基于51单片机波形发生器的设计与实现 开题报告
2021年MCS51单片机信号发生器开题报告
MCS51单片机信号发生器开题报告MCS-51单片机 ___发生器开题报告___发生器是一种常用的 ___源，广泛应用于科学研究、生产实践和教学实验等领域．目前常见的 ___发生器有三种。
第一种是由分立元件（或集成电路）构成,采用振荡电路实现。
第二种是采用专用波形集成芯片（如ICL8038），通过改变 ___参数实现．第三种是采用微处理器、FPGA、DDS 芯片等，用现代电子设计技术实现．由分立元件构成的 ___发生器由于元器件的分散性及环境条件的改变等因素，致使波形频率产生偏差．由现代电子技术实现的波形发器主要有“单片机+ 低速D/A 转换”和“FPGA+高级D/A 转换或采用DDS 数字合成”两种，前者用于低频，价位低，后者主要用于高频或高精度场。
51单片机是单片机中最为典型和最有代表性的一种。
单片机是在20 世纪70 年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是由 ___处理器（CPU）芯片、ROM 芯片、RAM 芯片和I/O 接口以及其他 ___电路等通过印刷电路板上总线连接成一体的完整的计算机系统。
具有成本低、体积小、性能稳定等特点。
___发生器是一种在生产实践和科技领域中都有着广泛应用的一种 ___源。
传统的正弦 ___源根据实际需要一般 ___昂贵，低频输出时性能不好且不便于自动调节，工程实用性较差。
现利用单片机的优越特性制作一种体积小，使用方便的低频 ___发生器。
以AT ___C51单片机为核心结合低速D/A，通过设计与编程实现了锯齿波、方波、正弦波的产生及其自由切换以及实现频率、相位的可调与多相波的`同时输出。
当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未有的速度被单片机智能化控制所取代。
单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说智能化控制与自动控制的核心就是单片机。
本设计是以STC___C52RC芯片的电路为基础，外部加上输入设备和显示设备，以此来实现 ___发生器的硬件电路，通过软件程序来控制单片机实现波形的输出。
基于51单片机波形发生器的设计与实现 开题报告
基于51单片机波形发生器的设计与实现开题报告合肥师范学院本科生毕业论文(设计)开题报告(学生用表)课题基于51单片机波形发生器的设计与实现系部电子信息工程学院专业电子信息工程学科工学学生屠宝轩指导教师吴剑威一、课题的来源、背景及意义(1)来源:科研/生产(2)背景:单片机是再20世纪70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是由中央处理器(CPU)，ROM、RAM芯片及I/O接口和一些外围电路等通过印刷版总线连接在一起的一个完整的计算机系统。
信号发生器是一种作为激励源或者信号源的电子设备，它能够产生各种各样的波形和频率，其在教学实验，生产装实践和科技领域有着广泛的应用，是最普遍使用的电子仪器之一。
对于电子类专业的学生，除了学习理论知识外，还必须将所学的理论知识付诸实践，在实践中订应用理论知识，提高动手能力，从而提高发现，解决问题的能力，所以试验是必不可少的环节，而信号波形发生器是实验过程最普遍，最基本，也是应用最广泛线的电子设备之一，本研究不是针对高端的信号发生器开发，而是从降低经济成本，操作方便简单，输出波形实用角度出发，研究一套设备。
(3)意义:传统的正弦信号源根据实际需要一般价格昂贵，低频输出时性能不好且不便于自动调节，工程实用性较差。
现在利用单片机的优越性，制作一种体积小，实用性强，使用方便的低频信号发生器，以AT85C51单片机为核心，结合低俗D/A转换器，通过设计与编程实现了正弦波、方波、锯齿波的产生及其自由切换以及频率、相位的可调与多相波的同时输出。
二、国内外发展现状信号波形发生器历史非常的久远，它产生于上个世纪20年代，那会，电子设备刚刚诞生，随后，雷达发展了起来，通信技术也在不断地发展，到了40年代，标准信号发生器开始出现，它的出现主要是为了进行各种接收机的测试，使信号发生器诞生之初主要是用来做定性分析的，随着使用的要求不断提升，慢慢发展成为了定量分析的测量仪器，还是在这个时期，脉冲信号发生器也出现了，这个主要是用于脉冲方面的测量的，上面说的这些信号波形发生器都是早期的一些产品，复杂的机械结构，比较[1]大的功率，比较简单的电路，速度发展总体是比较慢的。
基于51单片机的波形发生器的设计
基于51单片机的波形发生器的设计引言：波形发生器是一种可以生成特定频率、特定波形的电子设备。
它广泛应用于科研、教学和产业生产等领域，可以用于信号发生、信号测试、信号仿真等各种任务。
本文将介绍一个基于51单片机的波形发生器的设计方案。
一、系统硬件设计1.系统框架该波形发生器系统采用51单片机作为主控芯片，主要包括三个部分：信号生成模块、显示模块和控制模块。
其中，信号生成模块负责产生各种特定频率、特定波形的信号；显示模块用于展示信号参数等相关信息；控制模块负责接收用户输入并对波形发生器进行控制。
2.硬件连接信号生成模块与主控芯片之间通过I/O接口相连，用于传输数据和控制信号。
显示模块通过串口与主控芯片相连，用于显示相关信息。
控制模块通过按键、旋钮等输入设备与主控芯片相连，用于接收用户输入。
二、系统软件设计1.系统初始化在系统初始化阶段，主控芯片需要完成引脚、定时器、串口等相关资源的初始化工作。
同时，还需要设置一些全局变量和参数的初始值。
2.信号生成模块信号生成模块通过定时器产生特定频率的时钟信号，并根据用户输入的参数生成相应的信号波形。
主控芯片利用定时器中断函数进行波形生成，并将生成的信号数据存放在缓冲区中。
3.显示模块显示模块负责将信号波形显示在液晶屏上，并显示相关参数，如频率、幅度等。
主控芯片将信号数据从缓冲区中读取，并通过串口发送给显示模块进行显示。
