采用8031设计信号发生器

波形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。

本次课程设计使用的AT89S51 单片机构成的发生器可产生锯齿波、三角波、正弦波等多种波形，波形的周期可以用程序改变，并可根据需要选择单极性输出或双极性输出，具有线路简单、结构紧凑等优点。

在本设计的基础上，加上按钮控制和LED显示器，则可通过按钮设定所需要的波形频率，并在LED上显示频率、幅值电压，波形可用示波器显示。

二、系统设计波形发生器原理方框图如下所示。

波形的产生是通过AT89S51 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AT89S51的P2口接5个按扭,通过软件编程来选择各种波形、幅值电压和频率，另有3个P2口管脚接TEC6122芯片，以驱动数码管显示电压幅值和频率，每种波形对应一个按钮。

此方案的有点是电路原理比较简单，实现起来比较容易。

缺点是，采样频率由单片机内部产生故使整个系统的频率降低。

1、波形发生器技术指标1）波形：方波、正弦波、锯齿波；2）幅值电压：1V、2V、3V、4V、5V；3）频率：10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ；2、操作设计1）上电后，系统初始化，数码显示6个…－‟，等待输入设置命令。

2）按钮分别控制“幅值”、“频率”、“方波”、“正弦波”、“锯齿波”。

3）“幅值“键初始值是1V，随后再次按下依次增长1V，到达5V后在按就回到1V。

4）“频率“键初始值是10HZ，随后在按下依次为20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1000HZ循环。

三、硬件设计本系统由单片机、显示接口电路，波形转换（D/A）电路和电源等四部分构成。

电路图2附在后1、单片机电路功能：形成扫描码，键值识别、键处理、参数设置；形成显示段码；产生定时中断；形成波形的数字编码，并输出到D/A接口电路和显示驱动电路。

任务书设计内容：用MCS51和DAC设计一个信号发生器设计要求：1.用8031设计一个数字信号发生器2.波形种类：方波、三角波、梯形波、锯齿波、正弦波。

3.波形幅值在－5V ～＋5V之间连续可调。

4.波形频率可调5.可方便地改变波形的各个参数并有相应的显示。

硬件设计图1 实际电路接线图总体方案幅值可调：本方案里就只有正弦波建了表，表中有256个点。

正弦波通过读取旧表其他四种波形通过自加，后利用ADC0809芯片将滑动变阻器上的电压转化成数字量然后通过软件，对AD取出的值乘以原表<或自加值）再除以FFH建立一张新表来实现调幅输出。

频率可调：也是通过DAC0832芯片，在AD采样中获取一个值放入入口地址R2中，利用R2做出一个延时程序，来调整波形周期，从而调整了频率。

波形输出：本实验台的DAC0832芯片的工作模式为双极性模式，即可实现-5V～+5V可调。

数值显示：利用LCD1602模块来进行动态输出，思路为利用AD值乘以一个峰值<5V）32H，再除以FFH，所得的商做进行BCD处理，再加上30H变成ASCII 码便可以输出所调整的数字了。

软件设计软件设计方案锯齿波：A自加1，每次与AD转换结果作处理，处理后的数值建立一张新表，放入外部存储器0000H～00FFH中。

最后读新表，输出波形。

三角波：A自加2直至00H，每次与AD转换结果作处理，处理后的数值建立一张新表，放于外部存储器0000H～00FFH中。

最后读新表，输出波形。

梯形波：A每次自加3直至FFH，每次与AD转换结果作处理，结果存入外部存储器0000H～0055H和00AA～00FFH中，后将峰值存入0055H～00FFH中。

最后读新表，输出波形。

方波：0000H～007FH输出高电平，007FH～00FFH输出低电平，处理后的数值建立一张新表，放入外部存储器0000H～00FFH中。

最后读新表，输出波形。

正弦波：由于有在内部存储器建表，因此建新表只需要把原表值乘以AD转换值，除以255，输出的商存入外部存储器的0000H ～00FFH中。

用8031控制的BDJ-3A三相功率电能表用8031控制的BDJ-3A三相功率电能表8031单片机以其可靠性高、体积小、价格低、功能全等优点，广泛地应用于各种智能仪器中，这些智能仪器的操作在进行仪器校核以及测量过程的控制中，达到了自动化，传统仪器面板上的开关和旋钮被键盘所代替，测试人员在测量时只需按需要的键，省掉很多烦琐的人工调节，智能仪器通常能自动选择量程，自动校准。

