【正文】 摘要 本文設(shè)計(jì)低頻信號(hào)發(fā)生器，以 AT89C51 單片機(jī)為核心，通過鍵盤輸入控制信號(hào)類型 和頻率的的選擇，采用 DA 轉(zhuǎn)換芯片輸出相應(yīng)的波形，同時(shí)以 LED 顯示器進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示 信號(hào)相關(guān)信息。我們采用 C 語言進(jìn)行編程，可實(shí)現(xiàn)方波，三角波，鋸齒波和正弦波四種 波形的產(chǎn)生，且波形的頻率可調(diào)。 關(guān)鍵字： 單片機(jī)， DA 轉(zhuǎn)換，信號(hào)發(fā)生器 1 目錄 摘要 ......................................................................................................... 1 第一章 緒 論 ............................................................................................ 1 選題背景及其意義 ... .... ... ... .... ... ... .... ... .... ... ... .... ... .... ... ... .... ... .... ... ... .... ... .... ... ... .... ... ... .... ... ... 1 單片機(jī)概述 .. ... .... ... ... .... ... .... ... ... .... ... .... ... ... .... ... ... .... ... .... ... ... .... ... .... ... ... .... ... .... ... ... .... ... .... .. 3 信號(hào)發(fā)生器分類 1 研究題目及其意義 1 章節(jié)安排設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求 2 第二章 信號(hào)發(fā)生器方案設(shè)計(jì)與選擇 2 方案的設(shè)計(jì)與選擇 2 設(shè)計(jì)原理簡介 3 設(shè)計(jì)功能 4 第三章 主要電路元器件介紹 5 AT89 C5 1 單片機(jī)簡介 5 單片機(jī)簡介 5 主要特性 5 管腳功能說明 5 DAC 08 09 6 工作原理 6 DAC0 8 32的主要特性參數(shù) 7 DAC0 8 32 引腳功能簡介 8 數(shù)碼顯示管 8 原理及分類 8 顯示器的工作方式 8 顯示管字型碼 9 第四章 單元電路的硬件設(shè)計(jì) 10 硬件又原理框圖 10 單片機(jī) AT89 C 51 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 時(shí)鐘電路 11 復(fù)位電路 11 鍵盤接口電路 12 LED 顯示電路 12 數(shù)、模轉(zhuǎn)換及放大電路 13 2 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 14 主函數(shù) 14 程序流程圖 14 簡介 14 信號(hào)頻率數(shù)據(jù)采集程序 14 正弦波產(chǎn)生 15 三角波產(chǎn)生 15 鋸齒波產(chǎn)生 16 方波產(chǎn)生 17 第六章 設(shè)計(jì)總結(jié) 19 參考文獻(xiàn) 20 附件 A 主要元器件清單 21 附件 B 系統(tǒng)電路圖 22 3 第一章 緒論 選題背景及其意義 信號(hào)發(fā)生器又稱信 號(hào)源或振蕩器，在生產(chǎn)實(shí)踐和科技領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。能夠產(chǎn)生多種波形，如方波、鋸齒波、三角 波、正弦波的電路被稱為函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。 單片機(jī)概述 單片機(jī)是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力 的中央處理器 CPU 隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器 / 計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示 驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、 A/D 轉(zhuǎn)換 器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 信號(hào)發(fā)生器分類 信號(hào)發(fā)生器是指產(chǎn)生所需參數(shù)的電測試信號(hào)的儀器。按信號(hào)波形可分為正弦信號(hào)、函數(shù)信號(hào)、脈沖信號(hào)和隨機(jī)信 號(hào)發(fā)生器等四大類；按頻率覆蓋范圍分為低頻信號(hào)發(fā)生器、高頻信號(hào)發(fā)生器和微波信號(hào) 發(fā)生器；按輸出電平可調(diào)節(jié)范圍和穩(wěn)定度分為簡易信號(hào)發(fā)生器、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器和功率 信號(hào)發(fā)生器；按頻率改變的方式分為調(diào)諧式信號(hào)發(fā)生器、掃頻式信號(hào)發(fā)生器、程控式信 號(hào)發(fā)生器和頻率合成式信號(hào)發(fā)生器等。 研究題目及其意義 信號(hào)發(fā)生器是一種經(jīng)常使用的設(shè)備，由純粹物理器件構(gòu)成的傳統(tǒng)的設(shè)計(jì) 方法存在 許多弊端，如：體積較大、重量較沉、移動(dòng)不方便、信號(hào)失真較大、波形形狀調(diào)節(jié)過于 死板，無法滿足用戶對精度、便攜性、穩(wěn)定性等要求，研究設(shè)計(jì)出一種具有頻率穩(wěn)定、 準(zhǔn)確、波形質(zhì)量好、輸出頻率范圍寬、便攜性好等特點(diǎn)的波形發(fā)生器具有較好的市場前 景。 本次試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)利用單片機(jī) AT89S52 和 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換芯片 DAC 0832 共同實(shí)現(xiàn)方波、鋸 齒波、三角波、正弦波這四種常用波形的發(fā)生。在程序運(yùn)行中，當(dāng)接 收到來自外界的命令，需要輸出某種波形時(shí)再調(diào)用相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序和波形發(fā)生程 序，經(jīng)電路的數(shù) /模轉(zhuǎn)換器和運(yùn)算放大器處理后，從信號(hào)發(fā)生器的輸出端口輸出。 章節(jié)安排設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求 第一章 緒論：介紹選題的背景意思，單片機(jī)的概述，信號(hào)發(fā)生器的分類等 第二章 方案設(shè)計(jì) ：介紹系統(tǒng)功能要求和整體結(jié)構(gòu)，包括數(shù)碼管的顯示信號(hào)頻率， 按鍵波形選擇及信號(hào) 頻率調(diào)整等。 第五章 總結(jié)：設(shè)計(jì)體會(huì)，設(shè)計(jì)過程中俄困難與收獲。按信號(hào)波形可分為正弦信號(hào)、 波形信號(hào)、脈沖信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器等四大類。 方案的設(shè)計(jì)與選擇 方案一：采用單片函數(shù)發(fā)生器可產(chǎn)生正弦波、方波等，操作簡單易行，用 D/A 轉(zhuǎn)換 器的輸出來改變調(diào)節(jié)電壓，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控調(diào)整頻率，但產(chǎn)生信號(hào)的頻率穩(wěn)定度不高。輸出 頻率和占空比可以通過調(diào)整電流、電壓或電阻來分別地控制。 方案三：采用 Atmel 公司的 AT89C51 單片機(jī)編程方法實(shí)現(xiàn)，該方法的可以通過編程 的方法控制信號(hào)波形的頻率和幅度，而在硬件電路不便的情況下，通過程序?qū)崿F(xiàn)頻率的 2 變化和輸出波形的選擇，并同時(shí)在顯示器顯示相應(yīng)的結(jié)果。綜合 考慮，我們采用了方案三，用 AT89C51 單片機(jī)設(shè)計(jì)低頻信