4.控制模块控制模块负责接收用户输入的控制指令，并通过按键、旋钮等输入设备完成用户交互。
主控芯片通过中断函数实时读取用户输入并进行相应的控制操作。
三、系统功能设计1.频率设置功能用户可以通过控制模块设置波形发生器的频率，可以选择固定频率或者可调频率。
利用定时器时钟频率与定时器中断的时间间隔来控制波形的频率。
2.波形选择功能用户可以通过控制模块选择不同的波形类型，如正弦波、方波、三角波、脉冲波等。
主控芯片根据用户指令设置波形参数，并生成相应的波形信号。
基于51单片机的波形发生器设计报告
基于51单片机的波形发生器设计报告波形发生器是一种电子设备，用于产生各种不同类型和频率的电信号波形。
基于51单片机的波形发生器设计是一种常用的工程设计。
下面是一个关于基于51单片机的波形发生器设计的报告，详细介绍了设计的原理、步骤、电路、程序和性能。
一、设计原理：二、设计步骤：1.确定波形发生器的输出频率范围和分辨率要求。
2.选择适当的定时器/计数器模块来实现频率的计时和控制。
3.设计电路，包括定时器/计数器模块、晶振、滤波电路和输出接口等。
4.编写程序，配置定时器/计数器模块的工作模式、计数值和中断服务程序。
5.调试和测试电路和程序，确保波形发生器正常工作并满足设计要求。
三、电路设计：1.定时器/计数器模块：选择一个合适的定时器/计数器模块，如51单片机的定时器/计数器T0或T1、根据设计要求，设置工作模式、计数器模式和计数值。
2.晶振：选择适当的晶振频率，一般为11.0592MHz，将晶振连接到单片机的晶振引脚。
3.滤波电路：根据需要，设计一个滤波电路来滤除不需要的高频噪声和杂散信号。
4.输出接口：设计一个输出接口电路来连接单片机和外部电路，使用电平转换电路将单片机的低电平（0V）输出转换为所需的电平电压。
四、程序设计：1.配置定时器/计数器模块的工作模式和计数值，设置中断服务程序。
2.在中断服务程序中，根据设计要求生成矩形波信号，并将信号输出到输出端口。
3.在主程序中，初始化单片机和定时器/计数器模块，使波形发生器开始工作。
4.在主循环中，可以设置按键输入来改变输出频率，通过调整计数值来实现不同的频率输出。
五、性能评估：1.输出频率范围：根据设计要求，测试波形发生器的最低和最高输出频率是否在设计范围内。
2.分辨率：对于指定频率范围，测试波形发生器的输出频率的分辨率，即最小可调节的频率。
3.稳定性：测试波形发生器的输出信号的稳定性和准确度，是否有漂移和偏差。
4.噪声：测试波形发生器的输出信号是否有杂散噪声和幅度波动。
基于51单片机汇编程序波形发生器实训报告
单片机实训报告（波形发生器）一、设计方案（1）、硬件基本设计思路本设计方案采用8051单片机和DAC0832将数字信号转化成模拟信号，并通过LM324运算放大器将信号进行处理，最终得到各种波形。
其中，波形的切换采用矩阵键盘通过外部中断0来实现。
（2）、软件基本设计思路首先，将基本波形通过程序进行编写，并调试成功；其次，再编写按键扫描子程序；最后，将按键程序放入中断中，并进行整体调试，直到调通为止。
（3）、程序说明略二、原理图波形发生器原理图三、程序JUCHI E QU 50HSANJI EQU 51HFANGB EQU 52HTIXIN EQU 53HKU EQU 55HORG 0000H ;程序入口AJMP MAIN ;指向主程序ORG 0003H ;主程序入口地址AJMP INTT0 ;指向按键中断程序ORG 0030H ;中断程序入口地址MAIN: ;主程序MOV P2,#00H ;将P2口初始化为0SETB EA ;开总中断SETB EX0 ;开启外部中断0SETB IT0 ;将外部中断0设置为下降沿有效MOV DPTR,#00FFH ;设置输入寄存器地址MOV JUCHI,#00H ;初始化MOV SANJI,#00HMOV FANGB,#00H;***************************************************START:MOV A,KU ;将键码送累加器ACJNE A,#00H,W1 ;将累加器A和00H比较，如果相等，则00键按下顺序执行，否则跳到W1再判断01键是否按下MOV SANJI,#00H ;屏蔽其他波形MOV FANGB,#00HMOV TIXIN,#00HAJMP JCB ;跳转到锯齿波形W1: CJNE A,#01H,W2 ;判断01键是否按下MOV JUCHI,#00H ;屏蔽其他波形MOV FANGB,#00HMOV TIXIN,#00HAJMP SJB ;跳转到三角波形W2: CJNE A,#02H,W3 ;判断02键是否按下MOV TIXIN,#00HMOV JUCHI,#00H ;屏蔽其他波形MOV SANJI,#00HAJMP FB ;跳转到方波W3: CJNE A,#03H,W4 ;判断03键是否按下，没有按下，跳转回去继续循环扫描MOV JUCHI,#00H ;屏蔽其他波形MOV FANGB,#00HAJMP TXB ;跳转到梯形波W4: AJMP START;**********************************************INTT0: ;中断程序;***********键盘扫描子程序KEY*****************KEY: ACALL KS ;调按键查询子程序，判断是否有键按下JNZ K1 ;有键按下，转移 WEI1跳转ACALL DELAY ;无键按下，调延时程序去抖AJMP K4 ;继续查询按键;***********键盘逐列扫描程序***********************************K1: ACALL DELAYACALL KS ;再次判别是否有键按下JNZ K2 ;有键按下，转移AJMP K4K2: MOV R3,#0FEH ;首列扫描字送R3MOV R4,#00H ;首列号送R4K3: MOV A,R3MOV P2,A ;列扫描字送P2口MOV P1,#0FFH ;初始化P1口MOV A,P1 ;读取行扫描值JB ACC.0,L1 ;第零行无键按下转查第一行为1跳转MOV