论文总字数：25375字

摘 要

Abstract 2

第一章 绪 论 3

1.1课题的提出 3

1.2课题研究现状和发展历史及意义 3

1.3设计思路和方法 4

1.4论文构成及研究内容 4

第二章 系统整体设计 5

2.1总体方案设计 5

2.2系统组成 5

2.3方案论证与比较 5

2.3.1显示器模块的方案论证与比较 5

2.3.2单片机控制模块的方案论证与比较 5

第三章 硬件电路设计 7

3.1 单片机模块 7

3.2稳压电源模块 7

3.3 LCD12864液晶显示模块 8

3.3.1 LCD12864的优点 8

3.3.2 LCD12864主要技术参数 8

3.3.3 引脚及功能说明: 9

3.3.4 电路图设计： 10

第四章 软件设计 11

4.1软件开发平台介绍 11

4.2主程序流程图 11

4.3 波形输出程序 12

4.4 12864液晶显示屏初始化程序 14

4.5 12864液晶显示屏显示程序 14

4.6 主程序 17

4.7 LCD波形显示 18

4.8 键盘扫描子程序 19

4.9 系统时钟初始化 19

第五章 制作与调试 20

5.1 制作流程 20

5.2 调试 21

5.3 调试结果 21

致谢 23

参考文献 24

附录一 原理图 25

附录二 程序代码 26

1. Main.c 26

2. Adc.c 29

3. 12864.c 32

附录三 实物图 38

基于单片机的波形发生器系统设计

摘 要

信号发生器在多个方面均有应用，从简单的日常教学所用的函数发生器到医学上复杂的核磁共振，都或多或少地用到了频率不一的信号发生器。本文主要论述了基于MSP430F169单片机为核心的波形发生器的设计。波形发生器能够由按键选择输出的波形，并通过12864液晶显示屏来显示当前输出的波形。可以输出正弦波、方波、锯齿波和三角波。

信号发生器由芯片扫描按键键盘来判断是否有选择波形，当识别到对应按键信号后，传递给单片机，单片机对信号做出反应，按照程序经由12位DAC模块输出对应波形，波形由P6.6管脚输出。在波形输出的同时，单片机给信号给12864液晶显示对应波形及频率。

关键词：波形发生器；MSP430F169单片机；12864液晶显示屏

Design of Waveform Generator System Based on Single Chip Microcomputer

Abstract

Signal generators are used in a variety of applications, ranging from simple function generators used in everyday teaching to medically complex nuclear magnetic resonance. Signal generators of different frequencies are used more or less. This paper mainly discusses the design of the waveform generator based on MSP430F169 microcontroller. The waveform generator can select the waveform to be output by the button. The hardware mainly has a 12864 LCD display to display the current output waveform. Sine, square, sawtooth and triangle waves can be output.

The signal generator is scanned by the chip to determine whether there is a selected waveform. When the corresponding key signal is recognized, it is transmitted to the single chip microcomputer, and the single chip responds to the signal, and the corresponding waveform is output through the 12-bit DAC module according to the program, and the waveform is output by the P6.6 pin. . At the same time of the waveform output, the MCU gives the signal to the 12864 liquid crystal display corresponding waveform and frequency.

Keywords: waveform generator; MSP430F169 microcontroller; 12864 LCD

第一章 绪 论

1.1课题的提出

波形发生器又名Waveform generator，是一种应用广泛且基础的仪器。波形发生器的很大一部分称为信号发生器，是一种提供各种频率，波形和输出电平的电信号的设备。 它被用作信号源或激励源，通过测量各种电信系统或电信设备的幅度特性，频率特性，传输特性和其他电气参数来执行测试，并测量组件的特征参数。[1]。

在日常教学中，信号发生器作为基础设备具有广泛的实用性，但是，一台设备又往往具有较高的价格，从而导致教学器件数量受限。并且，一台标准的信号发生器体积十分巨大，携带十分不方便，在高危环境中又不具有良好的可靠性。于是，设计一种轻型简便的信号发生器就具有很强的实际意义。这种信号发生器不需要很多变的波形输出，不需要很广的调频区间，甚至可以不需要调频，它只需要输出基础的或者是当前环境所需要的特定的波形即可。于是，在单片机这种嵌入式微处理器的帮助下，设计这样一种简便又实用的波形发生器成为可能。这样可以大大地降低成本和设计周期。

1.2课题研究现状和发展历史及意义

单片机从提出到现在发展了近三十年，现正处于阶段四：微控制器的全面发展阶段。随着单片机在各个领域的广泛应用，出现了单片机，运算速度更快，寻址范围更广，运算速度更快。 MCU还从之前的8位发展为16位32位通用MCU，以及更小，更便宜的MCU[2]。

随着科技的飞速发展，信号发生器出现了很多的分支。依据不同的用途，出现了不同的信号发生器，其中有用作生产测试所用的激励信号，有用作生产测试所用的仿真信号，有用作生产测试所用的标准信号等等。

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