文档介绍：目录
目录………………………………………………………………………1
第1章课题介绍
第2章信号发生器的方案研究
总体方案论证与设计…………………………………………4
第3章电路设计
基本原理框图…………………………………………………5
AT89C51单片机介绍…………………………………………5
DAC0832芯片原理……………………………………………9
显示模块的设计………………………………………………10
第4章软件设计
软件总体设计………………………………………………11
中断程序服务设计…………………………………………11
正弦波发生程序设计………………………………………12
锯齿波发生程序设计………………………………………12
三角波发生程序设计………………………………………13
方波发生程序设计…………………………………………13
软件仿真
Keil和Protues介绍和联调……………………………14
PROTUES 软件仿真过程…………………………………14
心得………………………………………………………………………18
参考文献…………………………………………………………………18
附录一整体电路图…………………………………………………19
附录二整体电路程序设计…………………………………………20
设计介绍
波形发生器是用来产生一种或多种特定波形的装置,,等等。以前,人们常用模拟电路来产生这种波形,其缺点是电路结构复杂,所产生的波形种类有限。随着单片机技术的发展,采用单片机电路产生各种波形的方法已变的越来越普遍。虽然,可能产生的波形会呈微小的阶梯状,但是,只要设计得当,这一问题可以得到一定的解决。所以本设计使用的是AT89c51单片机构成的发生器,可产生三角波、方波、正弦波等多种特殊波形和任意波形,波形的频率可用程序控制改变。在单片机上加外围器件距阵式键盘,通过键盘控制波形频率的增减以及波形的选择,并用了LCD显示频率大小。在单片机的输出端口接DAC0832进行D/A转换,再通过运放进行波形调整,最后输出波形接在示波器上显示。本设计具有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等优点。二十一世纪,随着集成电路技术的高速发展,出现了多种工作频率可过 GHz 的DDS 芯片,同时也推动了函数波形发生器的发展,2003 年,Agilent的产品 33220A能够产生 17 种波形,最高频率可达到 20M,2005 年的产品N6030A 能够产生高达 500MHz 的频率,采样的频率可达。由上面的产品可以看出,函数波形发生器发展很快。
对目前而言,国外(美)研究和使用的信号发生器大多要求频率在10HZ-50MHZ,产生正弦、三角、锯齿、方波、调幅、直流等波形,而国内则对频率在5*10HZ-40MHZ,能产生正选-三角等基本波形已经调幅、调频、TTL等的信号发生器需求大。
关键词:信号发生器;单片机;波形调整;仿真
第2章信号发生器的方案研究
总体方案论证与设计
信号发生器的实现方法通常有以下几种:
方案一:用分立元件组成的函数发生器:通常是单函数发生器且频率不高,其工作不很稳定,不易调试。
方案二:可以由晶体管、运放IC等通用器件制作,更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。早期的函数信号发生器IC,如L8038、BA205、XR2207/2209等,它们的功能较少,精度不高,频率上限只有300kHz,无法产生更高频率的信号,调节方式也不够灵活,频率和占空比不能独立调节,二者互相影响。
方案三:利用专用直接数字合成DDS芯片的函数发生器:能产生任意波形并达到很高的频率。但成本较高。
方案四:采用AT89C51单片机和DAC0832芯片,直接连接键盘和显示。该种方案主要对AT89C51单片机的各个I/O口充分利用. P1口是连接键盘以及接显示电路,,能对单片机各个接口都利用上,而不在多用其它芯片,,使用芯片少,低功耗。
综合考虑,方案四各项性能和指标都优于其他几种方案,能使输出频率有较好的稳定性,充分体现了模块化设计的要求,而且这些芯片及器件均为通用器件,在市场上较常见,价格也低廉,样品制作成功的可能性比较大,所以本设计采用方案四。
第三章电路设计
基本原理框图
按键
复位电路
AT89C51
LCD显示
D/A转