A,#00H ;第零行有键按下，行首键号送AAJMP LK ;转求键号L1: JB ACC.1,NEXT ;第一行无键按下，转查下一列MOV A,#03HAJMP LK ;键扫描结束，返回;************************************************************NEXT:INC R4 ;修改列号MOV A,R3JNB ACC.2,KEY ;三列扫描完返回按键查询状态RL A ;未扫描完，改为下列扫描字MOV R3,A ;扫描字暂存R3AJMP K3 ;转列扫描程序LK: ADD A,R4 ;形成键码送AMOV KU,APUSH ACC ;键码入栈保护;**********************************************K4:ACALL KS ;等待键释放JNZ K4POP ACC ;键释放，弹栈送ARETI ;中断返回;**********按键查询子程序**************************************KS: ;MOV A,#00HMOV P2,#00H ;全扫描字送p2口MOV P1,#0FFHMOV A,P1 ;读入P1口状态CPL A ;变正逻辑，高电平表示有键按下ANL A,#0FH ;屏蔽高四位RET ;子程序返回;****************锯齿波***********************JCB:MOV A,JUCHI ;转换初值WW: MOVX @DPTR,A ;D/A转换INC A ;A自加1NOP ;延时CJNE A,#255,WW ;判断A是否加到255，若没有返回到WW继续加MOV JUCHI,AAJMP START;******************三角波********************SJB:MOV A,SANJI ;转换初值EE: MOVX @DPTR,A ;D/A转换INC ANOPCJNE A,#255,EEDEC AQQ: MOVX @DPTR,ADEC ANOPCJNE A,#00,QQMOV SANJI,AAJMP START;******************方波********************* FB:MOV A,FANGBMOVX @DPTR,AACALL DELAY3ACALL DELAY3CPL AMOVX @DPTR,AACALL DELAY3ACALL DELAY3MOV FANGB,APOP ACCAJMP START;***************梯形波**********************TXB:MOV A,TIXINSS: MOVX @DPTR,AINC AACALL DELAY3CJNE A,#255,SSACALL DELAY3ACALL DELAY3DEC AZZ: MOVX @DPTR,ADEC AACALL DELAY3CJNE A,#00,ZZACALL DELAY3ACALL DELAY3MOV TIXIN,AAJMP START;*******************************************************1ms DELAY3: MOV R0,#7DHDEL7: NOPNOPDJNZ R0,DEL7RET;*******************************************50毫秒延时子程序DELAY2: MOV R0,#05DEL5: MOV R1,#10DEL4: MOV R2,7DHDEL3: NOPNOPDJNZ R2,DEL3DJNZ R1,DEL4DJNZ R0,DEL5RET;******************************************END四、实训总结通过两周的实训，我们对单片机有了一个基本的认识和了解，我们学到了怎样从一个设计课题入手去编写相关程序，并通过硬件实现。
基于51单片机的波形发生器的设计讲解
基于51单片机的波形发生器的设计讲解波形发生器是电子设备中常见的一种电子设备，它可以产生各种不同形状的波形信号。
在这篇文章中，我们将会详细介绍基于51单片机的波形发生器的设计。
一、波形发生器的原理及分类波形发生器的原理是利用电子元件、电路以及控制信号源，将一定幅度的电压信号变化成为需要的各种形状的波形信号。
根据波形的形状分类，可以将波形发生器分为以下几种类型：1.正弦波发生器：产生正弦波信号的发生器，常用于音频设备中。
2.方波发生器：产生方波信号的发生器，常用于数字电路中，也可用于频率测量和脉冲调制等应用。
3.三角波发生器：产生三角波信号的发生器，常用于音频设备以及频率测试等领域。
4.锯齿波发生器：产生锯齿波信号的发生器，常用于音频设备、测试仪器以及数据采集和测量等领域。
二、基于51单片机的波形发生器设计下面我们将详细介绍基于51单片机的波形发生器的设计步骤。
1.硬件设计：在基于51单片机的波形发生器设计中，我们需要准备的硬件元件有：-51单片机控制芯片-芯片烧录器-液晶显示屏-按键开关-电源模块-杜邦线等电子连接线2.硬件连接：根据电路原理图进行将电子元件进行正确的电路连接。
其中，51单片机作为核心控制芯片，负责生成波形信号，液晶显示屏用于显示波形信号，按键开关用于控制波形发生器的启动、停止以及参数调整等操作。
3.软件设计：利用Keil C编译软件进行51单片机的软件设计，根据控制芯片的指令集编写相应的程序代码，实现以下几个功能：-波形信号的产生：根据选择的波形类型（正弦波、方波、三角波或锯齿波），利用特定的算法生成相应形状的波形信号。
-参数调节：通过按键开关控制波形的频率、幅度以及相位等参数的调节，使波形发生器能够产生不同特性的波形信号。
-波形信号显示：通过LCD显示屏将生成的波形信号进行实时显示，以方便观察和调试。
4.软硬件的调试与优化：三、波形发生器的应用1.音频设备：波形发生器可以生成不同频率的正弦波信号，用于音频信号的发生和测试等应用。
函数发生器毕业设计开题报告
【1】杨恢先,黄辉先.单片机原理及应用[M].人民邮电出版社,2006.
