文档介绍：毕业论文
题目:基于单片机的函数信号
发生器设计
系别:电气工程系
专业:应用电子技术
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完成日期
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设计。系统利用 AT89S52 作为主控芯片设计的一个函数信号发生器,详细说明了其实现过程。本系统使用C语言编写,用 AT89S52 单片机来实现各模块功能,使用 PROTEUS 进行仿真。本文描述使用C语言和 PROTEUS 仿真实现函数信号发生器的基本功能,本设计通过MAX038在硬件电路上实现了方波、三角波、正弦波、锯齿波的产生,通过单片机控制输出的波形,并通过液晶屏1602 显示其各自的类型以及数值。
关键词: MAX038,函数信号发生器,AT89S52,液晶1602
目录
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单片机概述 4
信号发生器的分类 4
研究内容 5
2. 方案的设计与选择 6
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系统原理框图 12
频段调节控制 14
、幅值、占空比控制 16
输出信号的放大处理 18
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系统总体的设计 19
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AT89S52单片机及外围电路介绍 21
AT89S52单片机介绍 21
按键接口电路 24
时钟电路 24
1602液晶显示电路 25
26
26
输出信号的放大处理 29
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结束语 31
附件1:电路原理图 33
附件2:部分源程序代码 34
单片机概述
现代科技随着大规模集成电路技术的发展,中央处理器(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上构成单片微型计算机,简称为单片机。单片机具有体积小、成本低,性能稳定、使用寿命长等特点。其最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中,这是其他计算机无法做到的。
信号发生器的分类
信号发生器应用广泛,种类繁多,性能各异,分类也不尽一致。按照频率范围分类可以分为:超低频信号发生器、低频信号发生器、视频信号发生器、高频波形发生器、甚高频波形发生器和超高频信号发生器。按照输出波形分类可以分为:正弦信号发生器和非正弦信号发生器,非正弦信号发生器又包括:脉冲信号发生器、函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列波形发生器、图形信号发生器、噪声信号发生器等。按照信号发生器性能指标可以分为一般信号发生器和标准信号发生器。前者指对输出信号的频率、幅度的准确度和稳定度以及波形失真等要求不高的一类信号发生器;后者是指其输出信号的频率、幅度、调制系数等在一定范围内连续可调,并且读数准确、稳定、屏蔽良好的中、高档信号发生器。
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控制硬件电路来实现三角波、锯齿波、矩形波、正弦波的发生。根据设计的要求,对各种波形的频率进行控制,并将所写程序装入单片机的程序存储器中。在程序运行中,当接收到来自键盘的命令,需要输出某种波形时再调用相应的中断服务子程序控制硬件电路改变输出波形。
2. 方案的设计与选择
本设计通过程序在单片机里的运行来控制信号产生电路,不断的控制输出的波形,产生三角波、正弦波和方波等信号波形,波形输出可以通过键盘进行选择,波形的频率可以通过电位器进行调节,同时在 LCD上显示出来,设计的信号发生器结构简单易操作,可方便大众的使用。频率可从几个赫兹到几十兆赫,除了供通信,仪表和自动控制系统测试用外,设计的电路还可广泛用于其他非电测量领域。
方案一:采用单片机函数发生器(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范围的要求,且电路复杂。
方案三:利用AT89S52单片机的智能控制功能,实现对信号产生芯片MAX038 器件的控制,产生不同频率的三角波、正弦波和方