简易信号发生器
简易信号发生器
感谢我所在的小组，感谢集体，才能有这么个结晶。
希望大家多动手多实践。
这次设计所用仪器：唐都TDN-MI实验系统。
（80C51）体会最深的几点如下：1．一切得和实验设备联系起来，很多是唐都实验系统的限制，使得只有P1口既可以做输入口，又可以做输出口。
P2，P3，P4只能做输出口。
2．80C51的定时器和8253芯片定时器不同，必须每次都赋予初值。
3．程序开始后只要无跳转语句，就会依次往下执行，注意跳转语句，以控制程序正确流程。
4．启动了相应的中断，不能认为无中断程序就不执行中断，程序还会按中断的入口地址执行，所以不用的就不要设置它对应的IE位了。
5．为人民服务!^^6．出波的频率越高，效果越好。
故希望大家实现的频率应该从100Hz起。
中北大学硬件大型实验说明书:kai2094学号：院:电子与计算机科学技术学院专业:计算机科学与技术题目:简易信号发生器设计指导教师：乔志伟职称:2008年1月17日1.需求分析信号发生器是科学研究最常用电子仪器之一。
设计一简易信号发生器在平常教学、实验等精度要求不高的情况下，很有价值。
1.1功能需求：1、能产生方波、正弦波、三角波和锯齿波等。
2、产生的各种信号，要能改变其频率、和幅值。
3、可以产生以上三种信号波形的叠加（仅限于其频率相同）。
4、频率、幅值可以通过键盘设定。
5、在输出信号波形时，应显示其频率。
1.2实现过程：1、程序有两大部分：用户输入相关数据部分和依照设定输出相应波形部分。
故开启两个中断服务程序。
2、外部中断1服务程序用于用户输入相关数据部分。
通过键盘录入数据，LED数码管实时显示使系统有良好的人机交互界面。
根据用户输入，调用改变程序，改变系统出波的类型、频率、幅值。
3、定时器1中断服务程序中则会依照设定输出相应波形部分，同时显示其频率。
4、任何一个随时间变化的波形都可分解为许多离散的数据点，可设定一个周期可等分为50个点，每两点间时间间隔由定时器定时产生，通过改变定时器初值就可改变其频率；而幅值通过与波所能达到最大幅值成比例改变。
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。
新手可做的可调频的简易信号发生器
电子综合设计报告目录1.概述................................. 错误！未定义书签。
2.系统设计 (2)2.1 方案设计与比较 (2)2.2 设计原理 (3)3.硬件设计 (5)3.1主要器件介绍 (5)3.1.1主控电路 (5)3.1.2数/模转换电路 (7)3.2 单元电路 (8)3.2.1晶振电路 (8)3.2.2复位电路 (9)3.2.3按键接口电路 (10)3.2.4放大电路 (11)3.2.5 端口配置.................... 错误！未定义书签。
3.3 器件清单 (12)4.软件设计 (13)4.1 软件功能模块划分 (13)4.1.1 键盘扫描 (13)4.1.2 方波实现过程 (15)4.1.3 三角波实现过程 (16)4.1.4正弦波实现过程 (17)4.2 各功能模块间关系描述 (18)5.系统调试............................. 错误！未定义书签。
5.1 硬件调试 (19)5.2 软件调试 (21)5.3 设计效果 (22)结束语................................. 错误！未定义书签。
参考文献.. (24)2.系统设计2.1 方案设计与比较在设计过程中,我们根据需求利用不同的芯片来生成波形,由此设计了以下三个方案:方案一：采用单片函数发生器（如0832）,0832可同时产生正弦波、方波等,而且方法简单易行,用D/A转换器的输出来改变调制电压,也可以实现数控调整频率,但产生信号的频率稳定度不高。
方案二：采用锁相式频率合成器,利用锁相环,将压控振荡器（VCO）的输出频率锁定在所需频率上,该方案性能良好,但难以达到输出频率覆盖系数的要求,且电路复杂。
方案三：采用单片机编程的方法来实现。
该方法可以通过编程的方法来控制信号波形的频率和幅度,而且在硬件电路不变的情况下,通过改变程序来实现频率的变换。
课设报告——简易信号发生器
