【正文】 基于單片機的多種波形發(fā)生器的設(shè)計 摘要： 本系統(tǒng)采用 MSP430F149 單片機為控制核心， 單片機內(nèi)部存儲波形相關(guān)數(shù)據(jù)， 利用 DA 芯片 輸出模擬波形 ，通過按鍵中斷來選擇要輸出的波形（正弦波、方波、三角波、鋸齒波），再設(shè)置波形的幅值及頻率，然后通過單片機控制顯示到 Nokia5110 液晶 上。 關(guān)鍵字 :MSP430，信號發(fā)生器， Nokia5110 液晶 II Design a variety of waveform generator based on single chip Abstract:The system USES the microcontroller as control core, MSP430F149 uses DA chipoutput analog waveform, through the keys to logical choice to interrupt the output waveform (sine wave and squarewave, triangle wave, sawtooth wave), then Settings other key to control the amplitude and frequency wave, then through the singlechip microputer control on display to Nokia5110 liquid crystal . KEY WORDS:Msp430， Signal generator， Nokia5110 liquid crystal III 目 錄 摘 要 ....................................................... I ABSTRACT..................................................... II 第 1 章 前 言 ................................................ 1 信號發(fā)生器設(shè)計背景 .......................................... 1 信號發(fā)生器的發(fā)展現(xiàn)狀 ........................................ 1 本設(shè)計采用的研究方法和技術(shù)路線 .............................. 2 單片機的發(fā)展 ................................................ 3 本章小結(jié) .................................................... 4 第 2 章 硬件電路 ............................................... 5 電源電路 .................................................... 5 5V穩(wěn)壓電源 .......................................... 5 穩(wěn)壓電路 ........................................ 6 信號發(fā)生器的鍵盤電路 ........................................ 7 液晶顯示 .................................................... 8 Nokia5110 液晶特點 .................................... 8 Nokia5110 液晶驅(qū)動 .................................... 9 單片機數(shù)據(jù)連接 ....................................... 11 DA 轉(zhuǎn)換 DAC0832............................................. 12 DAC0832 引腳說明 ..................................... 12 DAC0832 的原理及控制方法 ............................. 13 運算放大器 ........................................... 15 硬件系統(tǒng)組成 ............................................... 16 MSP430F149 單片機簡介 ................................ 16 復(fù)位和晶振電路 ....................................... 18 在線燒寫模塊 ......................................... 19 整體系統(tǒng)框圖 ......................................... 21 本章小結(jié) ................................................... 22 第 3 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ........................................... 23 IV 系統(tǒng)構(gòu)架 ................................................... 23 信號發(fā)生器流程 ............................................. 24 模塊 初始化 ................................................. 