基于单片机的多功能函数信发生器的设计

基于单片机的多功能函

数信发生器的设计 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】

西南交通大学

本科毕业设计（论文）

（基于单片机的多功能函数信号发生器设

计）

年级:2011

学号:2011XXXX

姓名:XXX

专业:电子信息工程

指导老师:XXX

年月

院系专业

年级姓名

题目

指导教师

评语

指导教师 (签章)评阅人

评语

评阅人 (签章)成绩

答辩委员会主任 (签章)

年月日

班学生姓名 XXX 学

发题日期：2015 年3月9 日

题目基于单片机的多功能函数信号发生器设计

1、本论文的目的、意义信号发生器无论在我们的教学实验中，还是在严谨的科学研究中，它都发挥着不可替代的作用。但是我们都知道，实验室中用到的经典函数信号发生器产生的信号不够稳定，频率和幅值容易发生抖动，因为它们使用纯硬件设计。并且它们往往价格还很昂贵。而使用单片机为主控的信号发生器有着设计方便、价格便宜，易于扩展等优点。所以本文就用单片机来设计多功能函数信号发生器，没有传统信号发生器的那些缺点。这不仅能提高个人的思维动手能力水平，还将会进一步扩大单片机的发展。

2、学生应完成的任务研究的目的和意义：设计新型的函数信号发生器；系统设计：比较各个设计方案，选取一个比较合适的设计方案；硬件设计：包括使用Proteus软件搭建仿真模型和焊接信号发生器实物；软件设计：用Keil软件编写程序并能使仿真和实物能正常运行并产生波形；总体研究结论：总结设计函数信号发生器过程中遇到的问题和得到的收获。

3、论文各部分内容及时间分配：（共 16 周）

第一部分资料收集、整理和方案提出 ( 2周)第二部分总体设计方案和组成方案图 ( 2周)第三部分实现过程 ( 3周)

第四部分仿真分析和硬件验证 ( 5周)第五部分论文书写、整理和装订 ( 3周) 评阅及答辩

( 1周)

备注

指导教师：关海川 2015年3月9日

审批人： 2015年月日

摘要

信号发生器也叫振荡器或者信号源，在现如今的科学研究和生产实践中有着很重要的作用。但是现在的函数信号发生器在价格上不够经济实惠，有些甚至还很昂贵。而基于AT89C51单片机开发的函数信号发生器就可以在价格上做到经济实惠。根据傅里叶变换原理，各种波形都可以用三角函数的相关表达式表示出来。函数信号发生器可以产生多类波形，比如三角波、锯齿波、方波和正弦波。

本文则通过51单片机加上一些外设，来完成波形的输出与控制。外围的键盘控制输出波形的种类和频率的大小，运放搭配可变电阻可以调节输出波形的幅值，LCD 可以用来显示输出波形的相应信息。在输出端使用DAC0832芯片可以对单片机输出的数字信号进行D/A转换，再通过两级放大对波形进行调整，最终在示波器上显示出来。

关键词：信号发生器单片机 D/A转换波形调整频率调整

Abstract

Signal generator is also called source or oscillator. It plays an important role in production practice and the research of science and technology. Now, the price of the special waveform generator is not economic and some are quite expensive. While the function signal generator based on AT89C51 is quite affordable. As we know, it can be represented with trigonometric function equation for kinds of waveform curve. The one can produce various waveform, such as triangle wave, sawtooth wave, square wave and sine wave is usually called function signal generator. Function signal generator is broad-spectrum in circuit experiment and test equipment.

It can control the type and the output frequency of the waveform when the singlechip are equipped with the keyboard. And the output range can be changed when we change the size of variable resistor which is a part of operational amplifier. Also when it coupled with the LCD , the information of output can be displayed. It can be sure that it is digital signal that come from the microcontroller. So we can add the DAC0832 on the output side for D/A conversion. With the two levels of op-amp we can adjust waveform. Finally it can be displayed on the oscilloscope.

key words：signal generator， AT89C51， D/A conversion，wave adjust，frequency adjust