【正文】 變頻率達(dá)到制作信號(hào)發(fā)生器的，通過(guò)頻率選擇和合成來(lái)獲得所需頻率弦振蕩， 作為現(xiàn)在測(cè)量的主流設(shè)備，越來(lái)越多的大學(xué)已經(jīng)將函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的制作作為工程實(shí)訓(xùn)的課程來(lái)制作，通過(guò)自己動(dòng)手制作來(lái)了解函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的工作原理以及硬件電路的組成，通過(guò)也需要同學(xué)在掌握硬件的時(shí)候?qū)τ谛盘?hào)發(fā)生器的軟件也要有相應(yīng)的了解，這樣才可以達(dá)到了解函數(shù) 信號(hào)發(fā)生器的特點(diǎn)，在單片機(jī)的的基礎(chǔ)上制作的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，主 要是通程序的編寫(xiě)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能的實(shí)現(xiàn)，并且還可以通過(guò)編寫(xiě)不同的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)很多的擴(kuò)展程序，所以優(yōu)點(diǎn)很多，所以我們?cè)谥谱魉麜r(shí)應(yīng)該對(duì)于單片機(jī)的了解要達(dá)到很深的了解，單片機(jī)作為高校必要的課程，在現(xiàn)在我國(guó)的很多大學(xué)都已經(jīng)將單片機(jī)的學(xué)習(xí)作為一門(mén)必要的必修課，之所以這么重視單片機(jī)這么課程，主要的原因是因?yàn)楝F(xiàn)在很多的電子產(chǎn)品和電子設(shè)備都是基于單片機(jī)來(lái)完成的，所以在對(duì)于單片機(jī)的了解這也是密不可分的。 由于全球各國(guó) 對(duì)于科技發(fā)展的高度重視，對(duì)測(cè)試的儀器和測(cè)試的手段也相應(yīng)的出現(xiàn)了嚴(yán)格的要求， 信號(hào)發(fā)生器作為測(cè)試儀器最基本的儀器，也是我們必須掌握的最基本的入門(mén)設(shè)備，因此開(kāi)發(fā)和研究信號(hào)發(fā)生器是一個(gè)重大的意義課題。Lowfrequency generator。 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器主要是由硬件和軟件兩方面來(lái)組成的，在硬件方面選擇單片機(jī)電路，穩(wěn)壓電源電路，數(shù)模 轉(zhuǎn) 換電路，顯示電路以及按鍵控制電路等 。 在軟件方面，主要是利用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)五種波形， 在本次設(shè)計(jì)中要用到 dxp 軟件進(jìn)行 PCB 制圖，然后 編寫(xiě)程序要在 Keil uVision 環(huán)境中編譯，通過(guò) protues 來(lái)完成仿真。Keil 1 第一章 前言 課題背景 隨著社會(huì)的快速改變，越來(lái)越多的電子測(cè)量產(chǎn)品出現(xiàn)，信號(hào)發(fā)生器在實(shí)驗(yàn)室常用 做 信號(hào)源的輸出儀器，他是一種作為電子測(cè)量標(biāo)尺的電信號(hào)設(shè)備，信號(hào)發(fā)生器和示波器，電壓表儀器都是最普通，最基本的，也是利用最為廣泛的基本設(shè)備。 傳統(tǒng)的信號(hào)發(fā)生器與現(xiàn)在基于單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器存在明顯的不足，以前的采用專用芯片，花費(fèi)高，靈敏度不高。 課題目的 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器在現(xiàn)在具有十分廣泛的用途，信號(hào)發(fā)生 器是通過(guò)軟件和硬件的結(jié)合來(lái)完成。 