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1、摘 要信号发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验。常用的波形发生器多数采用分立元件组成，不但电路复杂、价格昂贵，而且仅能产生几种常用的信号波形，还很难精确调节各类参数，不能满足实际需要。因此，本课题利用了AT89S52单片机、DAC0832等元件，通过软、硬结合的方式来实现和开发基于单片机的信号发生器系统。该信号发生器能方便地产生所需信号波形，其频率、波形不但可调，也能满足精度要求。该信号发生器系统是通过一块AT89S52单片机控制两片DAC0832芯片，其中一片是产生波形，另一片是调节波形幅度。这种双通道工作方式，可以让波形和幅度的控制有各之对应的芯片，让其工
2、作起来更加精确。本系统可以产生不同频率、不同幅值的正弦波、方波、锯齿波和三角波，各种波形在频率要求的范围内基本可以保持很好的形状不失真，通过键盘可选择各种波形以及调节各波形的频率和幅度，最后通过液晶显示器把各个波形以及各种参数显示出来。本系统操作起来相当简便，成本也比较低廉。通过实验测试，系统性能优良，参数精确，不失真，波形的幅度范围0V到+5V，频率范围0HZ到1KHZ， 能基本满足实验室要求。关键词：AT89S52单片机；DAC0832；液晶显示器AbstractSignal generator is a common source of the signal, widely used i
3、n electronic circuits, automatic control system and the teaching experiment. The most commonly used by waveform generator composed of discrete components, circuit not only complex, expensive and can only have several common signal waveform, also difficult to adjust various parameters, we can not To
4、meet actual needs. Therefore, the issue of the AT89S52 SCM, DAC0832, and other components, through software and hardware combination of development and to achieve the signal generator based on the SCM system. The signal generator can easily produce the required signal waveform, its frequency, not on
5、ly adjustable waveform, but also to meet the requirements of precision.The signal generator system is controlled by a microcontroller AT89S52 two DAC0832 chip, which is generated a wave, another film to regulate the rate waveform. This dual-channel methods of work, allows waveform and the magnitude
6、of the control of all of the corresponding chip, so work together more precise. This system can produce different frequencies, different amplitude of the sine wave, square wave, sawtooth and triangle wave, the wave of various frequencies within the scope of the basic requirements can not maintain a
7、good shape distortion, through various optional keyboard and adjust the waveform The frequency and magnitude waveform, the final adoption of LCD monitors as well as various parameters of various waveform displayed. The system operated with a simple and relatively low cost. Through the experimental t
8、est, excellent performance, precise parameters, no distortion, the wave range 0 V to +5 V, the frequency range 0 HZ to 1 KHZ, can meet the basic requirements of the laboratory.Keywords: AT89S52 SCM； DAC0832； LCD Monitor / 文档可自由编辑打印目 录引言11 绪论21.1 数字信号发生器的介绍21.1.1什么是信号发生器21.1.2 信号发生器实现方式21.1.3 信号发生器的分
9、类21.2 本课题的意义及目的32 元器件选用及相关知识42.1 芯片资料42.1.1 AT89S52单片机42.1.2 DAC0832介绍72.1.3 FYD12864（液晶显示器）92.2 其他元件122.3 原理图设计的基础142.3.1 元件的选用142.3.2 Protel 99SE 的运用142.3.3 Protel99se设计流程173 系统硬件设计183.1 系统原理框图183.1.1 显示部分183.1.2 电源转换部分203.1.3 幅度控制部分203.1.4 89S52处理器233.2 原理图和PCB设计244 系统软件设计264.1 软件设计思想264.2 软件设计框图
10、264.3 软件设计流程274.3.1 三角波发生子程序流程284.3.2 锯齿波发生子程序流程284.3.3正弦波发生器子程序流程285 系统实现的功能与系统调试295.1系统实现的功能295.2 系统实现的功能295.2.1 系统调试使用的仪器295.2.2 系统调试的内容305.2.3 系统调试过程中遇到的问题306 总结31谢 辞32参考文献33附 录34引言 信号发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验。常用的信号发生器多数采用分立元件组成，不但价格昂贵，而且仅能产生几种常用的信号波形，还比较难调节各种参数，操作上复杂，实际上运用起来比较困难。因此，本文
11、采用应用广泛的单片机为核心部件，通过8位数模转换元件来设计与实现双通道信号发生器。该信号发生器能方便地产生所需信号波形，其频率、波形也能满足精度要求。众所周知，模拟信号可以通过采样量化得到数字信号，相反数字信号也可以通过数模转换器转换成模拟信号。而相对于模拟信号而言，只由0和1 两种状态组成的数字信号产生起来要简单容易得多。因此可通过产生数字信号再转换成模拟信号的方法来获得所需要的波形。AT89S52单片机本身就是一个完整的微型计算机，具有组成微型计算机的各部分部件：中央处理器CPU、随机存取存储器RAM 、只读存储器ROM 、I/O 接口电路、定时器计数器以及串行通讯接口等，只要将52单片机
12、再配置键盘及其接口、显示器及其接口、数模转换及波形输出、指示灯及其接口等四部分，即可构成所需的信号发生器。1 绪论1.1 数字信号发生器的介绍1.1.1什么是信号发生器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信号发生器。在工业、农业、生物医学等领
13、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、频率或高或低的信号发生器。1.1.2 信号发生器实现方式函数信号发生器的实现方法通常有以下几种：（1）用分立元件组成的函数发生器：通常的单函数发生器频率可调范围不大，其工作不很稳定，不易调试。 （2）可以由晶体管、运放IC等通用器件制作，更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。早期的函数信号发生器IC，如L8038、BA205、XR2207/2209等，它们的功能较少，精度不高，频率上限只有300kHz，无法产生更高频率的信号，调节方式也不够灵活，频率和占空比不能独立调节，二者互相影响。（3）利用单片集成芯片的函
14、数发生器：能产生多种波形，达到较高的频率，且易于调试。鉴于此，美国美信公司开发了新一代函数信号发生器ICMAX038，它克服了（2）中芯片的缺点，可以达到更高的技术指标，是上述芯片望尘莫及的。MAX038频率高、精度好，因此它被称为高频精密函数信号发生器IC。在锁相环、压控振荡器、频率合成器、脉宽调制器等电路的设计上，MAX038都是优选的器件。 （4）利用专用直接数字合成芯片的函数发生器：能产生任意波形并达到很高的频率。但成本较高。1.1.3 信号发生器的分类 信号发生器按其信号波形分为四大类：正弦信号发生器。主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。按其不同性能和用途还
15、可细分为低频（20赫至10兆赫）信号发生器、高频（100千赫至300兆赫）信号发生器、微波信号发生器、扫频和程控信号发生器、频率合成式信号发生器等。函数（波形）信号发生器。能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域。脉冲信号发生器。能产生宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲的发生器，可用以测试线性系统的瞬态响应，或用作模拟信号来测试雷达、多路通信和其他脉冲数字系统的性能。随机信号发生器。通常又分为噪声信号发生器和伪随机信号发生器两类。噪声信号发生器主要用途为：在待测系统中引入一个随机信号，以模拟实际工作条件中的噪声而测定系统性能；外加一个已知噪声信号与系统内部噪声比较以测定噪声系数；用随机信号代替正弦或脉冲信号，以测定系统动态特性等。当用噪声信号进行相关函数测量时，若平均测量时间不够长，会出现统计性误差，可用伪随机信号来解决。1.2 本课题的意义及目的 在现代社会中，自动化技术已经渗透到社会生活的各个领域中，其中，信号发生
