论文总字数：19870字

摘 要

信号发生器是一个可以生成模拟电压波形的设备，在现实的生产生活及众多的科技领域中都需要用到信号发生器。此设计的系统主要以AT89C52单片机为主要芯片，通过键盘实现信号类型的选择和信号频率的切换，通过数/模转换和反向放大器放大，最终输出相应的波形，同时LCD1602显示器对波形信号的类型和频率进行实时显示，并在示波器上显示出波形。最终实现三角波、方波、正弦波等三种波形的输出。 在Keil软件平台下采用C51编程，设计了测频功能、键盘功能等程序模块。通过对所设计的电路进行测试，该设计路线简洁清晰，结构紧凑，性能优良，满足本次设计要求。

关键词：信号发生器；单片机；数/模转换；

Design of function signal generator based on SCM

ABSTRACT

Signal generator is a device that can generate analog voltage waveform. It needs signal generator in real life and many fields of science and technology. The system mainly uses the AT89C52 chip as the main chip, realizes the selection of signal type and the switching of signal frequency through the keyboard. Through the number / mode conversion and the reverse amplifier, the corresponding waveform is output. At the same time, the type and frequency of the waveform signal are displayed in real time by the LCD1602 display, and the oscilloscope is on the oscilloscope. The waveform is shown on it. Finally, the output of three waveforms, triangle wave, Fang Bo and sine wave, is achieved. In the Keil software platform, C51 programming is used to design the program modules, such as frequency measurement function, keyboard function and so on. Through the test of the designed circuit, the design route is concise, clear, compact, and the performance is excellent, so as to meet the design requirements.

Keywords: signal generator;Single chip microcomputer;D/Aconversion;

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 前言 1

1.1 课题背景 1

1.2 函数信号发生器的发展现状 1

1.3 本次课题设计主要要求 1

第二章 信号发生器方案论证与选择 2

2.1 方案的论证与选择 2

2.2 设计原理 2

2.3 设计功能 3

第三章 硬件设计 4

3.1 主要芯片元件介绍 4

3.1.1 AT89C52 单片机 4

3.1.2 DAC0832 5

3.1.3 LCD1602引脚功能 6

3.2硬件原理框图 7

3.3 硬件系统各模块的设计 7

3.3.1 单片机最小系统硬件设计 7

3.3.2 晶振电路 8

3.3.3 复位电路 9

3.3.4 键盘接口电路 9

3.4 LCD1602显示电路 10

3.5 数/模转换及LM358放大电路 10

3.6 电源电路 11

第四章 软件系统设计 13

4.1 软件设计概述 13

4.1.1 程序开发环境 13

4.1.2 软件设计流程 14

4.2 信号产生模块 14

4.2.1 正弦波程序模块 15

4.2.2 方波程序模块 15

4.2.3 三角波程序模块 16

4.2.4 锯齿波程序模块 16

第五章 系统仿真 17

5.1软件仿真 17

5.1.1方波仿真结果 18

5.1.2 三角波仿真结果 18

5.1.3正弦波仿真结果 19

5.1.4锯齿波仿真结果 19

5.2结果分析 20

第六章 总结与展望 21

6.1 结论 21

6.2 展望 21

参考文献(references) 22

致谢 23

附录A 程序清单 24

附件B 系统电路图 36

第一章 前 言

1.1 课题背景

随着我国综合国力和科技实力的提升，无论是在实在日常的生活生产中，还是科学研究和教学实践中都对各类信号发生器有着广泛需求，也因此对信号发生器的性能要求也不多提高，使得信号发生器种类繁多，使用性能也不断提高。目前，许多带有微处理器的信号发生器相比之前都更智能化，能够自动效验、自动形成波形和修正波形，在实验仿真中有着重要的作用。

函数信号发生器的特点为精度高且调节频率简便，正应为有它的存在，给人们在实践实验和自动检测中带来了方便。在现今的众多领域中，都需要各种功率、频率不同的信号发生器。本课题欲解决能同时输出正弦波、方波等三种常见波形；对频率的范围与波形幅值也有一定的要求。

信号发生器作为一种通用的电子仪器，在生产、科研、测控、通讯等领域都得到了广泛的应用。但市面上能看到的仪器在频率精度、带宽、波形种类及程控方面都已不能满足许多方面实际应用的需求。加之各类功能的半导体集成芯片的快速生产，都使我们研制一种低功耗、宽频带，能产生多种波形并具有程控等低频的信号发生器成为可能。

1.2 函数发生器的发展现状

函数信号发生器是众多信号发生器中的一种。其应用广，经过多年发展，种类繁多，分类也不尽相同。按信号波形分类可分为正弦信号发生器、函数信号发生器、脉冲信号发生器和随机信号发生器等四大类；在实验实践和其他科技领域中应用广泛。

随着我国科学技术的发展，集成电路技术进入高速发展时期，函数波形发生器也随之得到高速的发展，如在通信、农业、医学、工业生产等领域中都或多或少的运用到信号发生器。由日常的生产生活中所用到的信号发生器可以看出，信号发生器发展很快，人们的生活也越来越离不开信号发生器。

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