有的还能自动调整测试点，这样不仅方便了操作，又提高了测试精度。

BDJ-3A三相标准功率电能表就是一种为了满足高精度功率，电能测量而设计的新型智能化仪表，仪表由功率——频率转换部分和专用微型计算机部分组成，功率——频率转换部分采用了电流自平衡原理的时分割乘法器和电流频率变换器。

具有精度高，线范围宽，功率因素特性好，满度和零点稳定等优点，计算机部分由8031单片机等芯片组成，由它控制仪表数字部分的工作，进行误差运算，计数显示和实现智能化功能、仪表结构合理、集成度高、稳定可靠，外表亲轻巧美观，即适合于实验室使用，又可携带现场检测和校验。

二、技术指标1.电压量程Un 3*100V（可扩展200V/400V）2.电流量程In 3*5（可扩展0.2/1A/10A/20A）3.测量频率范围 45—65HZ频率变化影响 45—65HZ范围内<0.05%4.输入电压范围 0.9—1.1Un电压变化影响 0.9—1.1Un范围内<0.05%5.输入电流范围 0.05—1.1In输入阻抗：RiUn/Ri、100V/50KΩ、200V/100 KΩ、400V/200 KΩIn/Ri、1A/0.2Ω、5A/0.1Ω、10A/0.05Ω、20A/0.025Ω6.三相额定功率下的输入脉冲频率（5V矩形波）FH=30KZ FL=3HZ7.温度影响：10—30℃范围内<0.05%℃标准环境：温度20±2℃，相对湿度不大于80%8.工作电源：220V±10%，50HZ9.外观：体积400*280*99mm∧3、重量约8KG10.基本误差：三.工作原理在BDJ-3A中，8031与2764程序块合用扩展为8K程序存储系统，其线路图如下：因8031芯片内没有程序存储器，因此它在应用中与程序块2764连用。

目录1、设计原理与方法 (2)1.1、单片机系统概述 (2)1.2、80C51内部结构与引脚说明 (2)1.3、设计原理 (4)2、系统硬件线路设计图 (6)3、程序框图 (7)4、资源分配表 (8)5、源程序 (8)6、仿真结果 (12)7、性能分析 (14)8、总结与心得 (15)9、参考文献 (16)1、设计原理与方法1。

1、单片机系统概述单片机也被称为微控制器（Microcontroller Unit)，常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。

单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。

最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。

INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。

事实上单片机是世界上数量最多的计算机.现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。

手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1—2部单片机。

而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作.汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多. 单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上.相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。

概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。

它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。

同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

1。

2、80C51内部结构与引脚说明8051的CPU包含以下功能部件：（1）8位CPU。

（2）布尔代数处理器，具有位寻址能力。

单片机技术课程设计说明书课题名称目录引言 (3)一设计任务 (3)1设计内容 (3)2设计要求 (3)二芯片功能介绍 (3)三总体功能图和总原理图 (5)四程序流程图 (6)1 锯齿波程序流程图 (6)2 三角波程序流程图 (7)3 梯形波程序流程图 (8)4 方波程序流程图 (9)5 正弦波程序流程图 (10)6 整体程序流程图 (11)五程序设计 (12)六仿真测试 (16)七总结与体会 (19)八参考文献 (20)引言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。

这次的设计分为五个模块：单片机控制及显示模块、数模转换模块、波形产生模块、输出显示模块、电源模块。

使用AT98C52作为主控台结合芯片DAC0832产生1HZ-10HZ频率可调的五种信号波（锯齿波、三角波、方波、梯形波、正弦波）。

这几种波形有几个开关控制，可以随意进行切换，十分方便。

另外，波形的频率和振幅也可以通过开关进行更改。

可以说这次的设计操作简单，内容丰富，而且电路快捷明了。

1设计任务1.1设计内容以单片机为基础，设计并开发能输出多种波形（正弦波、三角波、锯齿波、梯形波等），且频率、幅度可变的函数发生器。

1.2设计要求设计借口电路，将这些外设构成一个简单的单片机应用系统，画出接口的连接图和仿真图，并编写出控制波形的程序。

2芯片功能介绍2.1、DAC0832芯片介绍：DAC0832为一个8位D/A转换器,单电源供电,在+5~+15V范围内均可正常工作。

基准电压的范围为±10V,电流建立时间为1μs,CMOS工艺,低功耗20mW。

DAC0832的内部结构框图如下图所示。

图2.1 DAC0832的内部结构框图2.2 DAC0832的外部引脚及功能介绍图如下：图2.2 DAC0832介绍2.3 DAC0832的应用：DAC0832一是用作单极性电压输出，二是用作双极性电压输出，最后是用作程控放大器。

