基于单片机的函数信号发生器论文答辩PPT 长江大学

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基于单片机的信号发生器设计毕业论文

编号：____________审定成绩：____________毕业设计（论文）设计（论文）题目:___基于单片机的信号发生器设计____单位（系别）：______________________学生姓名：______________________专业：______________________班级：______________________学号：______________________指导教师：______________________答辩组负责人：______________________摘要随着现代电子技术的飞速发展，电子测量技术不断完善，信号发生器作为电子测量技术的关键设备也不断更新，信号发生器的频率精度和频率稳定性已成为关注的焦点，国内信号发生器频率精度不高，频率稳定性差，成为约束信号发生器技术发展的瓶颈。

本文从提高信号发生器的频率精度和稳定性的角度出发，利用单片机和频率控制实现信号幅度数字存储和转换的方案和实现。

在本文中，对信号发生器硬件系统的设计过程进行了研究，并进行了电路设计，充分发挥了高精度，高稳定性的特点。

然后，软件系统的设计从整体软件流程图计划。

整个软件系统分为程序初始化模块，键盘显示模块，频率控制字计算模块，频率控制字传输模块等，频率输出控制更准确。

在本文中，分析了数字信号发生器组装和调试的硬件系统，组装和调试过程，故障现象的组装和调试过程进行了分析和解决;在完成硬件系统的基础上，然后软件逐步调试，获得准确的测试数据，通过最终的测试数据验证数字信号发生器具有高精度和高稳定性的优异性能。

最后，本文总结和展望了整个设计和验证过程，提出了进一步提高信号发生器精度和稳定性的思想。

它还提出了如何提高输出频率范围的想法。

如何进一步提高数字信号发生器的性能和未来的研究工作。

【关键词】信号发生器髙性能高精度高稳定度单片机ABSTRACTWith the rapid development of modern electronic technology, electronic measurement technology continues to improve, the signal generator as the key equipment of electronic measurement technology is also constantly updated, the signal generator frequency accuracy and frequency stability has become the focus of attention, the domestic signal generator frequency Accuracy is not high, the frequency stability is poor, become a constraint signal generator technology development bottleneck. In this paper, the frequency and stability of the signal generator to improve the accuracy and stability of the use of single-chip and frequency control to achieve signal amplitude digital storage and conversion program and implementation.In this paper, the signal generator hardware system design process was studied, and the circuit design, give full play to the high precision, high stability characteristics. Then, the software system is designed from the overall software flow chart. The whole software system is divided into program initialization module, keyboard display module, frequency control word calculation module, frequency control word transmission module, focusing on frequency control word calculation method improvement, frequency output control more accurate.In this paper, the hardware system, the assembly and debugging process of the digital signal generator assembly and debugging are analyzed and the process of assembling and debugging the fault phenomena is analyzed and solved. On the basis of the hardware system, the software is gradually debugged and obtained accurately Of the test data, through the final test data to verify that the digital signal generator with high accuracy and high stability of the excellent performance.Finally, this paper summarizes and prospects the whole design and verification process, and puts forward the idea of further improving the accuracy and stability of the signal generator. It also raises the idea of how to increase the output frequencyrange. How to further improve the performance of digital signal generator and future research work.【Keywords】signal generator high performance high precision high stability single chip目录摘要 (I)ABSTRACT (II)引言 (1)第一章绪论 (2)第一节研究背景 (2)第二节研究现状 (2)第三节研究目的及意义 (4)第二章方案设计 (6)第一节方案比较 (6)一、方案一 (6)二、方案二 (6)三、方案三 (7)四、选出方案 (7)第二节芯片选择 (7)一、方案一 (7)二、方案二 (8)三、选出方案 (9)第三章电路设计 (10)第一节基本原理 (10)第二节单片机资源分配 (10)一、单片机基本原理介绍 (10)二、AT89S51工作原理 (14)第三节资源分配 (14)第四节电路原理 (15)一、DAC0832芯片原理 (15)二、DAC0832工作原理 (16)第五节 MC1403 (18)第六节 LM324 电压放大器 (19)第四章软件设计 (20)第一节主程序框架 (20)第二节子程序框架 (21)一、锯齿波形 (21)二、三角波形 (22)三、正弦波形 (22)四、方波波形 (23)五、延时程序 (24)第五章测试结果展示 (25)第一节仿真波形 (25)一、锯齿波 (26)二、三角波 (26)三、正弦波 (27)四、方波 (27)第二节产生各波形的数据 (28)第三节波形结果分析 (28)总结 (29)参考文献 (30)致谢 (31)引言如今是科技和仪器仪表高度智能化的信息社会快速发展的时代，电子技术进步，带来根本性的变化。