简易信号发生器设计摘要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AT89C51采用程序设计方法产生正弦波、三角波、方波、锯齿波四种波形，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：单片机；数模转换；液晶显示屏目录第1章概述 (1)第2章系统总体方案选择 (1)2.1 系统硬件设计图 (1)2.2系统软件设计 (1)第3章各单元硬件设计及工作原理 (2)3.1单片机最小系统的设计 (2)3.2 函数信号发生器的设计 (2)3.2.1DAC0832芯片工作方式的选择 (2)3.2.2DAC0832芯片外围电路的设计 (2)3.3LCD12864显示屏 (3)3.3.1LCD12864与LCD1602的区别 (3)3.3.2LCD12864显示屏原理及其硬件设计 (3)第4章软件设计与说明 (3)4.1软件设计思路 (3)4.2波形数据输出程序设计 (4)4.3LCD12864显示程序设计 (5)第5章调试结果及其说明与使用说明 (6)5.1调试过程中遇到的问题 (6)5.1.1LCD12864显示问题 (6)5.1.2幅值调节问题 (6)5.2使用说明 (6)第6章总结 (7)第7章参考文献 (8)附录 (9)第1章概述在本系统中，设计的要求为产生三角波、正弦波、方波信号，要求频率和幅值可调。
并且显示内容可以在LCD显示出来，在本系统中，主控为AT89C51单片机，D/A 转换芯片采用的为ADC0832，LCD显示屏采用LCD12864，本系统设置有三个控制按键，分别为频率转换按键、波形切换按键、幅值切换按键，通过这三个按键，可以对输出的波形进行控制，波形幅值为0—5V，分为5个幅值挡位，频率范围为40Hz—400Hz，分为50个频率挡位。
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。
简易信号发生器
课程设计任务设计题目：简易信号发生器目录一．概述 (2)二．设计目的 (2)三．设计内容 (2)四．设计要求 (2)五．总体设计方案 (2)六．电路调试 (6)七．实验设备仪器 (7)八．设计心得体会 (7)九．参考文献资料 (7)一．概述函数发生器是一种可以同时产生方波,三角波和正弦波的专用集成电路。
当调节外部电路参数时，还可以获得占空比可调节的矩形波和锯齿波。
因此，广泛的用于仪器仪表之中。
本设计采用集成函数发生器ICL8038 设计并制作一个能产生三角波、正弦波、方波信号简易函数信号发生器。
二．设计目的1. 学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法，设计步骤，培养综合设计与调试能力。
2. 学习简易函数信号发生器的设计方法。
3.培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
三．设计内容采用集成函数发生器ICL8038 设计并制作一个能产生三角波、正弦波、方波信号简易函数信号发生器。
四．设计要求基本要求：信号频率范围100Hz~1KHz ；1KHz~10KHz正弦波峰峰值1v 幅值可调方波峰峰值24V 幅值可调三角波峰峰值6V 幅值可调频率控制方式手动通过改变时间常数RC 实现扩展要求：通过改变控制电压实现频率的压控，压控电压范围0～3V五．总体设计方案函数发生器是一种可以同时产生方波、三角波和正弦波的专用集成电路。
当调节外部电路参数时，还可以获得占空比可调的矩形波和锯齿波，其频率范围从1Hz 到几百kHz，频率的大小与外接相应电阻和电容有关，目前广泛应用于仪器仪表之中。
单片集成函数发生器ICL8038函数发生器的原理框图及管脚排列图分别见图1和图2.ICL8038 是一款性能优良的集成函数发生器，即可用单电源供电，也可双电源供电。
单电源供电时，将引脚11 接地，6 脚接+VCC，其值为10～30V：可双电源供电时，引脚11接-V EE，引脚 6 接+VCC，它们的值为±5～±15V。
简易信号发生器设计
摘要波形发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。
