液晶屏电路图5 1602液晶屏引脚功能表4 系统的软件设计方波发生器的软件设计包括主程序、延时了程序、液晶初始化程序、频率显示子程序、占空比的显示子程序、键盘扫描程序、定时器中断子程序。
其中主程序用来控制整个程序的执行，它与各子程序紧密相联，共同实现方波了生器的功能的执行。
4.1 主程序主程序包括系统初始化（包括定时器的选择，工作方式的选择，定时初值的载入，液晶屏初始化及各参数的初始化）及显示程序，是一个死循环系统。
其流程图如图6所示：图6 系统流程图4.2 显示子程序利用分离频率的各位数值，转化为ASCII码方式将各位分别显示到LCD液晶屏上。
4.3 键盘扫描程序键盘扫描采用的是线反法，逐个进行扫描，当有键按下，执行语句。
4.3.1 频率调节扫描按键，分别由K1-K6实现频率的加1Hz、减1Hz、加10Hz、减10Hz、加100Hz、减100Hz，当减到小于0时，频率值定为0。
4.3.2占空比调节扫描按键，分别由K7、K8实现占空比加5%，减5%，最大占空比为95%，最小占空比为5%。
4.4 定时中断服务程序实时器设计为100uS，采用中断方式，断电服务函数实现cnt加1。
计算出周期所对应的计时个数i，i=10000/pl;以及占空比对应的定时个数j，j=i*zkb/100;当cnt小于j时，输出高电位，当cnt大于j时输出低电位，cnt大于i时赋值为0循环实现方波输出。
实现了频率以及占空比的调节。
5 调试与性能分析5.1 硬件调试硬件的测试首先是检查电路的逻辑线路是否正确，如果正确再检查原理图的线路连接是否正确，电路的布局安排是否合理等等。
硬件问题比较少，主要体现在上拉电阻的使用，滤波电容的使用等，极少发生逻辑上的错误。