函数信号发生器的设计与实现 (中期答辩)

AT89S52的简介

单片微机(Single-Chip Microcomputer)简称为单片机。它在一块芯片上集中成了中央处理单元CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、定时/计数和多功能输入/输出I/O口，如并行口 I/O、串行口I/O和转换A/D等。就其组成而言，一块单片机就是一台计算机。其典型结构如图 2.2所示。由于它具有体积小、功能强和价格便宜等优点，因而被广泛地应用于产品智能化和工业控制自动化上。
复位电路

在实际应用中，复位操作有两种基本形式：一种是上电复位，另一种是上电与按键均有的复位。
C1 C1 +5v RST AT89S52 RST AT89S52
+5v
R1 S R2
R1
开机复位后的状态

单片机的复位操作使单片机进入初始化状态。初始化后，程序计数器 PC＝0000H，所以程序从0000H地址单元开始执行。单片机启动后，片内RAM为随机值，运行中的复位操作不改变片内RAM的内容。特殊功能寄存器复位后的状态是确定的。P0～P3为FFH，SP为07H， SBUF不定，IP、IE和PCON的有效位为0，其余的特殊功能寄存器的状态均为00H。相应的意义为： P0～P3＝FFH，相当于各接口器已定入1，此时不但可用于输出，也可以用于入； SP＝07H，堆栈指针指向片内RAM的07H单元（第一个入栈内容将定入 08H单元）。 IP、IE、和PCON的有效位为0，各中断源处于低优先级且均被关断，串行通信的波特率不加倍； PSW＝00H，当前工作寄存器为0组。
18
XTAL2
9
RST
29 30 31
PSEN ALE EA
1 2 3 4 5 6 7 8

基于单片机的多功能函数信号发生器设计（可编辑）

毕业论文设计题目名称: 基于单片机的多功能函数信号发生器设计题目类型: 毕业设计院 (系): 电子信息学院专业班级:学生姓名:指导教师:辅导教师:时间:2013年3月至2013年6月目录长江大学毕业设计论文任务书I毕业设计(论文)开题报告III长江大学毕业论文设计指导教师评审意见X长江大学毕业论文设计评阅教师评语XI长江大学毕业论文设计答辩记录及成绩评定XII中文摘要XIII英文摘要XIV1 绪论11.1单片机概述 11.2函数发生器的分类 11.3 研究内容 22 方案的设计与选择3 2.1 方案的比较 32.2 设计原理 32.3 设计思想 42.4 设计功能 43 主要器件介绍 63.1 AT89C51简介 63.2 8255简介 83.3 DAC0832简介83.4 数码管显示原理9 4硬件设计114.1 硬件原理框图 114.2 主控电路114.3 数/模转换电路12 4.4 按键接口电路 134.5 时钟电路144.6 显示电路155 软件设计165.1 设计构思165.2 程序流程图165.3 波形图226 结论25参考文献27附录1 电路原理图28附录2 源程序 29附录3 器件清单40长江大学毕业设计论文任务书学院(系)电子信息学院专业电气工程及其自动化班级学生姓名指导教师/职称1.毕业设计论文题目:基于单片机的多功能函数信号发生器设计2.毕业设计论文起止时间:2013年3月11日~2013年6月10日3.毕业设计论文所需资料及原始数据(指导教师选定部分)1 王世虎,刘明杰,李晓峰.基于C8051F单片机信号发生器设计与应用[J].中国科技信息,20092 徐爱钧.智能化测量控制仪表原理与设计[M].电子工业出版社,20053 张洪涛,万红,杨述斌,数字信号处理[M].华中科技大学出版社,20064 徐爱钧.8051单片机实践教程[M].电子工业出版社,20055 CNKI中国知网上关于利用单片机设计信号发生器的期刊论文,硕士论文等4.毕业设计论文应完成的主要内容 (1)熟悉单片机开发方法,熟练掌握汇编语言; (3)探讨单片机产生方波,正弦波,三角波的方法;(3)研究产生任意波形的方法;(4)设计单片机和DA转换器的连接方法;(5)设计单片机驱动DA转换器的汇编语言程序,并调试5.毕业设计论文的目标及具体要求要求熟练掌握单片机的开发流程。