2.4 DAC0832与8031的连接方式：DAC0832的与单片机的连接方式有三种方式：（1）单缓冲；(2)双缓冲、(3)直通方式。

8031芯片8031芯片是Intel公司推出的单片机微处理器，是基于MCS-51系列的一款产品。

它是一种典型的8位CMOS单片机，采用哈佛结构，内部有128字节的片内RAM，4KB的片内ROM，51个通用IO引脚，8位定时/计数器，两个中断源等功能。

8031芯片内部包含了寄存器、计时器、计数器、中断控制器等功能，能够处理复杂的计算和控制任务。

芯片的外部引脚可以通过设定不同的功能来实现输入输出或与外部器件进行通讯。

8031芯片是一种非常常见的单片机，被广泛应用于各种电子产品中。

其主要特点如下：1. 高性能：8031芯片采用了先进的CMOS技术，具有高性能和低功耗特点。

其CPU工作频率可以达到12MHz，执行指令速度快，能够处理复杂的计算和控制任务。

2. 大容量存储：8031芯片内部集成了4KB的ROM，用于存储程序代码，可以容纳大量的程序。

此外，芯片内部还有128字节的RAM，用于存储变量和临时数据。

3. 强大的定时/计数器：8031芯片具有一个8位的定时/计数器，可以生成不同的定时和计数功能。

它可以用于测量时间、计数脉冲、生成脉冲信号等。

4. 多种输入输出功能：8031芯片具有51个通用IO引脚，可以通过设定不同的模式实现输入输出或与外部器件进行通讯。

它支持多种输入输出方式，包括口输入、口输出、串行通讯等。

5. 丰富的中断控制功能：8031芯片具有两个中断源，可以实现多种中断功能。

它支持外部中断、定时器中断、串口中断等，可以及时响应外部事件并进行相应的处理。

总之，8031芯片是一款功能强大、性能优越的单片机微处理器，可以广泛应用于各种电子产品中。

它具有高性能、大容量存储、强大的IO功能和丰富的中断控制功能等特点，适合于处理复杂的计算和控制任务。

尽管目前市场上已经有更先进的单片机产品，但8031芯片作为一种经典的八位单片机，仍然被广泛使用和研究。

单片机原理及接口技术一、判断题1. 指令字节数越多，执行时间越长。

……………………………………（）2. 内部寄存器Rn（n=0~7）作为间接寻址寄存器。

……………………（）3. 8031芯片内一共有4K的ROM，256字节的RAM。

……………………（）4. 8位构成一个字节，一个字节所能表达的数的范围是0-255。

………（）5. 8051中的工作寄存器就是内部RAM中的一部份。

………………………（）6. 8051中特殊功能寄存器（SFR）就是内部RAM中的一部份。

…………（）7. MOV A，@R0这条指令中@R0的寻址方式称之为寄存器间址寻址。

……（）8. MOV A，30H这条指令执行后的结果是（A）=30H ………………………（）9. MOV A，@R7,将R7单元中的数据作为地址，从该地址中取数，送入A中（）10. SP称之为堆栈指针，堆栈是单片机内部的一个特殊区域，与RAM无关（）二、简答题1. 分别列出传送指令、算术指令、逻辑指令和转移指令。

2. 指出下列指令的寻址方式：1）：MOV A，#01 3）：ADD A,10H2）：MOV A，@R0 4）：SETB 20H3. 要设置T0为16位计数器；T1为8位定时器，请填写TMOD寄存器4. 说出SCON中SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 的意义和功能5. 按动态扫描设计，6根线可以接多少个按键？并画出与51单片机的接线图。

6. 如果(DPTR)=507BH，(SP)=32H，(30H)=50H，(31H)=5FH，(32H)=3CH,则执行下列指令后：POP DPH;POP DPL;POP SP;则：(DPH)= ____；（DPL）=_______；（SP）=_______；7. 分析下列程序的功能PUSH ACCPUSH BPOP ACCPOP B8. 三片6264的地址范围分别是多少？(地址线未用到的位填1)9. 给8031单片机扩展一片2716和6116，请画出系统连接图，并给出地址范围。

