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1、I目目 录录1 1 设计要求设计要求 .1 11.11.1 题目要求及分析题目要求及分析 .1 11.1.11.1.1 示意图示意图 .1 11.21.2 设计要求设计要求 .1 12 2 波形发生器系统设计方案波形发生器系统设计方案 .2 22.12.1 方案的设计思路方案的设计思路 .2 22.22.2 设计框图及系统介绍设计框图及系统介绍 .2 22.32.3 选择合适的设计方案选择合适的设计方案 .2 23 3 主要硬件电路及器件介绍主要硬件电路及器件介绍 .4 43.13.1 80C5180C51 单片机单片机.4 43.23.2 DAC0832DAC0832 .5 53.33.3
2、数码显示管数码显示管 .6 64 4 系统的硬件设计系统的硬件设计 .8 84.14.1 硬件原理框图硬件原理框图 .8 84.24.2 89C5189C51 系统设计系统设计.8 84.34.3 时钟电路时钟电路 .9 94.44.4 复位电路复位电路 .9 94.54.5 键盘接口电路键盘接口电路 .10104.4.6 6 数模转换器数模转换器 .11115 5 系统软件设计系统软件设计 .12125.15.1 流程图：流程图： .12125.25.2 产生波形图产生波形图 .12125.2.15.2.1 正弦波正弦波 .12125.2.25.2.2 三角波三角波 .13135.2.35.
3、2.3 方波方波 .14146 6 结论结论 .1616主要参考文献主要参考文献 .1717II1 1 设计要求设计要求(1) 系统具有产生正弦波、三角波、方波三种周期性波形的功能。(2) 用键盘控制上述三种波形（同周期）的生成，以及由基波和它的谐波（5 次以下）线性组合的波形。(3) 系统具有存储波形功能。(4) 系统输出波形的频率范围为 1Hz1MHz，重复频率可调，频率步进间隔100Hz，非正弦波的频率按照 10 次谐波来计算。(5) 系统输出波形幅度范围 05V。(6) 系统具有显示输出波形的类型、重复频率和幅度的功能。2 2 波形发生器系统设计方案波形发生器系统设计方案设计并制作一个
4、波形信号发生器，能够产生正弦波、方波、三角波的波形，其中不使用 DDS 和一些专用的波形产生芯片。并让系统的频率范围在 1Hz1MHZ 可调节，在频率范围在 1HZ10KHz 时，步进小于或等于 10Hz，在频率范围在 10KHz1MHz 时，步进小于或等于 100Hz，并且电压在 05V 范围，能够实时的显示波形的类型、频率和幅值。2.1 方案的设计思路以 AT89C51 单片机作为系统的控制核心，其中 P0 口接 DAC0832 作为信号输入同时进行数模转换，P1 口用来接键盘，P2 口接 LED 显示器，由程序来控制 P0 口产生的波形，再由按键和按键次数控制波形的种类、频率和幅值的大小
5、，并且能够通过按键来控制波形频率值和幅度值。由运算放大器 DAC0832 来实现输出电流到电压的转换，即实现数字信号到模拟信号的转换。另外在 LED 上显示实时的频率值和幅度值，产生的波形在示波器显示。并且通过按键来决定波形数据的存储方式，在按键按下后，就把当时的波形所对应的幅度值、频率值等参数存储下来。波形的合成：在波形的合成时，通过外部中断高低电平的延时的时间来进行解码，在采样的时，对正弦波，三角波，方波都只取了 20 个采样点，因为采样点越少，其频率能够达到的值就会越大，合成时就是对幅值点进行一个叠加来输出一组波形。2.2 设计框图及系统介绍系统主要部分设计框图如下图所示：III图 2：框图设计2.3 选择合适的设计方案方案一：采用模拟分立元件或单片函数发生器就可以产生正弦波、方波、三角波，方法简单。通过调整外部元件也可以实现输出频率的改变，但采用模拟元器件造成元件分散性太大，从而产生的频率稳定性较差、抗干扰能力低、灵活性较差、而且精度低，不能实现任意波形转换和波形运算输出等方面自主控制功能。方案二：采用专业的锁相式频率合成方案，这种锁相式频率合成是一种高稳定度和高精确度的