毕业设计(论文)-基于单片机的方波信号发生器[管理资料]

毕业设计课题名称基于单片机的方波信号发生器姓名学号所在系电子系专业年级指导教师_ _职称_副教授__二O一O 年月日目录摘要 .................................................................................................................................... I II ABSTRACT . (IV)8255芯片简介 (4)74LS373简介 (5)4．2．3 系统工作原理 (5)第5章．控制器的软件设计 (5)计数器初值计算 (5)计算公式 (6)１秒的方法 (6)软件延时 (7)时间及信号灯的显示 (7)8051并行口的扩展 (7)8255与8051的连接： (7)一、概述 (8)、设计内容 (8)、设计的基本要求 (8)二、方波发生器设计方案 (9)、方案介绍 (9).2、设计的基本要求 (9)、方波发生器的原理与功能 (10)三、系统的硬件设计 (11)、单片机最小系统 (11)、小键盘接口电路 (12).3、LED显示电路 (12)、LED显示电路 (13)四、系统的软件设计 (13)、系统初始化子程序 (14)、显示子程序 (14)程序源代码 (15)结束语 (21)参考文献 (22)致谢 (22)摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入。

在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。

本文首先对智能交通灯的研究意义和智能交通灯的研究现状进行了分析，指出了现状交通灯存在的缺点，并提出了改进方法。

智能交通灯控制系统通常要实现自动控制。

本文还对AT89S51单片机的结构特点和重要引脚功能进行了介绍，同时对智能交通灯控制系统的设计进行了详细的分析。

【论文】基于单片机的函数发生器的设计和实现(毕业论文).docx

我汉科牧女曇屮南今機本科毕业设计（论文）题目：基于单片机的函数发生器的设计和实现学院：信息工程学院专业: _______________________ 学 #: ________________________ 学生姓名：___________________ 指导教师：___________________-O一一年五月八日基于单片机的函数发生器的设计和实现XXX摘要函数发生器是一种用于产生标准信号的电子仪器，它广泛用于工业生产、科研和国防等各个领域中，所以论文选题具有一定的实用意义。

本文在介绍了函数发生器的基本概念及原理的基础上，核心采用AT89C52单片机，完成了简易的DDS函数发生器的硬件设计和软件编程，并通过调试实现了其功能和主要技术指标。

在系统的硬件部分，设计了由单片机最小系统为核心、通过接口设计，扩展了DAC转换模块、按键和LED显示模块。

其中，采用两片DAC0832实现了全数字化的频率合成器（简称DDS）。

系统的软件设计是在ke订uVision4的集成开发环境下，采用C语言完成了应用系统软件编程, 包括主程序、产生四种常用信号的程序、按键功能和显示子程序等电脑模块；模块化的编程使得程序具有可读性和易于维护的特点。