【2】曾一江.单片机微机原理与接口技术[M].科学出版社,2006.
【3】康华光,陈大钦.电子技术基础[M].高等教育出版社,1998.
【4】穆 兰.单片微型机计算机原理及接口技术[M].北京机械工业出版社
【5】张毅刚，等.MCS-51单片机应用设计[M].哈尔滨工业大学出版社
当今是科学技术及仪器设备高度智能化飞速发展的信息社会，电子技术的进步，给人们带来了根本性的转变，在现代电子领域中，单片机的应用正在不断的走向深入，这必将带来一场仪器设备高度智能化的全面革命。随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器，而用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高，特别是单片机应用技术的不断成熟，导致传统控制与检测技术的快速革新。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中得以极为广泛的应用，特别是在电子工程、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处处可以看见它的应用。
【6】蒋智勇，等.单片微型计算机原理及应用[M].沈阳辽宁科学技术出版社
【7】何立民.单片及应用文集（1）[M].北京航天航空大学出版社李华.MCS-51系列单片机实用接口技术[M].
【8】何立民.单片机应用技术选编[M].
【9】阎石.模拟电子技术基础[M].
【10】张洪润,易涛.单片机应用技术教程[M].清华大学出版社.
毕业设计（论文）开题报告
学生签名：
题目
基于51单片机的函数发生器设计
本课题的
目的意义
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，多为锯齿、正弦、方波、三角等波形。
波形发生器开题报告
西安航空学院
本科毕业设计（论文）开题报告
题目：基于单片机的多功能信号发生器的设计学生姓名：
院（系）：电子工程学院
专业班级：
指导教师：
完成时间：2017 年月日
要求
1、开题报告是毕业设计（论文）的总体构想，由学生在毕业设计（论文）工作前期独立完成。
2、开题报告正文用A4纸打印，各级标题用4号宋体字加黑，正文用小4号宋体字，20磅行距。
3、参考文献不少于5篇（不包括辞典、手册），著录格式应符合GB7714-87《文后参考文献著录规则》要求。
4、年月日等的填写，用阿拉伯数字书写。
要符合《关于出版物上数字用法的试行规定》，如“2005年2月26日”。
5、所有签名必须手写，不得打印。
基于51单片机波形发生器课程设计
任务名称：基于51单片机波形发生器课程设计项目背景和目标波形发生器是电子学中常用的实验设备之一，用于产生不同形状和频率的电信号。
在本课程设计中，我们将使用51单片机设计和实现一个基本的波形发生器。
该波形发生器将具备以下功能： 1. 发生正弦波、方波和三角波等不同形状的波形。
2. 支持用户输入频率和幅度参数。
3. 以可视化的方式显示波形输出。
硬件需求在实现波形发生器的过程中，我们需要以下硬件设备： 1. 51单片机开发板：用于运行波形发生器的程序，控制波形的生成和输出。
2. 信号发生器电路：用于将数字信号转换为模拟信号输出。
3. 示波器：用于验证波形输出的准确性和稳定性。
软件设计软件设计方案1.编写主程序：利用51单片机的C语言开发环境编写主程序，实现波形的生成和输出。
2.设计波形生成模块：根据用户输入的频率和幅度参数，生成对应形状的波形。
3.设置输出端口：将波形数据通过51单片机的输出端口发送给信号发生器电路。
4.配置信号发生器电路：将51单片机生成的数字信号转换为模拟信号输出。
5.连接示波器：将信号发生器的输出连接到示波器，验证波形输出的准确性和稳定性。
主程序设计以下是主程序的设计思路：#include <reg51.h>// 定义波形类型的枚举enum WaveType {Sine,Square,Triangle};// 定义全局变量enum WaveType waveType; // 波形类型int frequency; // 波形频率int amplitude; // 波形幅度// 定义函数原型void generateWave();void setOutputPort();void configureSignalGenerator();void connectOscilloscope();void main() {// 获取用户输入的波形参数// TODO: 实现获取用户输入的函数// 波形类型可以通过按键切换，频率和幅度可以通过调节旋钮获取// 生成波形generateWave();// 设置输出端口setOutputPort();// 配置信号发生器电路configureSignalGenerator();// 连接示波器connectOscilloscope();while (1) {// 循环执行波形生成和输出generateWave();setOutputPort();}}// 生成波形函数void generateWave() {switch (waveType) {case Sine:// 生成正弦波形的代码break;case Square:// 生成方波形的代码break;case Triangle:// 生成三角波形的代码break;}}// 设置输出端口函数void setOutputPort() {// 设置51单片机的输出端口的代码}// 配置信号发生器电路函数void configureSignalGenerator() {// 配置信号发生器电路的代码}// 连接示波器函数void connectOscilloscope() {// 连接示波器的代码}波形生成模块设计波形生成模块根据用户输入的频率和幅度参数生成对应形状的波形。
(完整版),基于51单片机的波形发生器的设计汇总,推荐文档
系统主要部分设计框图如下图所示：
图 2：框图设计
