【正文】 學年 第學期 畢業(yè)設計 課題名稱： 基于 51 單片機的函數(shù)發(fā)生器的設計 設計時間： 系 部： 班 級： 姓 名： 指導教師： 總目錄 第一部分 任務書 第二部分 開題報告 第三部分 畢業(yè)設計正文 第 一 部 分 任 務 書 揚州工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè) 設計任務書 系 部 指導老師 職稱 講師 學生姓名 班級 學號 設計題目 基于 51單片機的函數(shù)發(fā)生器的設計 設計 內容 目標 和 要求 ： 波形發(fā)生器亦稱函數(shù)發(fā)生器，作為實驗用信號源，是現(xiàn)今各種電子電路實驗設計應用中必不可少的儀器設備之一。目前，市場上常見的波形發(fā)生器多為純硬件的搭接而成，且波形種類有 限，多為鋸齒波、正弦波、方波、三角波等波形。 本文是做基于單片機的信號發(fā)生器的設計，將采用編程的方法來實現(xiàn)三角波、鋸齒波、矩形波、正弦波的發(fā)生。根據(jù)設計的要求，對各種波形的頻率和幅度進行程序的編寫，并將所寫程序裝入單片機的程序存儲器中。在程序運行中，當接收到來自外界的命令，需要輸出某種波形時再調用相應的中斷服務子程序和波形發(fā)生程序，經(jīng)電路的數(shù) /模轉換器和運算放大器處理后，從信號發(fā)生器的輸出端口輸出。 2．畢業(yè)設計要求： 1）采用 AT89C52及 DAC0832設計 函數(shù)波形發(fā)生器 ； 2）輸出函數(shù)信號為正弦波或三 角波或方波波； 3）輸出信號頻率可調； 教研室 審核 系部 審核 第 二 部 分 開 題 報 告 揚州工業(yè)職業(yè)技術學院 電子信息工程 系 10 屆 畢畢 業(yè)業(yè) 設設 計計 （（ 論論 文文 ）） 開開 題題 報報 告告 書書 （（ 表表 1）） 學生姓名 專業(yè) 班級 學號 題 目 基于 51單片機的函數(shù)發(fā)生器的設計 指導教師 職稱 講師 學 位 題目類別 □ 工程設計 □ 基礎研究 □ 應用研究 □ 其它 【課題的內容與要求】 4個按鈕，分別用來控制 調整波形，調整頻率。 DAC0832實現(xiàn)幅度可調的信號源 ： 正弦波頻率范圍 10100Hz 三角波頻率范圍 50500Hz 方波波頻率范圍 2002021Hz 【前言】 波形發(fā)生器亦稱函數(shù)發(fā)生器，作為實驗用信號源，是現(xiàn)今各種電子電路實驗設計應用中必不可少的儀器設備之一。目前，市場上常見的波形發(fā)生器多為純硬件的搭接而成，且波形種類有限，多為鋸齒、正弦、方波、三角等波形。 【方案的比較與評價】 方案一： 采用單片函數(shù)發(fā)生器（如 8038）， 8038可同時產(chǎn)生正弦波、方波等，而且方法簡單易 行，用D/A轉換器的輸出來改變調制電壓，也可以實現(xiàn)數(shù)控調整頻率，但產(chǎn)生信號的頻率穩(wěn)定度不高。 方案二： 采用鎖相式頻率合成器，利用鎖相環(huán)，將壓控振蕩器（ VCO）的輸出頻率鎖定在所需頻率上，該方案性能良好，但難以達到輸出頻率覆蓋系數(shù)的要求，且電路復雜。 方案三： 采用單片機編程的方法來實現(xiàn)。該方法可以通過編程的方法來控制信號波形的頻率和幅度，而且在硬件電路不變的情況下，通過改變程序來實現(xiàn)頻率的變換。此外，由于通過編程方法產(chǎn)生的是數(shù)字信號，所以信號的精度可以做的很高。 鑒于方案一的信號頻率不夠穩(wěn)定和方案二的電路 復雜，頻率覆蓋系數(shù)難以達標等缺點，所以決定采用方案三的設計方法。它不僅采用軟硬件結合，軟件控制硬件的方法來實現(xiàn)，使得信號頻 率的穩(wěn)定性和精度的準確性得以保證，而且它使用的幾種元器件都是常用的元器件，容易得到，且價格便宜，使得硬件的開銷達到最省。 【預期的效果及指標】 整個設計 過程 中，硬件方面利用 proteus完成硬件電路原理圖的繪制和仿真，軟件方面利用Keil軟件完成 C語言程序的編寫、編譯及調試。 【 進度安排 】 2021年 9月 20日 2021年 9月 31日 選題、調研、收集資料 2021年 10月 1日 2021年 10月 15日 論證、開題 2021年 10月 16日 2021年 11月 30日 設計（寫作初稿） 2021年 12月 1日 2021年 12月 20日 修改、定稿、打印 【參考文獻】 [1]穆 蘭 .單片微型機計算機原理及接口技術 .北京：機械工業(yè)出版社， [2]張毅剛 .MCS51單片機應用設計 .哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社， [3]蔣智勇 .單片微型計算機原理及應用 .沈陽：遼寧科學技術出版社， [4]何立民 .單片及應用文集（ 1） .北京：北京航天航空大學出版社， [5]石宗義．電路原理圖與電路板設計教程．北京：北京希望電子出版社， [6]沈德金等 . 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Currently used by most of the signal generator is posed of discrete ponents use bulky, poor reliability, low accuracy. Curriculum design of the basic needs of all the output waveform, the waveform of the specific steps to achieve: the realization of sine wave is very troublesome. It is through the implementation of the definition of some data, and then direct the output when the definition of the implementation of the data on it. The triangle wave, then add 1 each time, when the initial value to reach every tired by 1, calculate the delay time, they meet the requirement, the ladderwave and triangular wave similar! The design is posed of singlechip AT89S51 generator can produce the triangular wave, square wave, sine wave, etc., waveform control can be used to change the frequency. Increase in singlechip peripheral devices on standalone switch, switch control through the choice of waveform. Output ports in the MCU access to DA converter DAC0832, and then through the operational amplifier to adjust the waveform, then the final output waveform in the oscilloscope display. Key words:Signal Generator MCU WaveForm Adjustment 目 錄 第一章 緒論 ............................................................1 單片 機概述 ......................................................1 信號發(fā)生器的分類 ................................................1 信號發(fā)生器的用途及發(fā)展趨勢 ......................................1 研究內容 ........................................................1 課題背景 ........................................................2 第二章 方案論證 ........................................................3 方案比較 ........................................................3 方案一 DDS 信號發(fā)生器 ......................................3 方案二 555 信號發(fā)生器 ......................................3 方案三單片機信號發(fā)生器 ....................................3 設計原理 ........................................................4 設計思想 ........................................................4 設計功能 ........................................................5 第三章 系統(tǒng)的硬件設計 ..................................................6 單片機最小應用系統(tǒng) ..............................................6 波形發(fā)生電路 ..............................