課題任務(wù) 任務(wù)要求如下： （ 1）設(shè)計(jì)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，輸出五種波形。 （ 3） LCD顯示屏上要顯示波形的名稱和頻率的大小。 （ 2） 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)：軟件電路重要是通過(guò)軟件的編程來(lái)控制硬件電路實(shí)現(xiàn)功能。單片機(jī) AT89C51利用程序來(lái)產(chǎn)生正弦、三角和方波等波形，同時(shí)按鍵可以控制波形的類型、和控制頻率。最小系統(tǒng)包括復(fù)位電路、晶振電路、使能電路。 其結(jié)構(gòu)圖如圖 所示： 5 圖 DAC0832 內(nèi)部框圖 ： 一個(gè)寄存器工作于直通狀態(tài)，另一個(gè)工作于受控鎖存器狀態(tài) 【 5】 ?！?177。 78**系列的是輸出正電壓的芯片， 79**是輸出負(fù)電壓的芯片?？偟脑韴D如下所示： 圖 數(shù)字鐘的原理圖 電源部分 由于需要的電壓有： +5V、 +9V 及 9V，所以電源部分的設(shè)計(jì)采用了常用的三端穩(wěn)壓芯片 780 7809 及 7909，可分別輸出電壓為 +5V、 +9V及 9V。 P7 為電源地接口。 鍵：增加頻率。步值鍵分別為正弦波 10Hz，三角波 100Hz，方波 200Hz。 圖 顯示輸出電路圖 D/A 轉(zhuǎn)換輸出部分 與放大電路 由于單片機(jī)輸出的是數(shù)字信號(hào)，所以為了得到模擬信號(hào) [11]，我們應(yīng)該通過(guò) DAC0832 芯片作為數(shù)碼轉(zhuǎn)換電路 ， 從單片機(jī)中輸出的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò) DAC0832 轉(zhuǎn)換后，由 于信號(hào)的幅值比較小，所以需要放大。當(dāng)所有的執(zhí)行完成后，斷電，會(huì)回到初始位置。另外兩個(gè)開(kāi)關(guān)可以調(diào)節(jié)頻率， 五 種波形的頻率 變化的間距不同 ，分別為： 正弦波的頻率控制在 10— 50Hz， 每按一次以 10Hz 向上增加 ； 產(chǎn)生 三角波形 的頻率范圍控制在 50— 250Hz， 每按一次以 50Hz 向上增加 ； 產(chǎn)生 方波 波形 的頻率控制在200— 1000Hz， 每按一次以 200Hz 向上增加；產(chǎn)生鋸齒波波形的頻率控制在 100— 500Hz,每按一次以 100Hz向上增加 ；產(chǎn)生梯形波波形的頻率在 50— 250Hz,每按一次以 50Hz向上增加 。通過(guò)利用 keil 軟件來(lái)編 寫(xiě) 程序?qū)崿F(xiàn)輸出 正弦波、方波、三角波、鋸齒波、梯形波，利用 DXP 軟件完成原理和 pcb 圖，利用 protues 軟件進(jìn)行仿真。 在大學(xué)四年我學(xué)習(xí)了本專業(yè)的相關(guān)課題，對(duì)于電路，模擬數(shù)字電路比較了解，通 過(guò)也學(xué)習(xí)了單片機(jī)的基本知識(shí)，這也是我選擇這個(gè)課題的原因，單片機(jī)作為現(xiàn)在這個(gè)社會(huì)比較熱門(mén)的課程在以后的社會(huì)工作中有許多的工作崗位都需要對(duì)單片機(jī)的知識(shí)有相關(guān)的了解，所以學(xué)校開(kāi)設(shè)了單片機(jī)這個(gè)課程，但是對(duì)于單片機(jī)這個(gè)課程還是有很多的不了解，所以在制作這個(gè)課題時(shí)，在網(wǎng)上查找了很多有關(guān)單片機(jī)的介紹書(shū)，同時(shí)也查找了很多的國(guó)外的期刊和論文來(lái)完善單片機(jī)知識(shí)的不足，通過(guò)查找和閱讀這些資料才將課題完成的相對(duì)于比較輕松。 最后，謝謝在大學(xué)四年里教過(guò)我的老師們， 是你們幫我在大學(xué)學(xué)到了很多，讓我們從大一時(shí) 的懵懵懂懂變成了現(xiàn)在可以在社會(huì)上獨(dú)單一面的人，同時(shí)也感謝老師們?cè)谖以趯W(xué)校遇到困難時(shí)幫我們解決，謝謝你們的培養(yǎng)，同時(shí)也謝謝我的父母，謝謝他們給我機(jī)會(huì)讓我可以接受高等教育，讓我可以變的知書(shū)達(dá)理。