最后，作者用protel 99SE设计并制作了函数发生器的印制电路板PCB；并完成了样机的制作和调试。

在实验室里，进行了测试，结果表明系统达到设计要求。

关键词：信号发生器,AT89C52,keilc51MCU-based Function Signal Generator DesignXiongChengshuangABSTRACTThe function generator is one kind uses in producing the standard signal electronic instrumentation, it widely uses in the industrial production, the scientific research and the national defense and so on each domain, therefore the paper selected topic has certain practical significance.This article lay between the Shao function generator the basic concept and in the principle foundation, used at89C52 monolithic integrated circuit is the core, has completed the simple DDS function generator hardware design and the software programming, and has realized its function and the major technique target through the debugging.In system's hardware part, has designed by the monolithic integrated circuit smallest system for the core, through the connection design, expanded the DAC transformation module, the pressed key and the LED display module. And, used two piece of DAC0832 to realize Entire digitized frequency synthesizer (i.e. DDS). System's software design is under the keil uVision4 integrated development environment, used the C language to complete the application system software programming, including the master routine, had four kind of commonly used computer modules and so on signal procedures, pressed key function and demonstration subroutine; The modular programming enables the procedure to have the characteristic which the readability and easy to maintain.Finally, the author designed and has manufactured function generator print circuit wafer PCB with protel 99SE; And has completed prototyped manufacture and the debugging. In the laboratory, has carried on the test, finally indicated that the system achieves the design requirements.Key words：Signal generating device, 89C52,keilc51目录前言 (1)第1章函数发生器系统设计 (2)§1.1设计方案的比较 (2)§ 1. 2系统模块设计 (2)§ 1.2. 1控制模块 (3)§1.2.2按键及其显示模块： (3)§1.2.3波形产生模块 (3)§1.2.4 D/A 转换 (3)§1.3系统总体框图 (3)§ 1.4理论分析 (4)§ 1. 4. 1电路的理论计算 (4)§ 1.4.2波形产生相关理论 (6)第2章系统硬件电路的设计 (8)§2. 1单片机的接口电路 (8)§ 2. 2幅度控制模块 (10)§ 2. 2. 1单片机与DAC0832的接口 (10)§ 2. 2. 2 DAC0832与运放的连接 (10)第3章系统软件设计 (13)§ 3. 1系统软件设计方案 (13)§ 3. 2系统软件流程图 (14)§3.3信号产生程序 (15)§ 3. 3. 1正弦波产生 (15)§3. 3. 2三角波产生 (15)§3. 3. 3方波产生 (15)§3. 3. 4锯齿波的产生 (16)第4章系统调试与测试 (17)§4. 1 调试 (17)§ 4. 2 测试 (19)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)刖吕函数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。

单片机毕业答辩ppt

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单片机教学质量保证方法
Method for ensuring the teaching quality of single-chip microcontrollers
05
教材筛选标准
教材筛选标准
1. 教材与国家课程标准的一致性：在筛选教材时，应该重点考虑它们是否符合国家教学标准。只有符合标准的教材才能确保学生得到合适的知识和技能，从而达到教学目的。
3. 探索创新性教学方法
基于单片机的教育设备为教师们提供了更多的创新性教学方式的可能。例如，在参加化学实验课程时，教师利用基于单片机的教育设备进行实时的数据采集和分析，与学生互动讨论，从而更加深入地理解化学原理和现象；在学习计算机编程时，学生可以通过基于单片机的教育设备实现硬件和软件的联动，理论与实践相结合，加深对编程的理解和实践能力。
此外，我们还可以学习单片机与各种外设的连接方式和通信协议，包括串口、并口、SPI、I2C等。我们可以通过实例演示如何使用这些接口与外设进行数据的交换和控制信号的传输，进一步扩展单片机的应用领域。
对于本部分的教学，我们可以采用模块化的设计思路，将各个知识点进行分块，遵循由浅入深、由易到难、循序渐进的原则，帮助学生逐步掌握单片机原理和接口设计的核心内容。同时，我们应该多注重实践教学，让学生通过实验操作，深入理解单片机的工作原理和接口设计方法，提高其综合能力和创新意识。
2. 教材的实用性：教材应该是实用的，能够直接应用于教学过程中。它们应该注重实践，便于学生进行操作与练习，同时具有可操作性的范例代码和实验指导，能够帮助学生真正理解知识，并能够在实践中熟练掌握技能。
3. 教材的合理性：在教材筛选阶段，应该注意了解学生学习的情况和水平，挑选适合学生的教材。应该避免过于深奥和难度过高的教材，以免让学生感到挫败和失去兴趣。

基于单片机的函数信号发生器毕业的设计与开发.docx

本文介绍一种用AT89C51单片机构成的波形发生器，可产生方波、三角波、正弦波、锯齿波等多种波形，波形的周期可用程序改变，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、性能优越等特点。

文章给出了源代码，通过仿真测试，其性能指标达到了设计要求。

关键词：单片机；DAC；信号发生器摘要...................................................................n录 ...................................................................第一章绪论.............................................................1.1单片机概述........................................................1・2信号发生器的分类 ................................................1・3研究内容 ........................................................第二章方案的设计与选择.................................................2.1方案的比较 .......................................................2.2设计原理..........................................................2.3设计思想 .........................................................2.4设计功能..........................................................第三章硬件设计.........................................................3.1硬件原理框图 .....................................................3.2主控电路..........................................................3.3数、模转换电路....................................................3.4按键接口电路 .....................................................3. 5时钟电路..........................................................3.6显示电路 ......................................................... 第四章软件设计.........................................................4.1程序流程图 ....................................................... 第五章总结与展望....................................................... 致谢................................................................... 参考文献............................................................... 附录1电路原理图....................................................... 附录2源程序........................................................... 附录3器件清单 ........................................................第一章绪论1.1单片机概述随着大规模集成电路技术的发展，屮央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、(I/O)接口、定时器/计数器和串行通信接口，以及其他一些计算机外围电路等均可集成在一块芯片丄构成单片微型计算机，简称为单片机。

