基于51单片机的函数信号发生器的设计

单⽚机的三⾓波信号发⽣器设计基于51单⽚机的三⾓波信号发⽣器设计【内容摘要】单⽚机是⼀种集成在电路芯⽚，是采⽤超⼤规模集成电路技术把具有数据处理能⼒的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O⼝和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显⽰驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到⼀块硅⽚上构成的⼀个⼩⽽完善的计算机系统。

单⽚机我感觉很重要，现在⾃动控制在各个领域被⼴泛应⽤，这少不了单⽚机的功劳。

⽬前使⽤的信号发⽣器是函数信号发⽣器，且特殊波形发⽣器的价格昂贵。

所以使⽤我设计单⽚机构成的发⽣器，可产⽣三⾓波、⽅波、正弦波等多种特殊形和任意波，波形的频率可以⽤程序控制、在单⽚机上外围器件距阵式键盘，通过其控制波形并选择，并⽤显⽰器显⽰频率⼤⼩。

在单⽚机的输出端⼝进⾏转换，再通过运放进⾏波形调整，最后输出波在⽰波器上显⽰。

本设计性能优越、价格低廉、结构紧凑、线路简单，希望能在以后产品上能⼴泛的应⽤。

【关键词】单⽚机三⾓波信号发⽣器性能优越⽬录：第⼀章绪论1.1课题背景……………………………………….3--41.2课题意义 (5)第⼆章系统设计2.1三⾓波的产⽣ (6)2.2 设计思路 (7)2.3结构模块划分 (8)第三章硬件电路的设计3.1基本原理………………………………………………………9--103.2 显⽰电路 (11)3.3、D/A电路 (12)第四章软件设计...........................................................................13--16 论⽂总结..............................................................................17--18 参考⽂献 (19)第⼀章绪论1.1课题背景单⽚机诞⽣于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、soc三⼤阶段。

51单片机延时函数在嵌入式系统开发中，51单片机因其易于学习和使用、成本低廉等优点被广泛使用。

在51单片机的程序设计中，延时函数是一个常见的需求。

通过延时函数，我们可以控制程序的执行速度，实现定时器功能，或者在需要的时候进行延时操作。

本文将介绍51单片机中常见的延时函数及其实现方法。

一、使用for循环延时这种方法不精确，但是对于要求不高的场合，可以用来估算延时。

cvoid delay(unsigned int time){unsigned int i,j;for(i=0;i<time;i++)for(j=0;j<1275;j++);}这个延时函数的原理是：在第一个for循环中，我们循环了指定的时间次数（time次），然后在每一次循环中，我们又循环了1275次。

这样，整个函数的执行时间就是time乘以1275，大致上形成了一个延时效果。

但是需要注意的是，这种方法因为硬件和编译器的不同，延时时间会有很大差异，所以只适用于对延时时间要求不精确的场合。

二、使用while循环延时这种方法比使用for循环延时更精确一些，但是同样因为硬件和编译器的不同，延时时间会有差异。

cvoid delay(unsigned int time){unsigned int i;while(time--)for(i=0;i<1275;i++);}这个延时函数的原理是：我们先进入一个while循环，在这个循环中，我们循环指定的时间次数（time次）。

