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1、本科毕业设计说明书实用信号发生器的设计 THE DESIGN OF PRACTICAL SIGNAL GENERATOR学院（部）：电气与信息工程学院专业班级： 电子信息工程 学生姓名： 指导教师： 2011 年 06 月 02 日1安徽理工大学毕业设计实用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。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
2、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自对应的芯片，让其工作起来更加精确。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
3、0V到+5V，频率范围1HZ到1kHZ，能满足低频测试基本需要。关键词：AT89S52单片机，DAC0832，液晶显示器ITHE DESIGN OF PRACTICAL SIGNAL GENERATORABSTRACTSignal generator is a common source of the signal, widely used in electronic circuits, automatic control system and the teaching experiment. The most commonly used by waveform generator compo
4、sed 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 meet actual needs. Therefore, the issue of the AT89S52 SCM, DAC0832, and other components, through software and hardware combin
5、ation 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 only adjustable waveform, but also to meet the requirements of precision.The signal generator system is controlled by a microcont
6、roller 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 of the control of all of the corresponding chip, so work together more precise. This system can produce different frequencies,
7、different amplitude of the sine wave, square wave and triangle wave, the wave of various frequencies within the scope of the basic requirements can not maintain a good shape distortion, through various optional keyboard and adjust the waveform The frequency and magnitude waveform, the final adoption
8、 of LCD as well as various parameters of various waveform displayed. The system operated with a simple and relatively low cost. Through the experimental test, excellent performance, precise parameters, no distortion, the wave range 0 V to +5 V, the frequency range 1HZ to 1kHZ, can meet the basic req
9、uirements of low frequency tests. KEY WORDS: AT89S52 SCM, DAC0832, LCDII目录摘要(中文)I摘要(外文)II1 绪论11.1信号发生器综述11.1.1信号发生器简介11.1.2信号发生器实现方式11.1.3信号发生器的分类11.2 研究信号发生器的目的及意义21.3本课题的研究现状31.4主要研究内容42 信号发生器系统设计52.1系统方案的比较52.2系统模块方案选择62.2.1控制模块方案选择62.2.2显示方案选择62.2.3键盘方案选择72.2.4 D/A转换方案选择72.3 系统总体方案设计72.4理论分析82.4
10、.1电路的理论计算82.4.2波形产生相关理论113 系统硬件设计133.1单片机最小系统133.1.1单片机的介绍及资源分配133.1.2单片机最小系统及各部分介绍173.2波形产生模块设计203.2.1单片机与DAC0832的接口203.2.2幅度控制部分253.2.3 DAC0832与运放的连接263.3 键盘显示模块设计273.3.1 键盘电路原理273.3.2 键盘接口设计293.3.3 液晶显示电路314 系统软件设计324.1系统软件设计方案324.2系统软件流程图334.3 信号产生子程序流程图354.3.1 正弦波产生354.3.2 三角波产生364.3.3 方波产生374.
11、4 单片机软件开发系统38总结40参考文献41致谢42451 绪论1.1 信号发生器综述1.1.1信号发生器简介信号发生器又称函数发生器、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、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、
12、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根据其频率发生方法可分为谐振法和合成法两种。一般的传统发生器都是采用谐振法，即用具有频率选择性的回路来产生正弦振荡，来获得所需频率，也可以根据频率合成技术来获得所需频率，称为频率合成器。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
13、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DDS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
14、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
15、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 研究信号发生器的目的及意义信号发生器是信号源的一种，主要给被测电路提供所需要的己知信号(各种波形)，然后用其它仪表测量感兴趣的参数。可见信号源在各种实验应用和试验测试处理中，它的应用非常广泛。它不是测量仪器，而是根据使用者的要求，作为激励源，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以满足测量或各种实际需要。信号发生器是一种经常使用的设备，但由纯粹物理器件构成的传统的设计方法存在许多弊