基于单片机的多功能信号发生器的设计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。

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。

本设计主要由主控制器模块、信号发生模块和液晶显示模块三大部分组成。

采用STC89C52单片机为主控制器，由它来控制DDS芯片AD9835再通过TLC5615完成数字量输入到模拟量输出的转换，然后经运放调节电压幅度，产生1MHz～15MHz的正弦波和方波，最后由液晶屏显示。

本论文其重点讨论了AD9835基本工作原理、DAC数模转换及其与89C52单片机控制系统的硬件结构和软件设计框图。

关键词：单片机；DDS芯片；液晶显示绪论随着集成芯片制造工艺的进一步发展，一些高性能的波形产生专用芯片逐渐被应用到该领域并获得成功。

波形发生装置的电路设计得到进一步简化，而与此同时，所产生的波形的质量却得到了显著提高。

例如应用比较广泛的DDS芯片AD9833系列，能制作出各种频带宽，质量高的波形信号，例如应用高性能的AD9833芯片，可以做出频率1GHZ以上，频率分辨率0.1HZ以下的优质波形。

科技不断发展，在各个领域对信号产生电路提出了越来越高的要求。

以往那些只具有单一优势的波形发生装置的应用越来越受到限制。

例如用模拟器件构成的波形发生器电路简单可靠、信号频率较高，但可调节性差；采用数字电路为核心的波形发生装置所产生的信号可调节性好，但电路复杂，而频率又不易做的很高。

较为理想的波形发生装置应该同时具备多方面的优良品质，信号的频带应该较宽，而且步进精确。

另外，微型化也是信号产生装置的发展趋势之一，这样，才能将信号发生装置方便的嵌入到各种仪器设备中。

单片机实验报告书一、实验目的设计一个能发出100HZ，150HZ，300HZ频率的信号发生器，信号由P0口输出，数码管显示频率值，启动频率输出信号由按键3进行，改变信号频率由按键1，2，3进行切换。

二、实验分析该实验中8031通过8155于LED数码管和键盘连接，8031的P0口与8155的AD口直接相连，用于传送地址和数据。

8031的P2.5与8155的IO/M相连，P2.6与CE相连，8031的ALE,RD,WR分别与8155的ALE,RD,WR相连。

1、显示部分：6位数码管共阴极连接，动态显示字形。

8155的PB0－PB7连接到数码管的a,b,c,d,e,f,g和sp,以提供字形码，决定显示的字形。

6根阴极线连接到8155的PA0－PA5，PA口提供位选码（扫描字），决定哪一位发亮。

动态显示就是一位一位地轮流点亮LED，当某位LED点亮时输入相应于该位的被显示字形。

虽然实际上是各位轮流显示，但速度很快，所以感觉上是6位LED同时显示。

程序中在片内RAM开辟一组显示缓冲区，专用于存放待显示的数据，缓冲区选用2AH－2FH六个单元，依次存放数据的高位到低位。

2、键盘部分：实验中键盘接口电路采用行列式结构，共2行6列，对应于12个键盘，每个键分配一个键号，依次为0－B，任一个键的键号＝该行的首键号＋列号。

所以只要确定被按下键的行、列位置，就能确定该键的键号。

键盘扫描程序具有以下功能：⑴、判别有无键按下：从PA口输出扫描字00H，读PC口。

若无键按下，则PC0、PC1均为1，若有键按下，则PC0或PC1为0。

⑵、消除键抖动:在识别键按下后延时5－10ms，再判别键状态。

如果键已放开，认为属于抖动，是误动作。

如果键仍闭合，则表示有一个稳定的输入。

⑶、判别键号：由PA0－PA5对列线发出扫描字，先后次序时FEH、FDH、FBH、F7H、EFH、DFH（0位左移）。

每次列扫描时，检查行线输入，先查PC0，再查PC1。

基于8031的通用控制器输入输出电路设计基于8031的通用控制器输入输出电路设计一、引言基于8031的通用控制器输入输出电路是一种常见的控制器电路，它可以实现对外部设备的输入和输出控制。