本次课程设计使用的AT89C51 单片机构成的发生器可产生锯齿波、三角波、正弦波等多种波形，波形的周期可以用程序改变，并可根据需要选择单极性输出或双极性输出，具有线路简单、结构紧凑等优点。
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法构成的波形发生器，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。
数字信号可以通过数/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法来获得所需要的波形。
AT89C51单片机本身就是一个完整的微型计算机，具有组成微型计算机的各部分部件：中央处理器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接口电路、定时器/计数器以及串行通讯接口等，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分，即可构成所需的波形发生器，其信号发生器构成原理框图如下图所示。
图1.1 信号发生器原理框图AT89C51是整个波形发生器的核心部分，通过程序的编写和执行，产生各种各样的信号，当数字信号电路到达转换电路，将其转换成模拟信号也就是所需要的输出波形。
并经过滤波放大电路将波形输出出来。
1、运用keil软件对程序进行编写，运行程序，并进行程序修改。
2、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
简易信号发生器本科毕业设计论文题目简易信号发生器摘要毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
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
单片机简易信号发生器是一种基于单片机技术的电子设备，它可以产生各种不同的信号波形，如正弦波、方波、三角波等。
在电子工程领域中，信号发生器是一种非常重要的测试仪器，它可以用于测试各种电子设备的性能和参数，如放大器、滤波器、振荡器等。
在本次课程设计中，我们将使用单片机技术设计一款简易的信号发生器。
首先，我们需要选择一款适合的单片机芯片，如AT89C51、PIC16F877A等。
然后，我们需要编写相应的程序代码，实现信号波形的产生和输出。
在程序设计中，我们可以使用定时器和计数器来实现不同频率的信号波形产生。
例如，我们可以使用定时器产生一个固定频率的方波信号，然后通过改变计数器的值来改变方波的占空比。
同样地，我们也可以使用定时器和计数器来产生正弦波和三角波等不同形式的信号波形。
在硬件设计方面，我们需要选择适合的电路元件来实现信号波形的输出。
例如，我们可以使用DAC芯片来将数字信号转换为模拟信号，然后通过放大器和滤波器来输出信号波形。
当然，我们也可以选择其他的电路方案来实现信号波形的输出。
单片机简易信号发生器是一款非常有用的电子设备，它可以用于各种电子设备的测试和调试。
通过本次课程设计，我们可以学习到单
片机技术的应用和信号发生器的原理，提高我们的电子技术水平。
简易信号发生器
简易信号发生器简易信号发生器初级爱好者在调试或检修收音机时，手边恐怕只有电烙铁和万用表，这用来进行常规性的安装或作为简单的检修也许能将就对付了。
可是，当你进行收音机的统调，或是在检修收音机的故障时，仅仅只靠电烙铁和万用表这两位老伙计就恐怕不够用了。
这时，最需要的仪器，大概就数信号发生器和信号寻迹器了——哦！还有示波器，那玩意以后再说吧。
下面就给各位介绍一种电路简单，成本低廉，效果也不错的信号发生及信号寻迹多功能仪器。
一、工作原理电路见图1。
全机由四部分组成：1．高频振荡器，产生465~1605kHz的中频和中波段调幅信号。
由L1、Ca组成谐振回路，电路为变压器耦合正反馈式。
低频调制信号从VT1的基极输入。
2．超高频振荡器，用来产生88~108MHz的调频信号。
VT2、L3、Cb、C7、C8组成科尔毕兹振荡电路。
低频调制信号也是从VT2的基极输入。
3．低频振荡器，产生1kHz的音频信号。