基于单片机的函数信号发生器论文答辩PPT 长江大学

如图为三角波图，当“S2”键按下时将产生三角波。横坐标为时间轴每小格表 1.33ms，纵坐标为幅值轴每小格为1.00mv。
总结
•这个信号发生器的设计中涉及到一个典型的控制过程。通过单片机控制数转换器DAC0832等几个芯片产生所需要的电流，然后使用运算放大器可以将其电流输出线性地转换成电压输出，通过程序的控制，可以产生一系列有规律的波形。 •此设计方案硬件较为简单，主要是由单片机跟DAC0832等几个芯片构成，连线也较简便。键盘电路为独立未编码结构，一个键控制一个波形。显示电路主要是由发光二极管构成，利用发光二极管的导通即发光的特性来显示是哪个波形的输出，简单易懂。软件程序方面较为复杂一点，此方案主要是靠程序的控制，主要由4个波形产生的子程序加上有承上启下作用的主程序构成，程序思路比较清晰。
系统原理分析
•单片机通过P2口发出控制信息，一方面控制8255 的PB口、PC口来输出当前频率选择值。 •根据键盘扫描值判断波形选择按键是否按下，没有按下则返回等待，继续扫描直到有波形选择按键按下。 •有键按下但是不符即波形已经切换，则更改波形选择特征值更改波形调用子程序，根据预先设计好了的表文件控制DAC0832实现模拟到数字转换输出相应波形。
基于单片机的多功能函数信号发生器设计
学生: 指导老师: 学院:电子信息学院专业:电气工程及其自动化
答辩主要内容
1
2 3
研究目的及意义
课题研究内容
研究方案的设计与选择
4
5
硬（软）件设计构思
总结
研究目的及意义
函数信号发生器是一种常用的信号源，广泛应用于物理学、电工学教学实验，电子线路和微机原理、接口技术实验，自动化测控系统等领域。目前, 市场上常见的波形发生器多为纯硬件搭接而成。

基于单片机的函数信号发生器的设计

基于单片机的函数信号发生器的设计摘要本课题是采用低成本的MCS-51系列单片机构成具有高可靠性的函数信号发生器的应用设计。

本设计通过单片机运算产生二进制控制信号去控制AD9850进而实现函数波形的产生。

基于单片机的函数信号发生器抗干扰性强、功耗低、成本低、易实现，具有很高的实用价值。

本系统以51单片机为控制核心，由电源模块、单片机AT89S52最小系统模块、中断键盘模块、函数信号发生模块、MAX7219显示模块组成。

采用中断键盘扫描方式计算所需频率，用数控的方法控制DDS芯片AD9850产生100Hz－40MHz正弦信号，100Hz－5MHz方波信号，波形输出较稳定，且精度较高。