首先，謝謝我的導(dǎo)師陶 凌 老師，剛剛選擇 這個(gè)課題時(shí)后面的備注是一個(gè)陌生的名字，我懷著好奇，這個(gè)老師是一個(gè)怎么樣的人，心里忐忑不安直到和導(dǎo)師見(jiàn)面后我才放下心，陶老師是一個(gè)對(duì)自己學(xué)生很負(fù)責(zé)的人，我記得在我們課題報(bào)告提交后，老師在把我在開(kāi)題報(bào)告里都標(biāo)記了錯(cuò)誤，最細(xì)微的錯(cuò)誤例如錯(cuò)別字都標(biāo)注出來(lái)了，同時(shí)在論文的批改上老師很嚴(yán)厲的監(jiān)督我們完成，我知道老師是對(duì)于我的負(fù)責(zé)，所以我也認(rèn)真的修改了老師的意見(jiàn)，在我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)的期間老師會(huì)時(shí)刻提醒我們?nèi)ギ厴I(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)完成周記，并且老師也會(huì)把學(xué)校的通知在第一時(shí)間在群里通知我們，讓我們?cè)谶@段期間沒(méi)有錯(cuò)過(guò)很多事情，所以在此謝謝 我的導(dǎo)師，陶 凌 老師。由于在設(shè)計(jì)時(shí)我的按鍵功能把波形的改變都集中在一個(gè)按鍵這樣按鍵比較反應(yīng)遲鈍，所以可改進(jìn)的是將一種波形利用一個(gè)按鍵來(lái)控制，這樣效果會(huì)更好。 （以上范圍為能通過(guò)示波器正確測(cè)得頻率的范圍） 表 頻率測(cè)試數(shù)據(jù) 表 正弦波 三角波 方波 鋸齒波 梯形波 液晶顯示值 示波器讀數(shù) 液晶顯示值 示波器讀數(shù) 液晶顯示值 示波器讀數(shù) 液晶顯示值 示波器讀數(shù) 液晶顯示值 液晶顯示值 10 Hz Hz 50 Hz Hz 200 Hz Hz 100 Hz Hz 50 Hz Hz 20 Hz Hz 100 Hz Hz 400 Hz Hz 200 Hz Hz 100 Hz Hz 30 Hz Hz 150 Hz Hz 600 Hz Hz 300 Hz Hz 150 Hz Hz 40 Hz Hz 200 Hz Hz 800 Hz Hz 400 Hz Hz 200 Hz Hz 50 Hz Hz 250 Hz Hz 1000 Hz 1015 Hz 500 Hz Hz 250 Hz Hz 3） 液晶顯示部分基本實(shí)現(xiàn)即與軟件仿真顯示的是相同的。 圖 主程序流程圖 波形實(shí)現(xiàn)的程序介紹 正弦波的生成 正弦波實(shí)現(xiàn)的程序 13 三角波的生成 三角波實(shí)現(xiàn)的程序 14 方波的生成 方波實(shí)現(xiàn)的程序 鋸齒波的生成 鋸齒波實(shí)現(xiàn)的程序 梯形波的生成 梯形波實(shí)現(xiàn)的程序 15 第四章 性能測(cè)試與分析 輸出波形的種類與頻率測(cè)試 1. 測(cè)量說(shuō)明： 用按鍵檢測(cè)是否可以實(shí)現(xiàn)控制功能，同時(shí)用示波器檢測(cè)波形的產(chǎn)生。 DAC0832 的工作原理是利用他的單緩沖模式，同時(shí)將他與單片機(jī)的 P2 管腳相連。 11 液晶 LCD1602 電路 輸出顯示電路 主 要是利用液晶顯示屏 LCD1602 來(lái)實(shí)現(xiàn)，輸出電路中將電位器與LCD1602 的 VO 腳來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)屏幕的背光亮度，同時(shí)將 LCD1602 的數(shù)據(jù)接口與單片機(jī)的 p1口連接來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示。鋸齒波 100Hz,梯形波 50Hz。中斷口為 INT0 口。二極管亮紅燈代表 +5V電壓，發(fā)光二極管亮綠燈代表有 9V 電壓，發(fā)光二極管亮黃燈代表有 +9V 電壓。 如圖 所示分別為穩(wěn)壓芯片 780