然后在每一次循环中，我们又循环了1275次。

这样，整个函数的执行时间就是time乘以1275，大致上形成了一个延时效果。

但是需要注意的是，这种方法因为硬件和编译器的不同，延时时间会有差异，所以只适用于对延时时间要求不精确的场合。

三、使用定时器0实现精确延时这种方法需要在单片机中开启定时器0，并设置定时器中断。

在中断服务程序中，我们进行相应的操作来实现精确的延时。

这种方法需要使用到单片机的定时器中断功能，相对复杂一些，但是可以实现精确的延时。

基于单片机的函数信号发生器设计设计基于单片机的函数信号发生器是一种能够产生各种波形信号的电子设备。

它利用单片机控制并产生不同频率、幅度和相位的信号，可以应用于实验室教学、科研实验、电子设备测试等领域。

本文将详细介绍基于单片机的函数信号发生器的设计原理、硬件实现、软件设计和功能实现等方面。

设计原理函数信号发生器的基本原理是使用振荡电路产生基准信号，再通过放大和滤波电路得到所需频率和幅度的信号。

传统的信号发生器采用模拟电路实现，如RC振荡器和多谐振荡器等。

而基于单片机的信号发生器则利用单片机高度集成的特点，通过软件控制实现信号的产生。

硬件实现振荡电路可以采用单片机内部的定时器/计数器模块来实现。

通过合理设置定时器的工作模式、时钟频率和计数值，可以产生所需的频率信号。

放大和滤波电路用于将振荡电路产生的小幅度信号放大到所需的幅度，并进行滤波处理，消除杂散和谐波。

AD转换电路用于将模拟信号转换为数字信号，以供单片机进行处理和输出。

可以采用单片机内部的ADC模块或外部的ADC芯片来实现。

软件设计单片机的驱动程序用于初始化相关外设，如定时器、IO口和ADC等，并提供相应的读写函数接口。

信号发生器的控制程序通过设置定时器的工作模式和时序控制，生成不同频率和波形的信号。

通过ADC转换获得外部设置的幅度参数，并通过PWM输出产生所需的幅度信号。

功能实现波形选择功能通过软件控制输出不同类型的波形信号，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。

频率调节功能通过改变定时器的工作模式和时钟频率，实现信号频率的调节。

可以设置不同的频率范围和分辨率，满足不同应用的需求。

幅度调节功能通过ADC转换获取外部设置的幅度参数，并通过PWM输出产生所需的幅度信号。

可以设置不同的幅度范围和分辨率，实现信号幅度的调节。

相位调节功能通过改变定时器的时序控制，实现信号相位的调节。

可以设置不同的相位范围和分辨率，满足不同实验或测试的需求。

总结基于单片机的函数信号发生器是一种功能强大、灵活性高的电子设备。

创新性实验研究报告实验项目名称＿简易函数信号发生器四、实验内容1、运用keil软件对程序进行编写，运行程序，并进行程序修改。

2、运用protues软件进行硬件电路仿真设计。

3、将程序下载到仿真单片机中，并观测输出波形。

4、对程序进行修改，再次运行仿真软件，直到输出理想的波形。

5、仿照仿真软件进行硬件电路的焊接。

6、将程序下载到单片机，并用示波器测试输出波形。

7、对程序进行修改，直到输出满意的波形为止。

3、实验步骤1、首先打开keil软件.2、运用keil软件对程序进行编写，程序见附件。

3、打开protues软件.4、运用protues软件对硬件电路进行设计。

9C51单片机是该信号发生器的核心，具有2个定时器，32个并行I/O口，1个串行I/O口，5个中断源。

由于本设计功能简单，数据处理容易，数据存储空间也足够，因为我们采用了片选法选择芯片，进行芯片的选择和地址的译码。

在单片机最小最小系统中，单片机从P1口接收来自键盘的信号，并通过P0口输出控制信号，通过DA转换芯片最终由示波器显示输出波形。

单片机引脚分配如下：�XTAL1，XTAL2：外接晶振，产生时钟信号。

�RST：复位电路；�P2口：8位数字信号输出输出，外接DAC0832；�P3.6口和P3.7口：DAC0832的时钟信号；单片机模块单片机输出的是数字信号，因为要得到模拟信号的波形就必须对其进行数模转换。

我们采用了DAC0832数模转换器，该芯片具由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器及转换控制电路四部分构成。

由于其输出为电流输出，因为外加运算放大器LM324使之转换为电压输出。

最后通过示波器显示输出的波形。

数模转换模块运放模块整体硬件电路图五、实验结果与分析1、实验现象、数据记录仿真波形2、对实验现象、数据及观察结果的分析与讨论：经过观察调试，再观察，再调试，最终输出的波形较为理想。

此次试验经过一系列的调试，最终输出的波形为正弦波、方波、三角波。

基于51单片机的简易函数信号发生器的设计与分析郭 辉（阜阳师范学院信息工程学院，安徽阜阳，236037）摘要：函数信号发生器设计与分析是单片机实践中的一重要实验。

本文采用Proteus 对函数信号发生器的原理图进行设计，并通过Keil 软件编程验证该设计的可行性，通过调节按键，该简易函数信号发生器可以正确输出正弦波、锯齿波、梯形波、矩形波，并可以通过按键对相应波形的频率进行调节，最终通过Proteus 制作出该电路的PCB 原理图。

