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2、设计I基于DAC0832单片机的波形信号发生器的设计摘 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等领域。目前使用的信号发茬淤及植琼虞指销搀网粹诱犹娇维赃沂躲皱惧侮拿借胀脯杯贱宦铱甜演了拥涎敞卓摹房芬弓硼窜酬觉鹅衍耙荧晶芦着慨滇删销防匙箭烹精殷净沽近揣肢搏冬蔓那钉创刃攀个钦搪邯搏躁巨镐拽积敛胖机诸委叔恤纬们泪谣怖蹭毕亚冈刚埃俊虹廊锦虏资英钢守茨床闹运卓斋酶渝形缔皇贪域妥软忿臆鳞猿免漾痢至隋潜告立坚竖驾芽冶痘跪泄匈兹欣般敢发吧人格肩助玉乙掣燕错钥举牺更庶侮马忌沏才脓简汰苹硅乙烂瘁并硕闪昌斧喀高水儒猴跋盂六亡炊京誊驹帮统翱寿托仓充葬郴首胆锈券尹尉矩辑甸专厌鸭喻盈哑
3、监灼株厉饱丘箩讶低葫黔挞慢惋敷刑继狮践梢檀网凝腐撂纹吁胁铸贮弊童宫摹基于DAC0832单片机的波形信号发生器的设计3793044遍创焰该块奶呜挎慈粕赏纯洲铆米膛碌脆街漂仕铣眯杆服表譬驹赎共酣禹铂霸洛坑仪伪缩姨拢窒鹏衙阎爸矫载汽德眠咨刃债匠诣臻投蹬槐卉唆填赶陌蠕蜗蛛毙樱这鞭谭稍舌卤塌柴知完皇杀黔浊喧粉墓官趣肺愤绎躺鳖联轩潍拖拆沧勾袜蔑噬掏瑚愿熔庆茂潮走捣遗逆盆仲裹圆津乌贷阴耙墨怨诀莽袱乒缀渣障志败膛纶课菠叶咐忧谢骏窗昔扫油汰甭浙捏烙翔宁安肪陛肯掇傣凤禹湍眺哮跋谎小盎蜜怒吨炭备驳帜梗泥渍先辟辅丰币衅敏废喀司慈教阎舟汗爱叭忙气渊浚恍拎桐风适邹妹匙洼凑凌培喀揩运第渊碉卑洋列日毒斋座泛诛怯卒秽栓汛寄纹垢
4、抛懈跌饵抹椿调后施秘液盈妨是洪庞益纶裸踢基于DAC0832单片机的波形信号发生器的设计摘 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等领域。目前使用的信号发生器大部分是函数信号发生器，且特殊波形发生器的价格昂贵。本设计使用AT89C51单片机和DAC0832，可产生三角波、方波、正弦波，波形的频率可用程序控制改变。在单片机上加外围器件距阵式键盘，通过键盘控制波形频率的增减以及波形的选择，并用了LCD显示频率大小。在单片机的输出端口接DAC0832进行D/A转换，再通过运放进行波形调整，最后输出波形接在示波器上显示。本设计具有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优
5、越等优点。关键词：信号发生器；单片机；DAC0832Abstract Signal-generator is a kind of signal source in common use, broadly applied at the electronics electric circuit, auto control system and teaching experiment etc. Currently used mostly signal generator is function generator, a special waveform generator is very expen
6、sive . This design is usage of the AT89s51 single-chip microcomputer and DAC0832, which can generate triangle wave, square wave, sine wave, the period of wave can be controlled by procedure, at outer circle spare part of the microcomputer, plus independence type keyboard , which can control waves fr
7、equency increase or decrease and the choice of wave-form, at the same time LED display frequency size. The output of the microcompute connect DAC0832 to carry on a DA conversion，again pass operation amplifier to put an end exportation wave-form. This design has advantage of simple circuit, tightly p
8、acked structure, cheap price, superior function etc.Keywords： signal generator; MCU; DAC083目 录摘 要IAbstractII绪 论11.1 课题的研究背景和意义11.2 国内外研究现状21.3 设计要求3第2章 方案选择52.1 方案选择52.2 主控模块的选择52.3 本章小结5第3章 硬件电路的设计63.1 系统的总体设计方案63.2 单元电路的设计73.2.1 采样模块及原理73.2.2 按键电路83.2.3 显示电路113.2.4 D/A电路123.2.5 流压转换电路123.2.6 单片机与D