以 AT89C51 单片机作为系统的控制核心，其中 P0 口接 DAC0832 作为信号输入同时 进行数模转换，P1 口用来接键盘，P2 口接 LED 显示器，由程序来控制 P0 口产生的波形， 再由按键和按键次数控制波形的种类、频率和幅值的大小，并且能够通过按键来控制波 形频率值和幅度值。由运算放大器 DAC0832 来实现输出电流到电压的转换，即实现数字 信号到模拟信号的转换。另外在 LED 上显示实时的频率值和幅度值，产生的波形在示波 器显示。并且通过按键来决定波形数据的存储方式，在按键按下后，就把当时的波形所 对应的幅度值、频率值等参数存储下来。
使用 DDS 和一些专用的波形产生芯片。并让系统的频率范围在 1Hz～1MHZ 可调节，在 频率范围在 1HZ～10KHz 时，步进小于或等于 10Hz，在频率范围在 10KHz～1MHz 时， 步进小于或等于 100Hz，并且电压在 0～5V 范围，能够实时的显示波形的类型、频率和 幅值。 2.1 方案的设计思路
目录
1 引言 ......................................................................1 1.1 题目要求及分析 ..........................................................1 1.1.1 示意图 ................................................................1 1.2 设计要求 ................................................................1 2 波形发生器系统设计方案 ....................................................2 2.1 方案的设计思路 ..........................................................2 2.2 设计框图及系统介绍 ......................................................2 2.3 选择合适的设计方案 ......................................................2 3 主要硬件电路及器件介绍 ....................................................4 3.1 80C51 单片机 .............................................................4 3.2 DAC0832 .................................................................5 3.3 数码显示管 ..............................................................6 4 系统的硬件设计 ............................................................8 4.1 硬件原理框图 ............................................................8 4.2 89C51 系统设计 ...........................................................8 4.3 时钟电路 ................................................................9 4.4 复位电路 ................................................................9 4.5 键盘接口电路 ...........................................................10 4.7 数模转换器 .............................................................11 5 系统软件设计 .............................................................12 5.1 流程图： ...............................................................12 5.2 产生波形图 .............................................................12 5.2.1 正弦波 ...............................................................12 5.2.2 三角波 ...............................................................13 5.2.3 方波 .................................................................14 6 结论 .....................................................................16 主要参考文献 ...............................................................17 致谢 .......................................................................18
基于51的波形发生器设计报告
摘要：系统采用单片机stc90c51为控制核心，输出数字量，然后由pcf8591p进行数模转换，在示波器中显示波形。
显示利用的是动态LED共阴极数码管，显示其波形，频率。
按键采用的是独立按键，用来切换波形及调整频率。
波形通过对给定的点定义数组输出进行显示。
频率通过中断时间进行调节。
8路LED检测按键使用。