本文将详细介绍该电路的设计原理、硬件连接和软件编程。

二、设计原理基于8031的通用控制器输入输出电路的设计原理是利用8031单片机的强大功能，实现对外围设备的控制。

8031单片机是一种高性能、低功耗的单片机，具有丰富的外设接口和强大的计算能力。

该电路的输入部分采用了多种传感器，如温度传感器、光敏传感器等。

这些传感器将外部环境的信息转化为模拟信号，并通过模数转换器转化为数字信号输入到8031单片机中。

输出部分采用了继电器、LED灯等外部设备，通过8031单片机的数字输出口控制这些设备的开关状态。

当单片机接收到特定的输入信号后，根据预设的逻辑关系，控制相应的输出设备。

三、硬件连接基于8031的通用控制器输入输出电路的硬件连接如下：1. 将各个传感器与模数转换器连接，将模数转换器的数字输出连接到单片机的数字输入口。

2. 将继电器、LED灯等输出设备与单片机的数字输出口相连。

四、软件编程基于8031的通用控制器输入输出电路的软件编程主要包括以下几个方面：1. 初始化：设置单片机的输入输出口的方向和初始状态。

2. 采集输入信号：通过模数转换器将传感器的模拟信号转化为数字信号，并存储到单片机的内部存储器中。

3. 处理输入信号：根据输入信号的数值和预设的逻辑关系，进行相应的处理操作。

4. 控制输出设备：根据处理结果，控制单片机的输出口，控制继电器、LED灯等输出设备的开关状态。

五、应用领域基于8031的通用控制器输入输出电路在工业自动化、家居自动化等领域有着广泛的应用。

它可以实现对各种外部设备的精确控制，提高了系统的自动化程度和工作效率。

在工业自动化中，该电路可以用于控制各种机械设备的运行和监测。

例如，可以通过输入部分的温度传感器监测机器的温度，通过输出部分的继电器控制机器的开关状态。

基于8051F330的音频信号发生器的设计与实现关键字：8051F330 音频信号发生器1 引言目前，单片机系统以价格低廉、开发环境完备、开发工具齐全、应用资料众多、功能强大且程序易于移植等优点而得到广泛应用。

同时，随着信息化进程、计算机科学与技术以及信号处理理论与方法的迅速发展，需要的数据量越来越大，对数据存储也提出了更高要求。

MMC/SD卡以其价格、体积、读取速度等特点成为现今大多数便携式嵌入式设备的首选。

2 系统结构及原理基于8051F330的音频信号发生器的系统结构，它主要由8051F330单片机、MMC/SD卡存储器、RS232串行通信接口、上位机、液晶显示、键盘以及信号调理电路等部分组成。

将写入MMC/SD卡中的音频数据存储在上位机，单片机通过RS232串行通信接口写入MMC/SD卡，以中断方式读取键盘接口命令，并根据命令控制选择相应的音频信号数据，再由信号调理电路输出不同频率和强度的音频信号，系统通过液晶显示模块显示信号频率、信号强度及信号类型。

该系统突出的特点是上位机采用Lab Windows/CVI软件，通过RS232串行通信接口与单片机通讯；以文本格式存储在上位机的音频信息则通过RS232串行通信接口下载到MMC/SD 卡。

系统控制核心选用美国Cygnal公司的8051F330单片机，C8051F330微控制器采用独特的CIP-8051架构，对指令运行实行流水作业，大大提高了指令的运行速度；采用多功能存储卡-MMC/SD卡作为存储介质。

MMC/SD卡内置控制电路，可应用于手机、数码相机、MP3等多种数字设备，反复记录30万次，具有较高的性价比；液晶显示屏采用OCM12864点阵液晶显示模块，由单片机时序控制，具有8位数据线、6条控制线和电源线。

3 硬件设计3.1 MMC/SD卡接口电路MMC/SD卡在音频信号发生器系统中是以数字量形式存储音频信息。

MMC/SD卡有两种工作模式，即MMC/SD模式和SPI模式。

思考题第一章 绪论1、什么是智能仪器？智能仪器的主要特点是什么？ 2．简述推动智能仪器发展的主要技术。

3．智能仪器有哪几种结构形式？各有什么特点？请画出结构图。

4、 仪器仪表的重要性体现在哪些方面？5、 你在学习和生活中，接触、使用或了解哪些仪器仪表？属于哪种类型？ 第二章 器件基础 （§2.1 ）1、 什么是A/D 转换器？什么是D/A 转换器？2、 D/A 转换器内部主要由哪几部分组成？各有什么作用？3、 试设计4位的倒T 型网络DAC 设R=10k 参考电压为5伏，举例说明输入数字量为0100B,1100B 时，反馈电阻上的电流值。