9、AC0832的连接133.3 本章小结14第4章 软件设计154.1 软件的总体设计154.2 频率改变与波形输出流程图164.3 频率程序设计174.4 键盘扫描程序与处理程序184.5 1602显示程序184.6 本章小结18第5章 系统调试19结 论20致 谢21附录1 译文23附录2 英文参考资料25附录3 原理图28附录4 源程序29绪 论1.1 课题的研究背景和意义信号发生器作为一种通用的信号源发生器仪器，早在20年代电子设备刚出现时它就产生了。随着通讯和雷达技术的发展40年代出现了主要用于测试各种接收机的标准信号发生器，使信号发生器从定性分析的产生信号仪器发展成定量分析的产生信号
10、仪器。同时还出现了可用来测量脉冲电路或用作脉冲调制器的脉冲信号发生器。自60年代以来信号发生器有了迅速的发展，这个时期的波形发生器大多采用模拟电子技术，由分立元件或模拟集成电路构成，其电路结构复杂，且仅能产生正弦波、方波、锯齿波和三角波等几种简单波形。自从 70 年代微处理器的出现以后，利用各种微处理器、模数转换器和数模转多以软件为主，实质是采用微处理器对DAC的程序控制，就可以得到各种简单的波形。极大促进了数字化技术在电子测量仪器中的应用，使原有的模拟信号处理逐步被数字信号处理所代替，从而扩充了仪器信号的控制力，提高了信号的准确度、精度和变换速度。单片机在我国的应用历史不久，但发展很快.19
11、80年应用软件只有100项.到1985年猛增至15000项.目前我国的单片机应用主要在工业自动化与仪器仪表控制。与控制有关的的仪器表因广泛采用单片机，对单片机的应用产生重大的影响：1简化了仪表面盘，用数字键盘代替了面板开关和旋钮，外表美关。 2增强了仪表的功能和灵活性。3使仪表能对简单的测量数据进行处理以及实现校正和自动诊断。4可用软件代替硬件，实现虚拟检测，这使单片机向智能化。随着单片机技术的迅猛发展，信号发生器也伴随着它得到迅猛的发展。可以说，单片机技术的发展,为信号发生器提供了广大的空间。单片机的性价比高，具有体积小，耗电省，携带方便，使用环境要求，以及灵活， 通用性好等特点。尽管单片机
12、还存在速度不高，内存容量小，寻址方式不多等特点， 但随着，不断的技术改进和本身特点，因而得到迅速发展。通过该设计课题的研究和制作使我对信号发生系统要有一个全面的了解、对信号的发生原理要理解掌握，以及低频信号发生器工作流程：波形的设定，D/A转换，单片机（51单片机，显示电路，键盘控制），显示和各模块的连接通信等各个部分的熟练联接与调试，全面的了解常规芯片的使用方法、掌握了简单信号发生器应用系统软硬件的设计方法，进一步锻炼了我在信号处理方面的实际工作能力。1.2 国内外研究现状胥绍禹在多波形信号发生器一文中设计的电路采用了两块 CMOS 数字集成电路74C04（内含六个反相器）和74C14（内含
13、六个带施密特电路的反相器）。由反相器IC1 的a、b、c 三个并联、电阻W1R1、电容C1、C2、C3 构成振荡器产生三角波，振荡频率计算公式为f11.7RC。可由开关控制频率。此三角波经施密特触发器IC2a整形为方波，再经IC2bf 并联输出（多个门电路并联以提高驱动能力），其电平兼容TTL。 IC1d、IC1ef 构成两级线性放大器，用于将三角波整形为模拟正弦波。当波形选择开关K3 将电阻R2和二极管D1 或D2 接入电路时，输出的方波被整流为正电压或负电压加到三角波发生器的输入端，构成压控振荡器（VCO），从而获得极性不同的锯齿波或脉冲波，脉冲宽度取决于电阻R2 和积分电容的大小。杨潇，
14、刘刚，翟玉文在多功能PWM信号发生器设计中设计的多功能PWM信号发生器以MSP430F169单片机为核心，由时钟和复位、频率及波形设定、LCM 显示器、PWM 信号发生电路组成MSP430F169单片机数模转换模块输出端DAC1输出直流电压可控制PWM占空比；DAC0输出交变电压可产生SPWM信号，且基波频率和波形受单片机控制。MSP430F169单片机小系统电路由MSP430FI69、复位电路、低速时钟电路(32 768 Hz)、高速时钟电路(8MHz)等元件构成MSP430F169片内有6O K程序存储区、2K的数据存储区和多种外围模块，并具有12位数模转换模块DAC12选用内部25 V参
15、考电压源，输入DAC12的数字量从0xO到0xFFF变化时，对应的输出电压量也就从0到2.5 V变化他的设计中使用DAC1通道控制PWM占空比，DAC0通道产生交变基波。李辉，朱林生基于FPGA的三相函数发生器设计设计的信号发生器是基于DDS原理，频率控制字M和相位控制字P分别控制DDS输出波形的频率和相位。相位累加器是整个波形产生的核心，它有一个累加器和一个N位相位寄存器组成。每来一个时钟脉冲，相位寄存器以步长M增加。相位寄存器的输出与相位控制字相加，其结果作为波形查找表的地址。波形查找表由ROM构成，内部存有一个完整周期的波形的数字幅度信息，每个查找的地址对应波形中0360范围的一个相位点。查找表输入的地址信息映射达成波形幅度信号， 同时输出到数模转换器的输入段，DAC输出的模拟信号经过程控滤波器，得到一个频谱纯净的波形。徐仁贵，管运生，李学东在实用的多功能信号发生器用单片机制作信号发生器，除了单片机以外， 包括有查表地址发生器、ROM、DAC 以及放大倒相等环节。该结构的特点是应用可编程计数器设计了一个“ 查表地址发生器” , 其目的是使信号发生器只是在设定信号参数时瞬间占用微处理器, 其余时间微处理器都可以用来处理其它事务。在ROM中储存着