采用MAX7219驱动两个四位一体的八段LED数码管，显示出当前波形的频率。

系统用C语言编写模块化程序，增强可读性，便于AT89S52对各模块的控制，实现各功能的设置。

关键词：单片机、直接数字频率合成（DDS）、 AD9850 、函数信号、正弦波、方波MCU-based Function Signal Generator DesignABSTRACTThis issue is low-cost microcontroller MCS-51 family of highly reliable functions constitute a signal generator applications. This design generates a binary control signal MCU operation to control the AD9850 to realize the function of waveform generation. Function Generator based on single chip and strong anti-interference, low power consumption, low cost, easy to implement, has high practical value.The system control microcontroller core 51 by the power supply module, MCU AT89S52 minimum system module, the keyboard interrupt module, function signal generator module, MAX7219 display module. Calculated by scanning the keyboard interrupt the required frequency, using numerical methods to control DDS chip AD9850 produced 100Hz-40MHz sinusoidal signal, 100Hz-5MHz square wave signal, the waveform output is stable and high precision. Use of MAX7219 drives four in one of eight out of two LED digital tube, showing the frequency of the current waveform. Modular system with C language programs to enhance readability, ease of AT89S52 on the module controlRealize the function of setting.Key words：Singlechip Direct Digital Synthesizer(DDS)AD9850Function Signal Sine wave Square Wave目录摘要 (I)ABSTRACT ................................................. I I 1 绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目的 (2)1.3 设计意义 (2)2 课题设计相关理论知识 (3)2.1 DDS的系统简介 (3)2.1.1 DDS的基本原理 (3)2.1.2 DDS的性能特点 (3)2.2 AD9850简介 (4)2.2.1 AD9850功能概述 (4)2.2.2 AD9850的引脚功能 (5)2.2.3 AD9850工作原理 (5)2.2.4 AD9850应用与设计 (6)3 系统的总体设计 (8)3.1 方案论证 (8)3.2 设计原理框图 (8)4 系统硬件设计 (9)4.1 电源电路 (9)4.2 AT89S52单片机最小系统 (9)4.2.1 AT89S52的资源参数 (9)4.2.2 最小系统与I/O连接情况 (10)4.3 中断键盘设计电路 (11)4.4 MAX7219显示电路 (12)4.5 AD9850函数信号发生模块 (13)4.5.1 AD9850模块主电路 (13)4.5.2 AD9850模块时钟电路 (14)4.5.3 AD9850模块输入输出口定义 (15)4.6 AT89S52单片机ISP下载线 (15)4.6.1 ISP简介 (15)4.6.2 AT89S52单片机ISP下载线原理 (16)4.6.3 电脑并口DB25引脚定义说明 (17)4.7 小结 (17)5 系统软件设计 (18)5.1 单片机MCS-51系列简介 (18)5.2 MAX7219模块驱动程序 (18)5.2.1 初始化程序 (20)5.2.2 送显子程序 (21)5.2.3 数据传送程序 (22)5.3 AD9850的驱动程序设计 (23)5.3.1 初始化程序 (23)5.3.2 写控制字子程序 (24)5.4 主函数程序设计 (26)5.4.1 中断INT0服务函数 (26)5.4.2 主函数 (27)5.5 Keil C51介绍 (29)5.6 ISPlay v1.5介绍 (30)5.7 小结 (31)6 系统调试与分析 (33)6.1 硬件调试 (33)6.2 软件调试 (34)6.3 系统调试 (37)6.3.1 独立按键与显示测试 (37)6.3.2 波形测试 (38)6.3.3 与开题要求对比 (40)6.4 小结 (41)参考文献 (42)附录 1 (43)附录 2 (50)附录 3 (51)附录 4 (52)谢辞 (54)基准时钟相位累加器相位/幅度变换 D/A 变换低通滤波比较器1 绪论1.1 研究背景近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统函数信号发生器日新月益更新。

毕业设计(论文)-基于单片机的信号发生器设计

毕业设计(论文)中文摘要(题目)：基于单片机的信号发生器设计摘要：此函数信号发生器是基于单片机AT89C51设计而成的，能够产生频率范围在0Hz—535Hz的锯齿波、正弦波、三角波、矩形波四种波形，并且能够通过液晶屏1602显示各自的波形类型以及频率数值。

首先，单片机AT89C51经过程序设计的方法生成各种数字信号，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。

接着，通过按键来控制四种波形的类型选择、和频率数值选择，并由液晶屏1602显示其频率数值和波形类型。

总的系统包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三大部分，其中尤其对数/模转换部分和波形产生和变化部分进行详细论述。

关键词：AT89C51DAC0832 液晶屏1602Title :Abstract:This function signal generator is based on the AT89C51 microcontroller design, capable of generating frequency range 0Hz-535Hz sawtooth, sine, triangle wave, square wave, four types of waveforms, and each type of waveform and frequency can be displayed by the LCD screen 1602value. First, AT89C51 microcontroller programming method to generate a variety of digital signal through the D / A converter DAC0832 converts the digital signal into an analog signal, filtered and amplified. Then, the key to control the four waveform type selection, and frequency selection of values, the value of its frequency and waveform type is displayed by the LCD screen 1602. The total system including a signal generating part of the digital / analog converting section and a liquid crystal display section of three parts, wherein in particular for the digital / analog conversion part and the waveform generating and changing part discusses in detail.keywords: AT89C51 DAC0832 LCD in screen 1602目录1 引言 (1)1.1研究背景 (1)1.2 国内外的研究现状和发展趋势 (2)2 设计要求 (2)3 设计总体方案 (2)4 硬件电路实现 (4)4.1 单片机最小系统的设计 (4)4.1.1 时钟电路 (5)4.1.2 复位电路 (5)4.2 D/A转换电路 (6)4.3 放大滤波电路 (9)4.4 键盘模块的设计 (10)4.5 显示模块的设计 (11)5 软件程序设计 (12)6 测试仪器及测试说明 (14)结论 (14)致谢 (14)参考文献 (15)附录A (16)附录B (17)1 引言信号发生器是一种常用信号源。