关键词：stc90c51，pcf8591p，独立按键一、题目要求题目：设计基于51的波形发生器。
设计要求：1、可产生正弦波及方波；2、频率可调节，并显示在数码管上。
3、LED 在运行过程中按要求亮。
二、设计方案2.1总体设计思路根据题目的要求，制定了整体方案：以STC90C51单片机为控制核心，P2^0、P2^1口接pcf8591p 信号输入并进行数模转换，P3口接8路独立按键，P1口接8路LED ，P0口接数码管显示，由程序控制P2口产生波形（分别是正弦波、方波），再由按键及按键次数控制产生波形的种类及频率在一定范围内可调。
在LED 上实时的显示波形的频率和种类，波形在示波器上产生。
正弦波波形的发生：在产生正弦波时，每周期只取80个点，在波形尽量不失贞的前提下，使其频率达到的值尽量大，以便示波器显示。
2.2总体框图2.3波形发生采用单片机和数模转换pcf8591p 实现波形的产生。
通过STC90C51执行方波正弦波程序，向D/A 转换器的输入端按I2C 总线方式发送数据，从而在D/A 转换电路输出端得到相应的电压波形。
在STC90C51的P3口接矩阵按键，通过软件编程来选择波形、频率，每种波形对应一个按键，频率增加、减少各对应一个按键。
2.3显示部分8段LED共阴极数码管，138译码器进行位选，P0口输出段选信号。
2.4按键部分采用独立按键，它相比较矩阵键盘，按键的数目比少，结构简单，方便操作，执行效率高。
三、硬件电路硬件电路原理图3.1显示及键盘接口电路功能：led显示，按键扫描。
由LED数码管显示器和独立按键组成。
基于51单片机波形发生器课程设计
基于51单片机波形发生器课程设计1. 引言波形发生器是电子技术领域中常用的仪器设备，用于产生各种不同形状的电信号波形。
在电子电路实验和测试中，波形发生器能够提供不同频率、幅度和相位的信号，用于测试和验证电路的性能。
本篇文章将介绍一个基于51单片机的波形发生器设计。
通过使用51单片机，我们可以实现一个简单但功能强大的波形发生器，并通过编程控制实现不同类型的波形输出。
2. 硬件设计2.1 51单片机51单片机是一种常见的8位微控制器，具有低功耗、高性能和广泛应用等特点。
在本设计中，我们选择使用51单片机作为主控芯片。
2.2 数模转换芯片为了将数字信号转换为模拟信号输出，我们需要使用一个数模转换芯片。
在本设计中，我们选择使用DAC0800芯片作为数模转换器。
2.3 操作面板为了方便用户操作和设置参数，我们设计了一个操作面板。
该面板包括按键、旋钮和显示屏等组件，用户可以通过操作面板来控制波形发生器的参数和功能。
2.4 输出接口为了将模拟信号输出到外部设备，我们设计了一个输出接口。
该接口可以连接到示波器或其他测试仪器，以便观察和测量输出信号。
3. 软件设计3.1 程序框架波形发生器的软件设计主要包括初始化设置、参数调整和波形生成等功能。
我们可以使用C语言编程，在51单片机上实现这些功能。
以下是程序框架的伪代码：void main(){初始化设置();while(1){获取用户输入();参数调整();波形生成();}}3.2 初始化设置在初始化设置阶段，我们需要对51单片机和数模转换芯片进行初始化配置。
这包括设置时钟频率、IO口方向、数模转换精度等。
以下是初始化设置的伪代码：void 初始化设置(){设置时钟频率();配置IO口方向();配置数模转换精度();}3.3 参数调整在参数调整阶段，用户可以通过操作面板来调整波形发生器的参数。
这包括选择波形类型、设定频率和幅度等。
以下是参数调整的伪代码：void 参数调整(){获取用户输入();if(用户选择了波形类型){设置波形类型();}if(用户设定了频率){设置频率();}if(用户设定了幅度){设置幅度();}3.4 波形生成在波形生成阶段，根据用户设定的参数，我们可以通过数模转换芯片来生成相应的波形信号。
基于51单片机的波形发生器的设计说明
目录1 设计要求 (1)1.1 题目要求及分析 (1)1.1.1 示意图 (1)1.2 设计要求 (1)2 波形发生器系统设计方案 (2)2.1 方案的设计思路 (2)2.2 设计框图及系统介绍 (2)2.3 选择合适的设计方案 (2)3 主要硬件电路及器件介绍 (4)3.1 80C51单片机 (4)3.2 DAC0832 (5)3.3 数码显示管 (6)4 系统的硬件设计 (8)4.1 硬件原理框图 (8)4.2 89C51系统设计 (8)4.3 时钟电路 (9)4.4 复位电路 (9)4.5 键盘接口电路 (10)4.6 数模转换器 (11)5 系统软件设计 (12)5.1 流程图： (12)5.2 产生波形图 (12)5.2.1 正弦波 (12)5.2.2 三角波 (13)5.2.3 方波 (14)6 结论 (16)主要参考文献 (17)1 设计要求(1) 系统具有产生正弦波、三角波、方波三种周期性波形的功能。
(2) 用键盘控制上述三种波形（同周期）的生成，以及由基波和它的谐波（5次以下）线性组合的波形。
(3) 系统具有存储波形功能。
(4) 系统输出波形的频率围为1Hz～1MHz，重复频率可调，频率步进间隔≤100Hz，非正弦波的频率按照10次谐波来计算。
(5) 系统输出波形幅度围0～5V。
(6) 系统具有显示输出波形的类型、重复频率和幅度的功能。
2 波形发生器系统设计方案设计并制作一个波形信号发生器，能够产生正弦波、方波、三角波的波形，其中不使用DDS和一些专用的波形产生芯片。
并让系统的频率围在1Hz～1MHZ可调节，在频率围在1HZ～10KHz时，步进小于或等于10Hz，在频率围在10KHz～1MHz时，步进小于或等于100Hz，并且电压在0～5V围，能够实时的显示波形的类型、频率和幅值。
2.1 方案的设计思路以AT89C51单片机作为系统的控制核心，其中P0口接DAC0832作为信号输入同时进行数模转换，P1口用来接键盘，P2口接LED显示器，由程序来控制P0口产生的波形，再由按键和按键次数控制波形的种类、频率和幅值的大小，并且能够通过按键来控制波形频率值和幅度值。
基于51单片机的波形发生器设计报告
