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1、 文华学院学生课程考察报告文华学院学生课程考察报告考查课程:MSP430 单片机应用设计设计题目：基于 MSP430 单片机的信号发生器设计专业班级：12 电信 1 班学号：* 姓名：* 指导老师：*实验日期：2015 年 6 月 19 号摘要摘要随着科技的发展和现代科研的需要，信号发生器已经成为了很多行业进 行研究测试不可或缺的工具。信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和 科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。 能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被 称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛 的用途。
2、例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的 射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能 够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、 熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或 低的振荡器。本系统采用 MSP430F149 单片机为控制核心，利用单片机内置的 DA 芯片， 通过按键中断来逻辑选择要输出的波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波）， 再设置其它键来控制波形的幅值及频率，然后通过单片机控制显示到 LCD1602 上。 波形的产生是通过 MSP430 单片机执行某一波形发生程序，向 D/A 转换器
3、 的输入端按一定的规律发生数据，从而在 D/A 转换电路的输出端得到相应的电 压波形。在 MSP430 学习板的键盘按键,通过软件编程来选择各种波形、幅值电 压和频率，按不同按键产生不同波形的信号。此方案的有点是电路原理比较简 单，实现起来比较容易。关键字:MSP430，信号发生器，LCD1602ABSTRACTWith the development of science and technology and modern scientific research needs, signal generator has become a lot of industry research tes
4、t indispensable tools. Signal generator also called source or oscillators, in production practice and science and technology has been widely used in the field. Various waveform curve all can by trigonometric function equation. Can produce various waveform, such as triangle wave, sawtooth wave, recta
5、ngle wave (including square wave), the circuit is called sine wave function signal generator. Function signal generator in circuit experiment and test equipment in a very wide range of purposes. For example in communication, radio, and television systems, all need rf (high frequency) launch the rf w
6、aves, here is the carrier, audio (low frequency), video signals or pulse signal carry out, just need to be able to produce high-frequency vibe. In industry, agriculture, biomedical in fields, all need power or big or small, frequency or high or low oscillators.The system USES the microcontroller as
7、control core, MSP430F149 USES singlechip built-in DA chip, through the keys to logical choice to interrupt the output waveform (sine wave and square-wave, triangle wave, sawtooth wave), then Settings other key to control the amplitude and frequency wave, then through the single-chip microcomputer co
8、ntrol on display to LCD1602. Waveform was developed through MSP430 microcontroller performs A waveform happen procedures to the D/A converter input according to certain rules, which occurred in data transform circuit D/A of the output voltage waveform obtained the corresponding. In learning board ke