由IC1B及其外围元件组成RC串并联（文氏电桥）振荡电路，其中R10、C17、R11、C18为定时元件，决定振荡频率的高低。
4．低频放大，作为信号寻迹或低频输出之用。
由IC1A及外围元件组成，RP1用来控制低放级增益的大小，2×3的波段开关S2用来改变低放级的工作模式。
二、元件选择及安装调试IC1采用TDA2822M双功放集成电路，该电路有比较好的低压工作性能，当电压低到1.8V时也能正常工作，静态电流仅4mA，这特别适于电池供电。
VT1用9011或国产3DG201型三极管、VT2用9018型超高频三极管，也可用3DG142等国产管代。
VT3须采用K30A型场效应管，其外形与小型塑封三极管一样，注意装配时不可混淆（图2）。
二极管用1N4148型开关管。
1000pF以下的电容要求用高频瓷介电容，容量大于1000pF的，可用低频瓷介电容及电解电容，不过，C17、C18必须用绦纶、聚丙烯等高品质电容，否则低频振荡器的稳定性将受到严重影响。
简易信号发生器报告
这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多程序问题，查阅了好多资料，请教了同学，终于游逆而解。正所谓三人行，则必有我师，我学得到很多实用的知识，同时，我也知道在大学里，好多的知识都是靠自己学习，领悟，并融会贯通，这是作为一个大学生应有的基本能力，世界日新月异，我们要时时刻刻保持学习的心态，孜孜不倦的学习。
四、软件设计与说明（包括流程图）
系统软件由主程序和产生波形的子程序组成，软件设计主要是产生各种波形的子程序的编程，通过编程可得到各种波形。主程序和几种常用波形子程序的流程图如图所示。
图 4-1 主程序流程图
N
Y
图 4-2 锯齿波流程图
N
N Y
Y
图 4-3 三角波Hale Waihona Puke 程图图 4-4 方波流程图
N
Y
图 4-5 正弦波流程图
MOVX @DPTR,A
INC DPTR
MOVX @DPTR,A
LCALL DELAY
DJNZ R2,LP1
DJNZ R1,PG3
SETB P1.2
RET
DELAY: MOV R4,#1FH
LP3: MOV R5,#0FH
LP4: DJNZ R5,LP4
DJNZ R4,LP3
RET
PRG4: MOV R1,#0FFH
ORG 0000H
MOV DPTR,#0CFA0H
MOV A,#00H
L1: MOVX @DPTR,A
ADD A,#10H
简易信号发生器
一、函数发生器的总方案及原理框图
1.1 电路设计原理框图
1.2 电路方案设计 （1）采用滞回比较器产生方波； （2）采用积分器将方波转换成三角波； （3）采用差分放大器将三角波转换成正弦波。
二、单元电路设计 2.1、方波发生电路的工作原理： 此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路既作为延迟环节， 又作为反馈网络，通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。设某一时 刻输出电压Uo=+Uz,则同相输入端电位Up=+UT。Uo通过R3对电容C正向 充电，如图中实线箭头所示。反相输入端电位n随时间t的增长而逐渐增高， 当t趋于无穷时，Un趋于+Uz；但是，一旦Un=+Ut,再稍增大，Uo从+Uz跃 变为-Uz,与此同时Up从+Ut跃变为-Ut。随后，Uo又通过R3对电容C反向 充电，如图中虚线箭头所示。Un随时间逐渐增长而减低，当t趋于无穷大 时，Un趋于-Uz；但是，一旦Un=-Ut,再减小，Uo就从-Uz跃变为+Uz，Up 从-Ut跃变为+Ut，电容又开始正相充电。上述过程周而复始，电路产生了 自激振荡。