目录摘要 (2)一、题目要求及分析 (3)二、总体系统方案设计 (4)2.1总体设计思路 (4)2.2总体框图 (5)2.3信号发生部分 (5)2.4显示部分 (6)2.5按键部分 (6)三、硬件电路 (6)3.1功能与基本原理 (7)3.2资源分配 (8)3.2显示接口电路 (8)3.3波形转换（D/A）电路 (9)3.4红外电路 (10)3.5复位电路 (11)3.6外部时钟电路 (11)3.7 LCD显示部分电路 (12)3.8电源部分 (12)3.9独立按键部分 (13)3.10串口通信模块 (13)四、软件设计 (14)4.1程序流程图 (15)4.2 LCD显示流程图 (15)五、系统仿真 (16)5.1仿真电路图 (16)5.2输出波形图 (16)六、硬件和软件测试 (17)6.1硬件调试 (17)6.2软件调试 (18)七、设计心得 (18)八、参考文献 (20)九、附件 (21)摘要：本系统采用单片机C8051为控制核心,输出数字量,然后由DAC0832把数字量转换成模拟量;但是输出的是电流,需要用运放(OP07),把电流转换成电压量。
显示利用的是LCD1602的液晶，显示其波形，幅值。
按键应用的是独立按键，用来波形的切换，幅值，频率的调解。
其运算核心，我们通过MATLAB对正弦波，三角板，正弦波进行采样，得到一组组数据，然后同过数组存储；利用中断对数组进行扫描。
其频率的调解就是调节其中断间隔的时间，幅值就是调节其数字的大小（同时乘以某个小于1的数）。
为了波形的合成，我们采用的点的个数都是20个。
AT-89C51 DAC0832 独立按键OP07一、题目要求及分析设计任务：设计制作一个波形发生器，该波形发生器能产生正弦波、方波、三角波和由用户编辑的特定形状波形。
示意图如下：图1 设计要求图设计要求：1.具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的功能；2.用键盘输入编辑生成上述三种波形（同周期）的线性组合波形，以及由基波及其谐波（5次以下）线性组合的波形。
基于51单片机的波形发生器的设计
基于51单片机的波形发生器的设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：基于51单片机的波形发生器的设计摘要这个系统是基于AT89C51单片机的波形信号发生器。
使用AT89C51单片机作为控制核心，该系统由数字/模拟转换电路(DAC0832)、运放电路（LM324）、按键电路和8位数码管等组成。
通过按键可控制方波、三角波、正弦波的产生，并且用数码管指示其对应的频率.这个设计方法简单、性能良好,这个系统可在多种需要低频信号的场所使用,它具有良好的实用性。
关键词：8951单片机；数字模拟转换电路；运放电路；8位数码管The Design of Waveform Generator Based on 51AbstractThe system is a signal waveform generator based on AT89C51。
AT89C51 is used as a control core。
The system is composed by a digital/analog transform circuit （DAC0832)，an amplifier (LM324)，some button and a nixie tube。
It can generate the square, triangle and sine wave。
At the same time it uses the digital tube to indicate the corresponding frequency. It is simple in design and excellent in performance. The system can be used for a variety of low-frequency signal place. It has better practicability.本文为互联网收集,请勿用作商业用途文档为个人收集整理，来源于网络Keywords:AT89C51;DA0832；LM324；8 nixie tube目录1 引言 (1)1.1 题目要求及分析 (1)1。
基于51单片机的波形发生器设计
基于51单片机的波形发生器设计本次课程设计旨在设计一个波形发生器，能够产生单极性、幅度可调、周期可调的方波、锯齿波、三角波和正弦波信号。
设计采用AT89C51单片机为核心，通过与8279芯片、38译码器和锁存器的配合，实现对键盘状态的检测和LED显示的控制。
通过D/A转换器、运算放大器和示波器，实现对波形的输出，并在8位LED显示器上显示波形类型的代号、幅值和频率。
键盘为4*8键盘，通过键盘摁键实现对波形种类、幅值和频率等的调节。
为了实现上述功能，我们需要选择合适的硬件。
首先，我们选择AT89C51单片机作为核心芯片。
AT89C51具有4k字节Flash闪速存储器、128字节内部RAM、32个I/O口线、两个16位定时/计数器、一个5向量两级中断结构、一个全双工串行通信口、片内振荡器及时钟电路等标准功能。
同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM、定时/计数器、串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
因此，AT89C51芯片具有优良的性能，符合题目的要求。
除了AT89C51单片机外，我们还需要选择其他硬件设备。
通过与8279芯片、38译码器和锁存器的配合，实现对键盘状态的检测和LED显示的控制。
D/A转换器、运算放大器和示波器用于实现波形的输出。
8位LED显示器用于显示波形类型的代号、幅值和频率。
键盘为4*8键盘，通过键盘摁键实现对波形种类、幅值和频率等的调节。
三．软件设计本次课程设计需要编写相应的软件程序，以实现波形发生器的各项功能。
软件设计主要涉及到以下几个方面：1.键盘扫描程序设计键盘扫描程序需要实现对键盘状态的检测，以获取用户输入的波形种类、幅值和频率等参数。
