【文章內容簡介】 .......................12參考文獻 ........................................................................................................................................................13附錄一 原理圖 ..............................................................................................................................................14致 謝 ............................................................................................................................................................14第 1 章 引言 波形信號發(fā)生器現(xiàn)狀及發(fā)展前景在此之前的 70 年代，信號發(fā)生器有兩種主要類型：脈沖波和正弦波，這兩種波都能夠提供正弦，余弦，方波，三角波幾個標準的波形，如果想要得到更多不同種類的波，你需要更復雜的電路，以及機電一體化方法相結合的使用才能得到理想的波形。當時使用的大多都是用模擬電子技術，而模擬電路子在我們實際的使用過程中是會遭到許多因素的干擾，這類電路生產(chǎn)出的電子產(chǎn)品性能上都不是很穩(wěn)定，并且制作出來的產(chǎn)品耗能高，整個看上去所用的設計面積大等缺點。如要產(chǎn)生更復雜的信號波形的存在波形發(fā)生器，電路結構非常復雜，同時整體儀器看上去就是一龐然大物，給我們在移動過程中帶來很都得麻煩。在這一時間中有的正弦信號發(fā)生器，主要有兩個突出的問題，一個是通過電位器用于調節(jié)所述輸出頻率的調整來實現(xiàn)，因此很難調整頻率到一個固定值； 還有個是脈沖占空比不能被調整。到了 70 年代后期，由于微處理器這種集成芯片的問世，使得我們的許多行業(yè)電子產(chǎn)品都發(fā)生了翻天覆地的變化，受到其影響的也有我們的正弦函數(shù)信號發(fā)生器。當時主要是用軟件編寫程序來對處理器、A/D/和 D/A 等部分的控制得到各種較簡單的波形。越是到了后來由于集成芯片技術的不斷成熟使得我們的波形發(fā)生器的功能在不斷的變得更加的豐富。 直到 90 年代末期，在市面上才出現(xiàn)性價比較高的函數(shù)發(fā)生器設備。這期間具有代表的就是 HP 推出的 HP770S 型號的發(fā)生器和 LECROY 公司推出的 9100 型號的任意波形發(fā)生器。 到了現(xiàn)在，我們的電子產(chǎn)品包括正弦函數(shù)發(fā)生器在內，都是向著性價比高體積小使用方法簡單便捷的方向發(fā)展。之所以會有這樣高要求，都得力于我們電子集成技術的快速發(fā)展所導致的?，F(xiàn)在市場上有的信號發(fā)生器，能產(chǎn)生波形種類達到了 17 種，產(chǎn)生波形的頻率達到了 500MHz 采樣的頻率達到了 。現(xiàn)在各種應用軟件開發(fā)的高速發(fā)展，使得我們相對于原來波形發(fā)生器的硬件設計上更加的簡單，波形輸入輸出的穩(wěn)定性和選擇性都更好。因此在這次的畢業(yè)設計中，我就用單片機作為主要的控制系統(tǒng)搭建一個簡單有效的外部電路構成了一個成本低、可靠性強等多樣特點的正弦信號發(fā)生器。在強有力的科學技術的推動下，我們過去在實驗室看到的臺式的波形信號發(fā)生器，將在不久的將來被淘汰掉。這將是事物發(fā)展必然趨勢，將來的儀器即使是在不改變原貌的基礎上功能其他方面都會有很大的進步。過去的類似產(chǎn)品減少了一半。 本課題研究的目的與意義本次畢業(yè)設計的目的，是以 51 單片機作為基，來實現(xiàn)正弦信號的產(chǎn)生。在制作的過程中，我們能夠了解到更多類型的正弦信號發(fā)生器。同樣當前的電子產(chǎn)品的走向也要有一定的前瞻性。正弦信號發(fā)生器是我們從事電子行業(yè)的人使用最廣泛的信號發(fā)生器，主要用于測量電路和系統(tǒng)的頻率特性、非線性失真、增益及靈敏度等。作為電子技術領域中最基本的電子儀器，廣泛應用于航空航天、通信系統(tǒng)、電子對抗、科研等各個領域中。通過本課題的研究和設計，實際動手的過程中將會把四年所學習的理論知識在本項目中綜合加以運用，特別是在單片機的運用上對大學所學知識有一個系統(tǒng)的鞏固和應用，也為畢業(yè)后走上工作崗位積累一定的經(jīng)驗。 課題研究方法這次課題的采用的是以 51 單片機作為核心的模塊化設計方案，在硬件設計上首先是查找資料確定系統(tǒng)所涉及的電路模塊，并將電路所使用的芯片做詳細的了解，再在 Protues 軟件上畫出系統(tǒng)的原理圖。在軟件設計方面是在 KeilμVision3 編譯軟件進行程序編寫的，在編寫時是將系統(tǒng)的程序分為主程序和子程序兩塊組成，子程序可以看做我們的系統(tǒng)的小模塊，主程序是控制大體的方向并調用子程序來實現(xiàn)工作控制。最后系統(tǒng)的軟件跟硬件都確定后再在 Protues 軟件上進行系統(tǒng)仿真，根據(jù)系統(tǒng)仿真的結果進行相應的調試工作。第 2 章 系統(tǒng)應用工具介紹 KeilμVision3 編譯軟件簡介Keil 公司是從事電子單片機行業(yè)的我們必須知道的軟件。他是一款專門為單片機 C 語言開發(fā)打造的編譯軟件,因為現(xiàn)在的單片機編程當中我們都是以 C 語言作為主要的編譯語言，這與 C 語言的結構性、可讀性等方面相對于匯編語言來說有很大的優(yōu)勢所促就的。C 語言比起匯編語言，在可維護性、功能上、結構性、可讀性這些方面都是有著明顯的優(yōu)勢，同時比起匯編語言來說自我感覺 C 語言更加容易讀懂跟運用。本次課題我采用的是 KeilμVision3 版本，這是一款是 ARM 公司在收購了 Keil公司后新推出的 Keil 軟件版本。在這版本的軟件中他秉承了之前版本的優(yōu)點，有十分豐富的函數(shù)庫以及十分強大的集成開發(fā)調試工具。還支持 ARMARM9 和CortexM3 核處理器，自動配置啟動代碼，集成 Flash 燒寫模塊，強大的 Simulation 設備模擬，性能分析等功能。 protues 仿真軟件簡介Protues 是由英國 Labcenter 公司開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)仿真軟件，該軟件主要是由三大部分組合而成。第一部分是原理圖設計工具 ISIS(Intelligent Schematic Input System） ，這個工具為制圖者提供大量的元器件如基本的電容、電阻、二極管三級管、微控制器、繼電器、激勵源、門電路等各種常見型號應有盡有。對于個別特別的元件我們還可以自己設計加入原有的庫中使用，這不僅豐富了我們的元件庫還提高我們的工作效率。除此之外還為我們提供了許多的虛擬的測試儀器，如常見的電壓表、電流表、示波器等測試儀器。能夠幫