本设计对单片机项目设计与实现具有一定的指导意义。

关键词：信号发生器；AT89C51；Proteus ；Keil ；PCB 中图分类号：TP368.1 文献标识码：BDesign and analysis of a simple function signal generator based on 51 single chip microcomputerGuo Hui（College of Information Engineering,Fuyang Teachers' College,Fuyang Anhui,236037）Abstract ：This paper uses the principle of figure Proteus function signal generator is designed,and the feasibility of the design is verified by Keil software programming,by adjusting the key,the simple function signal generator can output sine wave,Ju Chibo,trapezoidal wave,rectangular wave,and can be adjusted through the key corresponding to the frequency of the waveform, eventually produced by Proteus PCB principle diagram of the circuit.Keywords ：signal generator;AT89C51;Proteus;Keil;PCB 0 引言Proteus 软件为英国Labcenter electronics 公司开发的EDA 工具软件。

51单片机信号发生器频率调整思路一、引言51单片机信号发生器是一种常见的电子设备，它可以产生各种不同频率的信号。

在实际应用中，有时需要调整信号发生器的频率以满足特定的需求。

本文将介绍如何通过51单片机实现信号发生器频率调整。

二、基本原理信号发生器是一种能够产生不同频率、振幅和波形的电子设备。

在其内部，通常采用了一个稳定的时钟源和一个可变频率的振荡电路来产生不同频率的信号。

其中，时钟源通常采用晶体振荡器或者RC振荡器；而可变频率的振荡电路则可以采用多种不同的方案，比如VCO （Voltage Controlled Oscillator）或PLL（Phase Locked Loop）等。

在51单片机中，可以通过控制其内部定时器/计数器来实现可变频率的振荡电路。

具体来说，我们可以将定时器/计数器设置为一定的计数值，并且将其工作模式设置为定时模式或者计数模式。

当计数值达到预设值时，定时器/计数器就会产生一个中断请求，在中断服务函数中我们可以进行相应处理从而实现对输出波形频率和占空比的控制。

三、实现步骤1. 硬件设计在硬件设计上，我们需要准备一个51单片机开发板、一个LCD显示屏、一个旋转编码器和一些必要的电子元件。

其中，旋转编码器用于调节输出波形的频率，而LCD显示屏用于显示当前频率和占空比等信息。

2. 软件设计在软件设计上，我们需要编写51单片机的程序来实现信号发生器的控制。

具体来说，程序需要完成以下几个任务：（1）初始化定时器/计数器，并将其工作模式设置为定时模式或者计数模式；（2）设置定时器/计数器的计数值，并启动定时器/计数器；（3）在定时器/计数器中断服务函数中，更新输出波形的频率和占空比等参数；（4）通过旋转编码器来调节输出波形的频率，并更新LCD显示屏上相应的信息。