由式子（2-2-8）及（2-2-9）可以得出以下结论： 1.电位器RP2在调整方波—三角波的输出频率时，一般不会影响输出波形的幅 度。若要求输出频率的范围比较宽，则可用C2改变频率的范围，RP2实现 频率微调。 2．方波的输出幅度约等于电源电压+Vcc 。三角波的输出幅度不超过电源 电压+Vcc。电位器RP1可以实现幅度微调，但会影响方波—三角波的频率。 2.3 三角波---正弦波转换电路的工作原理三角波——正弦波的变换电路主要由 差分放大电路来完成。 差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是 作为直流放大器，可以有效的抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波 变换成正弦波。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。 分析表明，传输特性曲线的表达式为： (2-3-1) (2-3-2) 式中 ——差分放大器的恒定电流； ——温度的电压当量，当室温为25oc时，UT≈26mV。
简易信号发生器方案
一,方案分析对于这次题目，主要有三种方案，依次为：（1）纯模拟方式（2）采用专用DDS芯片（3）采用基于单片机+FPGA下面分析三种方案：（1）纯模拟方案基本原理：用模拟分立元件搭建电路，可产生正弦波、方波、三角波，通过调整外部元件可改变输出频率。
实行方案：利用单片机控制MAX8038芯片进行输出信号波形和频率的选择，再利用AD603芯片作为程控放大器，对上述输出信号幅度放大，具体放大幅度由单片机对AD603控制来选择。
同时，将幅度放大后的输出信号接入比较器，转为方波后接入单片机中，对输出信号进行频率和幅度的显示。
对于线性组合信号，可利用加法器对几种基本信号进行合成，在进行输出。
（2）采用专用DDS芯片基本原理：用专用DDS芯片进行波形产生，配合单片机对其进行控制，可以进行波形产生。
实行方案：主要采用单片机对DDS芯片进行输出信号的控制，并运用AD603芯片作为程控放大器进行幅度放大，最后利用比较器将输出信号转为方波输入给单片机，从而显示输出信号的幅度和频率。
对于线性组合同样采用加法器进行信号合成。
（3）采用基于单片机+FPGA基本原理：由单片机作为控制端，对FPGA进行信号输出控制，由FPGA进行信号输出实行方案：由单片机作为控制端，对FPGA进行信号输出控制，由FPGA进行信号输出，并利用DAC904芯片作为FPGA信号的数模转换，再由OPA690芯片进行电流电压转换，最后利用低通滤波器进行滤波，将滤后信号进行输出。
基于以上三种方案，我们小组选择第三种方案。
理由如下：第一种方案虽然原理相对简单，但控制不够灵活，尤其无法满足任意信号输出的要求，而且在控制方面，过于利用芯片，小组认为不是能够很好的锻炼能力，所以舍弃。
对于第二种方案，显然该方案在实行时，确实十分简单，但对于锻炼能力方面起不到多少提高，所以舍弃。
对于第三种方案，首先灵活性较高，由单片机+FPGA进行信号输出，信号输出功能提升空间很大，可以满足波形的部分功能，同时，基于FPGA对于今后的学习中有很大帮助，通过此次锻炼，可以学习很多知识，所以小组成员采用第三种方案。
基于LM324的简易信号发生器的设计
12
仿真调试
11
总
结
总
结
信号发生器的应用领域较为广泛，可以满足各种波形的输出需要。 以低成本的四运算放大器LM323为核心器件设计的低频信号发生器具有 电路简单、波形稳定、经济实用、使用方便等优点，能够输出实验测 试常用的正弦波、方波和三角波信号，而且信号的频率和幅度均可以 调节，该信号发生器可用于学校的教学实验演示和业余制作测试，也 可以作为模拟电子技术课程设计或研究性学习课题。
言
功能：
运算放大器 LM3角波 2、输出信号的频率与幅 度在一定范围内可调 3、波形稳定，失真度小
积分运算器
4
原理分析
RC振荡电路
正反馈
RC桥式振荡电路
RC 串并联选频网络和放大器 结合起来构成的 RC 振荡电路， 其中放大器件可采用集成运 算放大器。 1 f 其振荡频率为 0 2RC
XXXXXXXXXX
目
录
目 录
引
言
电路设计
总
结
1
2
原理分析
3
4
仿真调试
5
2
引
言
引
言
信号发生器
是指产生所需参数的电测试信号的仪器。 按照信号波形可分为正弦信号、函数信号、 脉冲信号和随机信号发生器等四大类。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。
3
引
言
引
RC桥式振荡器
8
原理分析
LM324运算放大器
LM324运算放大器