25 按鍵 掃描 流程 ............................................... 26 波形產(chǎn) 生流程 ............................................... 27 正弦波產(chǎn)生流程 ....................................... 27 方波產(chǎn)生流程 ......................................... 28 鋸齒波產(chǎn)生流程 ....................................... 29 三角 波產(chǎn)生流程 ....................................... 29 波形信號的存儲 ............................................. 30 本章小結(jié) ................................................... 30 第 4 章 結(jié)束語 ................................................ 32 致 謝 ....................................................... 33 參考文獻 ..................................................... 34 附 錄 ....................................................... 35 1 第 1 章 前 言 錯誤 !未找到引用源。 信號發(fā)生器設(shè)計背景 隨著計算機和集成技術(shù)的高速發(fā)展，電子電路的分析與設(shè)計及相應(yīng)專業(yè)課程的教學(xué)與實驗所采用的方式與方法都發(fā)生了重大變化，特別是電子設(shè)計自動化系統(tǒng)中所包含 的測試測量技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代教育技術(shù)的重要組成部分 ， 在高校的各個電子相關(guān)的實驗室中，都需要開發(fā)和測試各種復(fù)雜的電路或子系統(tǒng)，其通常要求從沒有上市的或很難獲得的元器件或傳感器中提取額外的信號 ，由此可見信號發(fā)生器已經(jīng)成為了很多行業(yè)進行研究測試不可或缺的工具 。 信號發(fā)生器又稱信號源 或振蕩器 ，在生產(chǎn)實踐和科技領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。各種波形 曲線 均可以用三角函數(shù)方程式來表示。能夠產(chǎn)生多種波形，如三角波、鋸齒波、矩形波（含方波）、正弦波的電路被稱為函數(shù)信號發(fā)生器。函數(shù)信號發(fā)生器在電路實驗和設(shè)備檢測中具有十分廣泛的用途。例 如在通信、廣播、電視系統(tǒng)中，都需要射頻（高頻）發(fā)射，這里的射頻波就是載波，把音頻（低頻）、視頻信號或脈沖信號運載出去，就需要能夠產(chǎn)生高頻的振蕩器。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域內(nèi)，如高頻感應(yīng)加熱、熔煉、淬火、超聲診斷、 核磁共振成像 等，都需要功率或大或小、頻率或高或低的振蕩器。 信號發(fā)生器的發(fā)展現(xiàn)狀 信號發(fā)生器既可以構(gòu)成獨立的信號源，也可以是高性能網(wǎng)絡(luò)分析儀、頻譜儀及其它自動測試設(shè)備的組成部分。信號發(fā)生器的關(guān)鍵技術(shù)是多種高性能儀器的支撐技術(shù)，因為它能夠提供高質(zhì)量的精密信號源及掃頻源，可使相應(yīng)系統(tǒng)的檢測過程 大大簡化，降低檢測費用并極大地提高檢測精度。 美國安捷倫生產(chǎn)的 33250A 型函數(shù) /任意波形發(fā)生器可以產(chǎn)生穩(wěn)定、精確和低失真的任意波形，其輸出頻率范圍為 1μHz ～ 80MHz，而輸出幅度為 10mVpp～10Vpp；該公司生產(chǎn)的 8648D 射頻信號發(fā)生器的頻率覆蓋范圍更可高達 9kHz～4GHz。 美國泰克生產(chǎn)的 DTG5000 信號發(fā)生器的采樣率達到 最高 Gb/s(數(shù)據(jù) )。 2 國產(chǎn) SG1060 數(shù)字合成信號發(fā)生器能雙通道同時輸出高分辨率、高精度、高可靠性的各種波形，頻率覆蓋范圍為 1μHz ～ 60MHz。 國產(chǎn) S1000 型數(shù)字合成掃頻信號發(fā)生器通過采用新技術(shù)、新器件實現(xiàn)高精度、寬頻帶的掃頻源，同時應(yīng)用 DDS 和鎖相技術(shù)，使頻率范圍從 1MHz～ 1024MHz能精確地分辨到 100Hz，它既是一臺高精度的掃頻源，同時也是一臺高精度的標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器。還有很多其它類型的信號發(fā)生器，他們各有各的優(yōu)點，但是信號發(fā)生器總的趨勢將向著寬頻率覆蓋、高頻率精度、多功能、多用途、自動化和智能化方向發(fā)展。 本設(shè)計采用的研究方法和技術(shù)路線 1． 用分立元件組成的函數(shù)發(fā)生器： 根據(jù)具體需要加入積分電路等構(gòu)成波形 2． 可以由晶體管、運放 IC 等通用器件制作，更多的則是用專門的函數(shù)信號發(fā)生器 IC 產(chǎn)生。 3． 利用單片集成芯片的函數(shù)發(fā)生器：能產(chǎn)生多種波形，達到較高的頻率，且易于調(diào)試。 4． 利用專用直接數(shù)字合成 DDS 芯片的函數(shù)發(fā)生器：能產(chǎn)生任意波形并達到很高的頻率 ， 但成本較高。 綜合以上 四 三單片機