我们采用轮询的方式进行键盘扫描，即不断地检测键盘状态，直到用户输入了有效的参数为止。
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信号波形发生器历史非常的久远，它产生于上个世纪20年代，那会，电子设备刚刚诞生，随后，雷达发展了起来，通信技术也在不断地发展，到了40年代，标准信号发生器开始出现，它的出现主要是为了进行各种接收机的测试，使信号发生器诞生之初主要是用来做定性分析的，随着使用的要求不断提升，慢慢发展成为了定量分析的测量仪器，还是在这个时期，脉冲信号发生器也出现了，这个主要是用于脉冲方面的测量的，上面说的这些信号波形发生器都是早期的一些产品，复杂的机械结构，比较大的功率，比较简单的电路，速度发展总体是比较慢的[1]。这种发展速度一直持续到1964年，第一台全电子晶体管做的信号发生器出现。
毕业论文（设计）开题报告
（学生用表）
课题
基于51单片机波形发生器的设计与实现
系部
电子信息工程学院
专业
电子信息工程
学科
工学
学生
指导教师
一、课题的来源、背景及意义
(1)来源：科研/生产
(2)背景:单片机是再20世纪70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是由中央处理器（CPU），ROM、RAM芯片及I/O接口和一些外围电路等通过印刷版总线连接在一起的一个完整的计算机系统。信号发生器是一种作为激励源或者信号源的电子设备，它能够产生各种各样的波形和频率，其在教学实验，生产实践和科技领域有着广泛的应用，是最普遍使用的电子仪器之一。对于电子类专业的学生，除了学习理论知识外，还必须将所学的理论知识付诸实践，在实践中应用理论知识，提高动手能力，从而提高发现，解决问题的能力，所以试验是必不可少的环节，而信号波形发生器是实验过程最普遍，最基本，也是应用最广泛的电子设备之一，本研究不是针对高端的信号发生器开发，而是从降低经济成本，操作方便简单，输出波形实用角度出发，研究一套设备。
(3)意义：传统的正弦信号源根据实际需要一般价格昂贵，低频输出时性能不好且不便于自动调节，工程实用性较差。现在利用单片机的优越性，制作一种体积小，实用性强，使用方便的低频信号发生器，以AT85C51单片机为核心，结合低俗D/A转换器，通过设计与编程实现了正弦波、方波、锯齿波的产生及其自由切换以及频率、相位的可调与多相波的同时输出。
参考文献：
[1]谢自美.电子线路设计·实验·测试.武汉：华中科技大学出版社，2008
[2]林志琦，蒋惠萍.信号发生电路原理与应用设计[M].北京：人民邮电出版社，2010
选题是否合适： 是 否
课题能否实现： 能 不能
指导教师（签字）
年 月 日
选题是否合适： 是 否
课题能否实现： 能 不能
指导小组组长（签字）
2、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ究方法和手段
（1）查阅51单片机波形发生器的相关资料，掌握相关的知识；
（2）经常与导师沟通，了解波形发生器的原理和设计步骤；
（3）将所获得的文档资料整理分类，文献说明及时添加。
五、可行性分析
本次设计是在指导老师的指导下搜集、查阅相关资料，对波形发生器的原理有充分的认识，整体设计思路明确，成本低，可行性良好。
年 月 日
六、进度安排
2012.11.20-2013.02.20收集相关资料，与导师交流确定研究方向及基本思路。
2013.02.21-2012.03.07论文开题，完成开题报告及答辩。
2013.03.08-2013.04.11整合相关资料，完成论文中期报告和论文初稿，准备中期辩。
2013.04.12-2013.05.09完成毕业论文，制作实物，准备毕业论文答辩。
从60年代以后，信号波形发生器的发展速度就开始加快了，有个代表产品，那就是函数信号发生器，但是模拟的电子方面的技术在这段时期是占主要的，组成的部分一般都是分立元件，或者是采用模拟的集成方面的电路，电路结构相比于60年代以前，要复杂了，产生的波形就多了一些，比如有方波、正弦波、三角波，还有了锯齿波，但是波形还是比较简单的，加上模拟电路会产生较大的漂移，输出波形的稳定性还是比较差的，70年代又是一个转折点，出现了微控制器，这个时候信号波形发生器的功能就开始强大了起来，波形的产生也比较复杂了。对信号波形发生器而言，软件成为这个时期的主要特征，通过程序用微控制器进行相应的处理就能方便灵活的获得一些简单的信号波形，当然这种方式也是有缺陷的，那就是波形输出的频率不会很高，产生这个原因主要是处理器的工作速度问题，当然还是有一些方法来提高输出频率的，比如，软件方面的改进让它的工作周期缩短，但是这些方法比较有限，硬件电路才是改进的关键所在。慢慢的计算机技术，现代电子技术，信号处理技术发展起来了，数字化技术开始进行渗透和普及，数字信号处理技术开始逐渐的替代传统的模拟信号处理技术，仪器的处理能力开始不断提升，测量的精度高了，准确度高了，速度也提上去了，展现的优点非常多，从这个时候开始，社会进入数字信号发生器时代发展迅猛[2]。
四、研究内容、方法及手段
1、研究内容
本设计主要研究内容是设计一个利用51单片机的波形发生器，通过把各种各样的波形在一个周期中的变化情况离散化，再根据二进制的规律进行编码，得到每一种波形所对应的波形代码。把这些代码存储到存储器中，利用电路选择其中的一族代码输出，经过数/模转化器和放大器，获得连续放大的波形，对于正弦等信号不便通过直接计算得到其波形数据，而其波形用较小数据量即可准确描述，可对其一周信号抽取一定的数据作为基本波形数据固化在单片机的程序存储器中。
三、研究目标
本课题在理论分析的基础上，设计由四大模块组成：D/A波形发生模块，数码管显示模块键盘输入模块，波形数据存储模块。波形的产生通过单片机内的程序实现，采用D/A转换器来控制输出，第一片用于输出波形，第二片用于控制第一片的参考电压，将第二片的输出作为第一片参考电压，以便由程序来控制输出波形的幅值变化，从而实现波形幅值的改变。频率的产生由硬件实现，频率的变化由程序来控制，通过改变定时器的初值来改变输出波形相邻两点的时间间隔，从而实现波形频率的改变。波形的合成也通过程序实现，具有很高的精度和线性组合的灵活性。