论文答辩--基于单片机的函数信号发生器设计与仿真 PPT素材

系统原理分析
• 按下复位键后系统对8255初始化，PA口为输入PB 口为输出PC口为输出。 PA口用于扫描键盘状态， PB口用于点亮一个数码管显示当前频率值，PC口用于选择数码管。
• 通过扫描键盘将键盘状态通过P0送入单片机，如果扫描得出无按键按下则返回继续扫描直到有频率选择键按下，如果扫描得出频率不符即频率切换则重新置计数初值，更改调用频率选择子程序改变频率，否则不予改变继续往下执行。
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方波仿真
• 当“S0”键按下将产生方波，键“S4”—“S7”决定方波的频率。“S4”号键为10Hz频率信号，“S5”号键为100Hz频率信号，“S6”号键为500Hz频率信号，“S7”号键为1KHz 频率信号。考虑到时间问题各个频率的仿真图在此不予一一列出。
15
正弦波仿真
• 当“S1”键按下将产生正弦波，键“S4”—“S7”决定正弦波的频率。“S4”号键为10Hz的频率信号，“S5”号键为 100Hz的频率信号，“S6”号键为500Hz的频率信号，“S7” 号键为1KHz的频率信号。考虑到时间问题各个频率的仿真图在此不予一一列出。
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系统按键设计说明
• 通过按键“S0”—“S3”实现了方波，正弦波，三角波，锯齿波四种波形切换，键“S4”—“S7”决定锯齿波的频率，波形标准美观频率稳定可调。并且在数码管上显示出波形的频率。
• “S0”号键代表方波输出 • “S1”号键代表正弦波输出 • “S2”号键代表三角波输出 • “S3” 号键代表锯齿波输出 • “S4”号键代表10Hz，“S5”号键代表100Hz，“S6”号键
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波形以及频率之间的转换
• “S0”号键代表方波输出。 • “S1”号键代表正弦波输出。 • “S2”号键代表三角波输出。 • “S3”号键代表锯齿波输出。 • “S4”号键为10Hz的频率信号。 • “S5”号键为100Hz的频率信号。 • “S6”号键为500Hz的频率信号。 • “S7”号键为1KHz的频率信号。