9、ypad MSP430 through software programming to select different waveform, amplitude voltage and frequency produces different according to different keys, the signal waveform. This scheme of have a little is circuit principle is simpler, achieve be easy .KEY WORDS:msp430，signal generator，lcd1602目录目录第第 1
10、 章章 概述概述1.1 信号发生器设计背景信号发生器设计背景1.2 信号发生器的发展现状信号发生器的发展现状1.3 本设计采用的研究方法和技术路线本设计采用的研究方法和技术路线第第 2 章章 芯片介绍芯片介绍2.1 MSP430 单片机技术的发展特点及应用单片机技术的发展特点及应用 2.2 LCD1602 液晶显示器简介液晶显示器简介 2.3 DAC5571 简介简介第第 3 章章 系统硬件设计系统硬件设计3.1 基于基于 MSP430F149 信号发生器构成及工作原理信号发生器构成及工作原理 3.2 信号发生器的键盘电路信号发生器的键盘电路 3.3 信号发生器的信号发生器的 LCD1602
11、显示模块显示模块 3.4 数模转换数模转换 DAC5571 电路电路第第 4 章章 软件设计软件设计4.1 信号发生器总流程图信号发生器总流程图 4.2 初始化程序流程图初始化程序流程图 4.3 按键中断程序流程图按键中断程序流程图 4.4 波形产生程序流程图波形产生程序流程图 4.4.1 正弦波产生程序流程图 4.4.2 方波产生程序流程图 4.4.3 锯齿波产生程序流程图 4.4.4 三角波产生程序流程图 第第 5 章章 结束语结束语参考文献参考文献第第 1 章章 概述概述1.1 信号发生器设计背景信号发生器设计背景随着计算机和集成技术的高速发展，电子电路的分析与设计及相应专业课 程的教学
12、与实验所采用的方式与方法都发生了重大变化，特别是电子设计自动 化系统中所包含的测试测量技术已经成为现代教育技术的重要组成部分， 在高 校的各个电子相关的实验室中，都需要开发和测试各种复杂的电路或子系统， 其通常要求从没有上市的或很难获得的元器件或传感器中提取额外的信号，由 此可见信号发生器已经成为了很多行业进行研究测试不可或缺的工具。信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应 用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形，如三 角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函 数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。例如
13、在通信、广 播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频 （低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。在 工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、 核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。1.2 信号发生器的发展现状信号发生器的发展现状 信号发生器既可以构成独立的信号源，也可以是高性能网络分析仪、频谱 仪及其它自动测试设备的组成部分。信号发生器的关键技术是多种高性能仪器 的支撑技术，因为它能够提供高质量的精密信号源及扫频源，可使相应系统的 检测过程大大简化，降低检测费用并极大地提高检测精度。美国安捷伦生
14、产的 33250A 型函数/任意波形发生器可以产生稳定、精确和 低失真的任意波形，其输出频率范围为 1Hz80MHz，而输出幅度为 10mVpp10Vpp；该公司生产的 8648D 射频信号发生器的频率覆盖范围更可高 达 9kHz4GHz。 美国泰克生产的 DTG5000 信号发生器的采样率达到最高 3.35 Gb/s(数据)。国产 SG1060 数字合成信号发生器能双通道同时输出高分辨率、高精度、 高可靠性的各种波形，频率覆盖范围为 1Hz60MHz。 国产 S1000 型数字合成扫频信号发生器通过采用新技术、新器件实现高精 度、宽频带的扫频源，同时应用 DDS 和锁相技术，使频率范围从 1
15、MHz1024MHz 能精确地分辨到 100Hz，它既是一台高精度的扫频源，同时 也是一台高精度的标准信号发生器。还有很多其它类型的信号发生器，他们各 有各的优点，但是信号发生器总的趋势将向着宽频率覆盖、高频率精度、多功 能、多用途、自动化和智能化方向发展。 1.3 本设计采用的研究方法和技术路线本设计采用的研究方法和技术路线 首先去图书馆借阅有关 MSP430 单片机的书籍资料，了解 MSP430 单片机 的工作原理、内部结构、功能模块、各种寄存器以及汇编语言，从整体上对 MSP430 单片机的使用方法和编程原理进行理解。然后利用网络资源查阅单片 机的 C 语言编程实例和视频讲解，对单片机每
16、个功能模块的使用有所了解。最后根据自己的题材基于 MSP430 单片机的信号发生器设计指定相应的策略想办 法完成编程。 波形的产生是通过 MSP430 单片机执行某一波形发生程序，向 D/A 转换 器的输入端按一定的规律发生数据，从而在 D/A 转换电路的输出端得到相应的 电压波形。在 MSP430 学习板的键盘按键,通过软件编程来选择各种波形、幅值 电压和频率，按不同按键产生不同波形的信号。此方案的有点是电路原理比较 简单，实现起来比较容易。 具体就是系统采用 MSP430 单片机为控制核心，利用单片机内置的 AD 芯 片，通过按键中断来逻辑选择要输出的波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波） ，再设置其它键来控制波形的复制及频率，然后通过单片机控制显示到 LCD1602 上。 本设计由检测模块、显示模块和控制模块组成，其中显示模块用 LCD 显 示实现温度显示，控制模块通过单片机控制继电器来实现。第第 2 章章 芯片介绍芯片介绍2.1 MSP430 单片机技术的发