由四组完全相同且相互独立的 运算放大器构成，较于标准运 算放大器而言，电源电压工作 范围更宽，静态功耗更小，因 此在生活中有着极为广泛的应 用。
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。
电子设计大赛简易信号发生器设计总结报告
电子设计大赛简易信号发生器设计总结报告团队信息团队名称：创新电子团队成员：[成员1]，[成员2]，[成员3]指导老师：[指导老师姓名]设计时间：2024年4月1日至2024年5月30日一、项目背景与目标随着电子技术的快速发展，信号发生器在电子实验与教学中扮演着重要角色。
本次电子设计大赛，我们团队设计并制作了一个简易信号发生器，旨在通过实践加深对电子电路设计的理解，并提升动手能力。
二、设计目标功能要求：能够产生正弦波、方波和三角波等基本信号。
性能指标：频率范围1Hz至1MHz，波形失真度小于5%。
成本控制：在保证性能的前提下，尽量降低成本。
三、设计方案1. 电路设计振荡器：采用555定时器设计多谐振荡器，产生方波信号。
波形转换：通过RC滤波电路，将方波转换为正弦波。
频率控制：使用可变电阻调整振荡频率。
2. 电源设计电源模块：采用稳定的直流电源供电。
3. 信号输出输出接口：设计标准BNC接口，方便与其他设备连接。
4. 人机交互控制面板：设计简洁直观的控制面板，包括频率调节旋钮和波形选择开关。
四、制作过程1. 电路搭建按照设计方案，使用面包板搭建电路，进行初步测试。
2. 电路调试对振荡器频率进行调试，确保波形稳定。
调整RC滤波电路参数，优化正弦波波形。
3. 封装设计设计电路板封装，提高电路的稳定性和可靠性。
4. 功能测试对信号发生器进行全面的功能测试，包括频率范围、波形失真度等。
五、测试结果频率测试：信号发生器能够稳定输出1Hz至1MHz的信号，满足设计要求。
波形测试：正弦波、方波和三角波波形清晰，失真度小于5%。
稳定性测试：长时间工作后，信号发生器性能稳定，无明显漂移。
六、问题与解决问题一：初期设计中，方波信号的上升沿和下降沿不够陡峭。
解决：优化电路参数，增加电容值，改善了波形质量。
问题二：在高频信号输出时，出现信号失真。
解决：调整滤波电路设计，优化信号传输路径，降低了失真。
七、总结与展望通过本次设计大赛，我们团队不仅提升了电子设计和调试的能力，也加深了对信号发生器工作原理的理解。
简易信号发生器课程设计
“电子创新设计与实践”课程期中课题设计报告姓名：张思源，学：20102121026，年级：2010，专业：电信报告内容简易信号发生器一、要求：可以输出方波，三角波，正弦波摘要:1.基本要求:电路能输出正弦波、方波和三角波等三种波形；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.报告正文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。
方波三角波正弦波参考书：彭介华《电子技术课程设计指导》高教出版社；上课教材一、 简易信号发生器基本原理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。
1，正弦波产生电路 正弦波振荡电路的振荡条件；1、 RC 桥式正弦波振荡器（文氏电桥振荡器）积分器 比较器 差分放大器图11－1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起振的幅值条件1f R 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。
简易信号发生器和频率计
简易信号发生器和频率计一、设计目的1、掌握正弦波、方波及三角波信号发生器的设计、组装与调试方法；2、掌握数字频率计的设计与调试方法；二、设计任务及技术指标1、设计一个的正弦波、方波和三角波发生器：(1) 频率可调范围：2Hz—20KHz，分为4档：2—20Hz；20—200Hz；200Hz—2KHz；2—20KHz；(2) 幅度可调范围：0—5V；(3) 可调偏置。
2、设计一个简易数字频率计：(1) 测量频率范围：1Hz~100 KHz，显示单位为Hz；(2) 输入电压幅度VPP：100mV～10V；(3) 输入信号波形：任意周期信号；(4) 显示方式: 6位十进制数显示。
