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1、编号本科生毕业设计（论文）题目： 多功能信号发生器的设计 物联网工程 学院 电子信息工程 专业二一三年六月设计总说明设计总说明多功能信号发生器是一种能能够产生多种波形如三角波、矩形波（含方波）、正弦波的电路的信号发生器，在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途随着科技的发展，对信号发生器的各方面要求越来越高传统的信号发生器由于波形精度低，频率稳定性差等特点，已经不能满足许多实际应用的需要而且市场上出售的低频信号发生器价格昂贵，为了适应实际的需要，设计一种低频信号发生器本文介绍了一种基于单片机控制的多功能信号发生器，它采用MAX038与单片机结合的方法，通过Protel99软件进行硬件设计及仿真
2、，采用C语言编程，结合软件控制信号产生、变化，频率测量及显示的流程，整个信号发生器以单片机（AT89C52）为控制中心，主要由稳压电源模块、按键电路模块、LED显示模块、波形生成模块、功率放大模块、整形电路、分频电路模块等组成本设计基本达到初期的设计要求，可以产生1HZ-1MHZ的可人工调节频率及占空比的三角波、正弦波、方波及矩形波，对于产生的波形信号，通过功率放大电路对输出波形信号的幅度、波形稳定性进行调控、同时实现对输出信号频率及占空比的测量，并且可以显示出来，由于本多功能信号发生器所产生的信号频带相对较宽，先对功率放大电路的输出端进行整形处理，由于在12M晶振下单片机所能测量的频率最高只
3、能达到500kHZ，必须对整形输出作一个四分频处理，另外本设计中对于不同频率的波形信号采用了不同的测量方式，对于较低频率的方波，我们通过测量其周期间接获得其频率，而对于较高频率的信号波，则可以直接进行测量，保证了测量的精度综上所述，本设计能产生频率范围为1HZ-1MHZ的正弦波、三角波、方波、矩形波，同时实现了对频率、占空比及幅度的调节以及精确测量并且最终得以显示，基本达到了设计要求关键词：多功能信号；单片机；MAX038；I多功能信号发生器DESIGN SUMMARYVersatile signal generator able to produce a variety of wavefor
4、ms such as triangle wave, square wave (including square), sine wave signal generator circuit, the circuit experiments and equipment testing has a very wide range of usesWith the development of technology in all aspects of the signal generator is increasingly demandingBecause the waveform signal gene
5、rator traditional low accuracy and poor frequency stability characteristics, can not meet the needs of many practical applicationsAnd on the market are expensive low frequency signal generator, in order to meet the actual needs, to design a low-frequency signal generatorThis paper describes a microc
6、ontroller-based control of multi-signal generator, which uses a combination of methods MAX038 with microcontroller through Protel99 hardware design and simulation software, using C language programming, combined with software control signal generator, change the frequency measurement and display pro
7、cess, the signal generator to microcontroller (AT89C52) as the control center, mainly by the power supply module, the key circuit module, LED display module, the waveform generating module, a power amplifier module, shaping circuit, frequency divider circuit modules and other componentsThis design h
8、as basically reached the initial design requirements, you can generate 1HZ-1MHZ can manually adjust the frequency and duty cycle of the triangular wave, sine wave, square and rectangular wave, the waveform signal generated by the power amplifier circuit of the output waveform signal amplitude , wave
9、form control stability, while achieving the output signal frequency and duty cycle measurements, and can be displayed, since the multi-signal generated by the signal generator is relatively wide frequency band, the first output of the power amplifier circuit side shaping process, since the 12M cryst
10、al oscillator frequency can be measured under the chip can only reach 500kHZ, you must make a divide-shaped output processing, in addition to this design for different frequency waveform signal uses a different measurement methods, for more Low-frequency square wave, we obtained indirectly by measur
11、ing the frequency of its period, and for the higher frequency signal waves, can be measured directly, to ensure accuracy of measurement In summary, the design can produce a frequency range of 1HZ-1MHZ sine wave, triangle wave, square wave, rectangular wave, while achieving the right frequency, duty
12、cycle and amplitude adjustment, and accurate measurement and eventually be displayed, reaches the design requirementsKeywords：Multifunctional signal; SCM; MAX038; I目录目 录第1章 绪论11.1 课题背景11.2 国内外现状11.3 设计要求和任务21.4 应解决的主要问题2第2章 系统原理及总体设计32.1 系统原理概述32.2 总体设计方案3第3章 系统硬件设计53.1 单片机介绍及外围电路53.1.1 时钟电路73.1.2 R
13、C复位电路73.2 信号产生模块83.2.1 芯片引脚93.2.2 系统原理103.2.3 频段调节控制103.2.4 频率、幅值、占空比控制123.2.5 频率、占空比调节123.3 稳压电源电路143.4 键盘接口设计153.5 功率放大电路153.6 LED显示电路设计163.7 功率放大输出信号的整形处理173.8 整形电路输出的分频处理17第4章 程序设计194.1 主程序流程图194.2 频率测量流程图204.3 占空比测量流程图21第5章 结论与展望23附录A 单片机程序26附录B 原理图31I多功能信号发生器的设计第1章 绪论1.1 课题背景 随着电子测量及其他部门对各类信号发
14、生器的广泛需求及电子技术的迅速发展，促使信号发生器种类增多，性能提高尤其随着70年代微处理器的出现，更促使信号发生器向着自动化、智能化方向发展1现在，许多信号发生器带有微处理器，因而具备了自校、自检、自动故障诊断和自动波形形成和修正等功能，可以和控制计算机及其他测量仪器一起方便的构成自动测试系统当前信号发生器总的趋势是向着宽频率覆盖、低功耗、高频率精度、多功能、自动化和智能化方向发展在科学研究、工程教育及生产实践中，如工业过程控制、教学实验、机械振动试验、动态分析、材料试验、生物医学等领域，常常需要用到低频信号发生器而在我们日常生活中，以及一些科学研究中，锯齿波和正弦波信号是常用的基本测试信号
15、信号发生器作为一种通用的电子仪器，在生产、科研、测控、通讯等领域都得到了广泛的应用 但市面上能看到的仪器在频率精度、带宽、波形种类及程控方面都已不能满足许多方面实际应用的需求加之各类功能的半导体集成芯片的快速生产，都使我们研制一种低功耗、宽频带，能产生多种波形并具有程控等低频的信号发生器成为可能1.2 国内外现状信号发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的可以完全由硬件电路搭接而成，如采用 555 振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电路便是可取的路径之一但是这种电路存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源而由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号源所需的RC很大；大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证；体积大，漏电，损耗显著更是其致命的弱点一旦工作需求功能有增加，则电路复杂程度会大大增加在70年代后，微处理器的出现，可以利用处理器、A/D/和 D/A，硬件和软件使波形发生器的功能扩大，产生更加复杂的波形这时期的波形发生器多以软件