试用 D/A 转换器设计一个简易信号发生器，要求画出原 理框图，说明工作原理。

4、 12位的D/A 转换器，满量程输出是2.5V ，则D/A 转换器的分辨率是多少？（§2.2 ）5、简述模拟信号转换为数字信号的一般步骤。

6、 有一 8位的逐次逼近式A/D 转换器，满量程为5V,现若输入4.1V 模拟电压，试分析其逐 次逼近的转换过程。

若时钟频率是 100kHz,计算完成一次转换所需的时间。

7、 CPU^般采用哪几种方式和A/D 转换器进行联络实现对转换数据的读取。

8、 量化的方法有几种？量化单位如何取？9、 一个8位的ADC 满量程输入电压是5V,其分辨率是多少mV课本P20,图2-14是利用AD612和模拟开关组成的程控指数增益放大器，请说明电 路的工作原理。

§2.4)10、11、12、 13、14、§2.3）什么是程控放大器？主要由哪几部分组成？ 请设计放大倍数为 2、 3、 5、 6 的多档程控同相放大器并写出程控增益表。

集成仪表放大器AD612如何实现增益控制？ 利用仪表放大器AD612和模拟开关CD4051设计4档程控仪表放大器，要求画出原理图给出程控增益表。

4档放大增益为 2、 3、 4、 9。

画出仪表放大器的原理图，说明电路组成并推导仪表放大器的增益。

综合实验报告——调频信号发生器班级：XX自动化（X）班姓名：XXX学号：XXXXXXXXX一、题目分析题目：调频信号发生器要求：通过对电位器W1滑动端输出的电压进行A/D采样，利用采样值控制8031的P1.0输出方波信号的频率，并用该信号驱动喇叭发出频率可变的声音。

控制功能：当输入的模拟电压为5V时，输出方波的频率为39.0625Hz；当输入的模拟电压为0时，输出的方波频率为10kHz。

输出方波周期与输入模拟电压的关系为T=（1＋电压采样值）*100μS。

A/D的时钟信号由4MHz的晶振经过74LS393八分频后供给。

使用的主要元器件：8031、6MHz的晶振、74LS373、74LS138、2764、ADC0809、4MHz晶振、74LS04、74LS393、三极管9012、喇叭、电位器W1等。

结果验证：运行程序，旋动W1，看喇叭发出的声音是否符合题意要求。

分析：依据题目要求可得简单思路：通过ADC0809模数转换芯片对由电位器W1滑动端输出的0~5V的电压进行采样可得到256个采样值，即0~0FFH。

再通过定时器完成对不同采样值的控制达到控制方波频率，进而通过单片机P1.0口输出到发声器。

二、方案论证论证：根据题目已知：1、A/D的时钟信号由4MHz的晶振经过74LS393八分频后供给；2、当输入的模拟电压为5V时，输出方波的频率为39.0625Hz；3、当输入的模拟电压为0时，输出的方波频率为10kHz。

可得到：1、A/D转换（ADC0809）的采样数值为0~0FFH，总共对应256个频率。

2、A/D转换（ADC0809）的时钟信号相当于0.5M的脉冲源。

此外，此实验选用的是AT89C51，其采用的是6M晶振，所以它的一个机器周期为2微秒。

根据题目所给：输出方波周期与输入模拟电压的关系为T=（1＋电压采样值）*100μS。

依据此设定定时器参数即可完成要求功能。

三、软件设计程序设计：ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN: MOV DPTR, #0A000HMOVX @DPTR, ALCALL DELAYMOV DPTR, #0A000HMOVX A, @DPTRMOV 30H, A;========高电平输出======================SETB P1.0;========================================MOV TMOD, #00000010B ;使用定时器0，方式2，自动重装载8位计数器MOV TH0, #0CDH ;共计100微秒MOV TL0, #0CDHSETB TR0 ;开始计数LOOP1: JNB TF0, $ ;计数溢出标志，自动置位，查询方式CLR TF0 ;软件清0DJNZ 30H, LOOP1CLR TR0 ;将定时器0关闭;===========低电平输出==================CLR P1.0;=======================================MOV TMOD, #00100000B ;使用定时器1，方式2，自动重装载8位计数器MOV TH1, #0CDH ;共计100微秒MOV TL1, #0CDHSETB TR1 ;开始计数LOOP2: JNB TF1, $CLR TF1CLR TR1 ;将定时器1关闭SJMP MAIN;====延时程序==========================DELAY: MOV R7, #20HDELAY1: DJNZ R7, DELAY1RETEND四、流程图流程图如下：五、硬件介绍1、电位器W1：电位器电路用于产生可变的模拟量。