三、设计步骤和方法1.原理了解，清楚设计内容。
2.方案设计：画出原理草图，一人一张。
3.教师检查通过原理设计。
4.原理图绘制，仿真结果正确，一组一张。
5.安装实际电路。
6.调试，功能实现。
7.教师检查及答辩。
8.完成设计报告。
四、基本原理（一）简易信号发生器运用集成运算放大器为主要器件，设计一个正弦波、方波和三角波产生电路，具有输出幅度调节、直流偏置调节和频率调节的功能。
实现此功能的方框图如下图所示：1、正弦波震荡电路由RC桥式正弦波震荡电路产生的正弦波，正弦波的频率可以通过R和C来调节。
要求设计的电路频率为四个量程，可以通过电容值来进行量程的切换，但所选择的最大电容不应当超过几个微法。
RC桥式振荡电路为了实现频率的微调功能，可将R选择为符合要求的电位器。
当量程确定后，通过电位器便可实现频率的微调。
为了保护电路，电位器通常要和一个小电阻串联。
为了使RC桥式正弦波震荡电路产生对称的正弦波，应选用双电源供电的运算放大器。
2、调偏电路通常RC桥式正弦波振荡电路产生的正弦波的偏移不会很大，但是经过逐级放大、器件自身的离散性以及高频时电容充放电的影响，输出三角波会产生严重偏移，所以需要在电路中设置直流偏置电路，来调节偏移。
偏置电路可有运算放大器组成的加法运算电路来实现，即实现正弦波和可调直流电压的叠加。
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[23页].doc](https://img.taocdn.com/s3/m/04142affa26925c52dc5bf2b.png)
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。
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简易信号发生器
彭醒醒
( 吉林大学仪器科学与电气工程学院长春 130012 )
关键字:AT89C52信号发生器
摘要：目前使用的信号发生器大部分是模拟电路组成的，电路设计较为复杂，电路也不太稳定。
为了设计一款结构简单、性能优良的信号发生器，本文采用了AT89C52单片机为控制器，DAC0832为数模转换器为核心的简易信号发生器。
设计的电路以产生正弦波、方波、矩形波、三角波、据齿波，而且可以方便地设定输出信号的频率，用液晶显示波类别和波频率，得到的输出波形失真度低，频谱纯度高。
关键词: 信号发生器 D /A转换 AT89C52 频率幅度
0引言
在计算机控制技术、电子技术飞速发展的今天，信号发生器的应用越来越广，对信号发生器的频率稳定度、频谱纯度、频率范围和输出信号的频率微调分辨率提出越来越高的要求，普通的频率源已经不能满足现代电子技术的高标准要求。
国内外纷纷设计制作先进的信号发生器，从实用价值来看，各高校中信号发生器应用极为广泛，能够设计出低成本、高精度的信号发生器并推广使用具有非常重要的意义。
基于单片机的信号发生器的设计，以性价比相对较高的AT89c52单片机为核心，以简单、廉价的元器件构筑，能够产生高精度、高纯度的方波、三角波、据齿波、正弦波，，锯齿波四种波形，再通过D/A转换器DAC0832把数字信号转变为模拟信号，经OP07放大再经过滤波电路输出到示波器，与此同时外接8位LED显示输出信的类型和频率。
同时可以实现波形自由切换，以及频率和幅度实时调整。
1系统硬件设计
外围电路的设计包括四部分：控制器核心部分、键盘控制电路设计、数模转换电路以及滤波电路设计。
其中涉及到程序固化与存储能力、波形选择电路、时钟电路与复位电路、波形转换与电压放大功能、输出控制电路等部分。
采用Atmel公司的AT89C51单片机编程方法实现，该方法的可以通过编程的方法控制信号波形的频率和幅度，而在硬件电路不便的情况下，通过按键控制程序实现频率的变化和输出波形的选择，并同时在显示器显示相应的结果。
D/A转换也称为数模转换，是把数字量变换成模拟量的线性电路。
单片机产生的数字信号通过DAC0832转化成模拟信号，输出相应的电流值，通过OP07集成运算放大
器可以取出模拟量得电压值，最后利用示波器获得输出的模拟信号的波形；衡量数模转换的性能指标有分辨率、转换时间、精度、线性度等。