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系统原理分析
•单片机通过P2口发出控制信息，一方面控制8255 的PB口、PC口来输出当前频率选择值。 •根据键盘扫描值判断波形选择按键是否按下，没有按下则返回等待，继续扫描直到有波形选择按键按下。 •有键按下但是不符即波形已经切换，则更改波形选择特征值更改波形调用子程序，根据预先设计好了的表文件控制DAC0832实现模拟到数字转换输出相应波形。
研究方案的设计与选择
方案一：采用单片函数发生器（如8038），8038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。此外，由于通过编程方法产生的是数字信号，所以信号的精度可以做的很高。
2 频率控制
主程序流程图
方波仿真
如图为方波图，当“S0”键按下时将产生方波。横坐标为时间轴每小格表示 1.33ms，纵坐标为幅值轴每小格为按下时将产生正弦波。横坐标为时间轴每小格表示 1.33ms，纵坐标为幅值轴每小格为1.00mv。
三角波仿真图
鉴于方案一的信号频率不够稳定和方案二的电路复杂，频率覆盖系数难以达标等缺点，所以决定采用方案三的设计方法。它不仅采用软硬件结合，软件控制硬件的方法来实现，使得信号频率的稳定性和精度的准确性得以保证，而且它使用的几种元器件都是常用的元器件，容易得到，且价格便宜，使得硬件的开销达到最省。
数/模电路
利用单片机采用程序设计方法来产生低频信号，其频率底线很低。具有线路相对简单，结构紧凑，价格低廉，频率稳定度高，抗干扰能力强，用途广泛等优点，并且能够对波形进行细微调整，改良波形，使其满足系统的要求。只要对电路稍加修改，调整程序，即可完成功能升级。
课题研究内容
本文是做基于单片机的信号发生器的设计，将采用编程的方法来实现三角波、锯齿波、矩形波、正弦波的发生。根据设计的要求，对各种波形的频率和幅度进行程序的编写，并将所写程序装入单片机的程序存储器中。在程序运行中，当接收到来自外界的命令，需要输出某种波形时再调用相应的中断服务子程序和波形发生程序，经电路的数/模转换器和运算放大器处理后，从信号发生器的输出端口输出。
硬件电路的实现原理与构思
如图所示80C51单片机为硬件系统的核心，单片机对键盘扫描读入键值确定波形与频率，通过显示电路显示频率值，通过数模转换器放大电路输出波形，通过示波器可以观察波形与频率，复位电路用于系统复位重启。
数/模转换电路
放大电路
显示电路
单
片波形输出键盘电路机复位电路
数/模转换电路
基于单片机的多功能函数信号发生器设计
学生: 指导老师: 学院:电子信息学院专业:电气工程及其自动化
答辩主要内容
1
2 3
研究目的及意义
课题研究内容
研究方案的设计与选择
4
5
硬（软）件设计构思
总结
研究目的及意义
函数信号发生器是一种常用的信号源，广泛应用于物理学、电工学教学实验，电子线路和微机原理、接口技术实验，自动化测控系统等领域。目前, 市场上常见的波形发生器多为纯硬件搭接而成。
THE END
谢谢！
请各位老师批评指正！
单片机内部数据只有0、1之分，所产生的信号也都是离散信号。为了能够让单片机输出所需的数字信号，我们采用对信号采样、量化的方法来实现由单片机产生所需信号。在本设计中，对信号的四分之一周期采样19个幅度值，通过反复查表来输出幅度值，而整个信号是通过正查表和逆向查表来实现的。采样的点越密，信号失真度也就越小。两次采样点的输出时间间隔是由定时、计数器来控制，因此，通过控制不同的计数初值就可以控制整个信号的频率。
如图为三角波图，当“S2”键按下时将产生三角波。横坐标为时间轴每小格表 1.33ms，纵坐标为幅值轴每小格为1.00mv。
总结
•这个信号发生器的设计中涉及到一个典型的控制过程。通过单片机控制数转换器DAC0832等几个芯片产生所需要的电流，然后使用运算放大器可以将其电流输出线性地转换成电压输出，通过程序的控制，可以产生一系列有规律的波形。 •此设计方案硬件较为简单，主要是由单片机跟DAC0832等几个芯片构成，连线也较简便。键盘电路为独立未编码结构，一个键控制一个波形。显示电路主要是由发光二极管构成，利用发光二极管的导通即发光的特性来显示是哪个波形的输出，简单易懂。软件程序方面较为复杂一点，此方案主要是靠程序的控制，主要由4个波形产生的子程序加上有承上启下作用的主程序构成，程序思路比较清晰。
系统电路原理图
系统原理分析
•按下复位键后系统对8255初始化， PA口用于扫描键盘状态，PB口用于点亮一个数码管显示当前频率值，PC 口用于选择数码管。
•通过扫描键盘将键盘状态通过P0送入单片机，如果扫描得出无按键按下则返回继续扫描直到有频率选择键按下，如果扫描得出频率不符即频率切换则重新置计数初值，更改调用频率选择子程序改变频率，否则不予改变继续往下执行。
软件设计的构思
由于D/A数模转换器输出的最大幅度可以用其基准电压来控制，所以控制第二片D/A数模转换器输出给第一片D/A数模转换器的电压值就可控制信号幅度。因此，送入第二片的值是几个固定的值。由于DAC0832内部具有锁存器，所以只需向第二片D/A送值一次，直到下一次改变信号幅度。
1 幅度控制
AT89C51单片机控制两片DAC0832的原理图：
输出
AT89 C51 单片机
DAC 0832
DAC 0832
基准电压
D/A数模转换器的最大输出电压是由其输入的基准电压来控制的，所以只要能控制D/A的基准电压便可以控制输出幅度，实现幅度可调。所以设计用两片 DAC0832来输出信号，第一片D/A用来输出信号，第二片D/A用来控制第一片D/A的基准电压。

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