任务书设计内容：用MCS51和DAC设计一个信号发生器设计要求：1.用8031设计一个数字信号发生器2.波形种类：方波、三角波、梯形波、锯齿波、正弦波。

3.波形幅值在－5V ～＋5V之间连续可调。

4.波形频率可调5.可方便地改变波形的各个参数并有相应的显示。

硬件设计图1 实际电路接线图总体方案幅值可调：本方案里就只有正弦波建了表，表中有256个点。

正弦波通过读取旧表其他四种波形通过自加，后利用ADC0809芯片将滑动变阻器上的电压转化成数字量然后通过软件，对AD取出的值乘以原表（或自加值）再除以FFH建立一张新表来实现调幅输出。

频率可调：也是通过DAC0832芯片，在AD采样中获取一个值放入入口地址R2中，利用R2做出一个延时程序，来调整波形周期，从而调整了频率。

波形输出：本实验台的DAC0832芯片的工作模式为双极性模式，即可实现-5V～+5V可调。

数值显示：利用LCD1602模块来进行动态输出，思路为利用AD值乘以一个峰值（5V）32H，再除以FFH，所得的商做进行BCD处理，再加上30H变成ASCII 码便可以输出所调整的数字了。

软件设计软件设计方案锯齿波：A自加1，每次与AD转换结果作处理，处理后的数值建立一张新表，放入外部存储器0000H～00FFH中。

最后读新表，输出波形。

三角波：A自加2直至00H，每次与AD转换结果作处理，处理后的数值建立一张新表，放于外部存储器0000H～00FFH中。

最后读新表，输出波形。

梯形波：A每次自加3直至FFH，每次与AD转换结果作处理，结果存入外部存储器0000H～0055H和00AA～00FFH中，后将峰值存入0055H～00FFH中。

最后读新表，输出波形。

方波：0000H～007FH输出高电平，007FH～00FFH输出低电平，处理后的数值建立一张新表，放入外部存储器0000H～00FFH中。

最后读新表，输出波形。

正弦波：由于有在内部存储器建表，因此建新表只需要把原表值乘以AD转换值，除以255，输出的商存入外部存储器的0000H ～00FFH中。

非常有用的icl8038信号发生器设计文稿引言信号发生器在电子领域中发挥着重要的作用。

它被广泛地应用于电路测试、科学实验、音频处理、频率校准以及测试和调试等领域。

本文将介绍一种基于ICL8038芯片的信号发生器设计。

ICL8038芯片简介ICL8038是一款集成电路芯片，专门用于信号发生器的设计。

它采用了采样-保持电路、波形调整电路以及数字和模拟混合控制电路。

ICL8038不仅能够生成正弦波、三角波、锯齿波等多种波形，还可以进行频率、幅度、对称度等参数的调整。

电路设计电路图如下所示：1. 电源电路信号发生器的电源电路采用了稳压电源。

稳压电源采用LM7805芯片，直流电压输入桥式整流电路，经过滤波后得到稳定的5V直流电压。

这个电压提供给ICL8038芯片和运放IC。

ICL8038芯片电路用于生成多种波形信号。

本设计中采用ICL8038芯片的内部模拟调整电路和外部数字控制电路共同实现多种波形的输出和参数调整。

相位比较器输入信号的参考电压由单片机输出，单片机通过控制模拟开关电路调整参考电压的值，从而实现对输出波形参数的精确调整。

3. 运放电路为了保持输出信号的稳定性和强度，本设计中采用了运放电路。

运放电路用于放大ICL8038芯片的输出信号，增加输出信号的电压和电流。

电路实现在实际的搭建过程中，可以使用开发板来构建ICL8038信号发生器电路。

开发板可以提供信号发生器所需要的各种电路元件，简化电路搭建过程。

第一步：在开发板上焊接使用的元件，如ICL8038芯片、运放IC、电容、电阻等。

第二步：在开发板上连接电路元件，搭建电路。

需要将各个元件之间的引脚按照电路图连接起来。

第三步：将开发板连接到电源，并检查信号发生器输出是否正常。

参考文献1. Hadi Saeed, Improved Generation of Triangle, Sawtooth and Bipolar Waveforms Using ICL8038, IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering, vol. 8, no. 5, 2013.。