系统总体设计框图下图所示。
输入电路用于检测各按键开关的状态，并通过运算处理实现相应控制，显示电路用于显示波形频率与总类。
DAC0832是系统的核心部分，为使芯片正常工作，必须提供一个基准频率，可以是晶体振荡器也可以是高精度振荡电路。
为了使信号输出有一定的幅度与功率，在波形产生电路后增加放大电路模块，放大电路可以增加输出信号的准确度，具有更好的控制特性与准确性。
为了对输出波形进行选择，由单片机控制多路模拟开关输入四路信号中的一路。
将输人信号经电路转换后送入单片机。
2系统软件设计
2 .1系统主程序流程图
信号发生器的软件设计包括按键处理程序、显示电路，正弦波产生程序、方波产生程序、三角波产生程序、锯齿波产生程序几个主要部分。
主程序的主要功能接收用户键盘输入的数据(信号参数的预制、选择)和控制指令，单片机发送数据及控制指令，按要求输出信号。
系统主程序流程图如图2所示。
根据功能要求，本软件设计了按键输入程序，用户可通过按键设置输出信号的频率，或选择输出正弦波、方波、三角波、据齿波等。
当用户设定输出时，程序把参数送至单片机，并对单片机发出控制命令使其按要求输出需要的信号。
主程序模块主要完成的任务是对系统的初始化，初始化同时扫描是否有相应的功能键按下，如有，则转入相应的功能子程序进行相应的操作。
2. 2系统仿真及部分软件设计
先绘制电路，然后对设计的程序进行编译，生成*.HEX文件，在PROTEUS电子设计平台下件，加载到单片机中，得到的仿真图如图3所示。
2. 2. 1波形选择仿真
在运行过程中，改变接在P1.0口的按键改变当前模式状态，当处于0模式下，外部中断0可控制波形的选择，得到仿真结果如下图所示。
1.方波
（1）产生方波的原理
设个自变量使之延时一段时间，再另自变量在255时在延时与为0相同的时间，然后在重复上述过程。
（2）输出波形
（3）方波程序
void fangbo()
{ P2=0xff;
delay(d1-p);
P2=0x00;
delay(d2-p);
}
2.矩形波
矩形波就是通过对方波进行占空比调整得到
3.锯齿波
（1）产生锯齿波的原理
锯齿波中的斜线用一个个小台阶来逼近，在一个周期内从最小值开始逐步递增，当达到最大值后回到最小值，如此循环，当台阶间隔很小时，波形基本上近似与直线。
适当选择循环的时间可以得到不同周期的锯齿波。
锯齿波发生原理与方波类似，只是高低两个延时的常数不同，所以延时法，来产生锯齿波，设个自变量n让它不断地自加p，直到加到255，又自动归0。
然后再不断地重复上述过程而产生锯齿波。
（2）输出波形
void juchibo()
{
for(n=0;n<255;n=n+p)
{P2=n;}
}
4.三角波
（1）产生三角波的原理设个自变量n,让其不断地自加p，直到加到255时，再求其对n进行不断地自减一直减到0，再不断地重复上述过程而产生三角波。
（2）输出波形
（3）三角波程序
void sanjiaobo()
{
for(n=0;n<255;n=n+p)
{
P2=n;
}
for(n=255;n>0;n=n-p)
{
P2=n;
}
}
5.正弦波
（1）利用存储的正弦波信号的数据进行不断循环的到。
（2）输出波形
void zhengxianbo()
{
for(n=0;n<256;n=n+p)
{
P2=sintab[n];
}
}
2 .2 .2波形频率调整
在运行过程中，当处于模式1时，通过改变P1.2和P1.3可实现频率的增减，观察被形的频率变化，图5是正弦波频率变化的情
况。
2 .2.3幅值调整
在运行中，通过调整RV1的值，观察到波形幅度发生改变，图6是当RV1分别处于20%和50%时的正弦波波形。
基于AT89C51的信号发生器可以输出正弦波、方波、三角波、据齿波，波形失真小，幅值输出准确，波形频率稳定度取决于频率基准信号，输出信号失真度低，在低频到高频部分都能有较好波形输出，达到了预期的设计目的。
这种号发生器操作简单，显示直观而且价格低廉、可靠性高、灵活性好，具有很大的应用价值。
1.仿真电路图
2.实测波形：
（注：素材和资料部分来自网络，供参考。
请预览后才下载，期待你的好评与关注！）。