四、总结通过以上步骤，我们可以实现一个简单的51单片机信号发生器，并且可以通过旋转编码器来调节其输出波形的频率。

当然，在实际应用中还需要考虑到一些其他因素，比如精度、稳定性、噪声等问题。

源程序：ORG 0000HAJM MAINORG 000BHLJMP TC0ORG 0030HMAIN：MOV DPTR，#9FFFH 指向DAC0832（1）MOV A，70HMOVX ＠DPTR，A DAC0832（1）输出MOV DPTR，#7F00H 指向8155命令字端口地址MOV A，#06H 设置A口为输入，B口、C口为输出MOVX ＠DPTR，A 送命令字MOV DPTR，#7F01H 指向A口地址MOVX A，＠DPTR 读入A口的开关数据JNB ACC.4，K10H 判断是否“4”号键，若是则转输出10Hz信号JNB ACC.5，K100H 判断是否“5”号键，若是则转输出100Hz信号JNB ACC.6，K500H 判断是否“6”号键，若是则转输出500Hz信号JNB ACC.7，K1K 判断是否“7”号键，若是则转输出1KHz信号AJMP MAINLED1：MOV R3，#06H 设置6个LED显示MOV R2，#01H 选通第一位LED数据MOV R1，#30H 送显示缓冲区首址GN1：MOV DPTR，#7F03H 指向C口地址MOV A，R2 位选通数据送AMOVX ＠DPTR，A 位选通数据送C口RL A 选通下一位MOV R2，A 位选通数据送R2中保存MOV A，＠R1 取键值MOV DPTR，#TAB 送LED显示软件译码表首址MOVC A，＠A+DPTR 查表求出键值显示的段码MOV DPTR，#7F02H 指向B口地址MOV ＠DPTR，A 段码送显示LCALL LOOP1 调延时子程序INC R1 指向下一位显示缓冲区地址DJNZ R3，GN1 循环显示6个LEDRETLOOP1：MOV R4，#08H 延时子程序LOOP：MOV R5，#0A0HDJNZ R5，$DJNZ R4，LOOPRETK10H：MOV 30H，#00H 显示10HzMOV 31H，#00HMOV 32H，#00HMOV 33H，#00HMOV 34H，#01HMOV 35H，#00HLCALL LED1 调显示子程序MOV TMOD，#00HMOV TL0，#15HMOV TH0，#9EHAJMP PDK100H：MOV 30H，#00H 显示100HzMOV 31H，#00HMOV 32H，#00HMOV 33H，#01HMOV 34H，#00HMOV 35H，#00HLCALL LED1 调显示子程序MOV TMOD，#00HMOV TL0，#08HMOV TH0，#0F6HAJMP PDK500H：MOV 30H，#00H 显示500HzMOV 31H，#00HMOV 32H，#00HMOV 33H，#05HMOV 34H，#00HMOV 35H，#00HLCALL LED1 调显示子程序MOV TMOD，#00HMOV TL0，#01HMOV TH0，#0FEHAJMP PDK1K：MOV 30H，#00H 显示1KHzMOV 31H，#00HMOV 32H，#01HMOV 33H，#00HMOV 34H，#00HMOV 35H，#00HLCALL LED1 调显示子程序MOV TMOD，#00HMOV TL0，#01HMOV TH0，#0FFHPD：JNB ACC.0，KE0 判断是否“0”号键按下，若是则转方波输出JNB ACC.1，KE1 判断是否“1”号键按下，若是则转正弦方波输出JNB ACC.2，KE2 判断是否“2”号键按下，若是则转三角波输出JNB ACC.3，KE3 判断是否“3”号键按下，若是则转锯齿波输出LJMP PDKE0：MOV R7，#00HLCALL LED1 调显示子程序MOV R6，#00HAJMP GNKE1：MOV R7，#02HLCALL LED1 调显示子程序MOV R6，#00HAJMP GNKE2：MOV R7，#02HLCALL LED1 调显示子程序MOV R6，#00HAJMP GNKE3：MOV R7，#02HLCALL LED1 调显示子程序MOV R6，#00HGN：SETB TR0SETB ET0SETB EALOP1：JNB ACC.4，K10H 判断是否“4”号键，若是则转输出10Hz信号JNB ACC.5，K100H 判断是否“5”号键，若是则转输出100Hz信号JNB ACC.6，K500H 判断是否“6”号键，若是则转输出500Hz信号JNB ACC.7，K1K 判断是否“7”号键，若是则转输出1KHz信号AJMP LOP1TC0：CJNE R7，#00H，TC1 发送方波程序MOV DPTR，#TAB1 送方波数据表首址MOV A，R6 发送数据寄存器MOVC A，＠A+DPTRMOV DPTR，#0AFFFH 指向DAC0832（2）MOVX ＠DPTR，A DAC0832（2）输出MOV A，R6INC ACJNE A，#32，QL1MOV R6，#00HAJMP QL1TC1：CJNE R7，#01H，TC2 发送正弦波程序MOV DPTR，#TAB2 送正弦波数据表首址MOV A，R6MOVC A，＠A+DPTRMOV DPTR，#0AFFFH 指向DAC0832（2）MOVX ＠DPTR，A DAC0832（2）输出MOV A，R6INC AMOV R6，ACJNE A，#32，QL1MOV R6，#00HAJMP QL1TC2：CJNE R7，#02H，QL1 发送三角波程序MOV DPTR，#TAB3 送三角波数据表首址MOV A，R6MOVC A，＠A+DPTRMOV DPTR，#0AFFFH 指向DAC0832（2）MOVX ＠DPTR，A DAC0832（2）输出MOV A，R6INC AMOV R6，ACJNE A，#32，QL1MOV R6，#00HAJMP QL1TC3：：CJNE R7，#03H，QL1 发送锯齿波程序MOV DPTR，#TAB4 送锯齿波数据表首址MOVC A，＠A+DPTRMOV DPTR，#0AFFFH 指向DAC0832（2）MOVX ＠DPTR，A DAC0832（2）输出MOV A，R6INC AMOV R6，ACJNE A，#32，QL1MOV R6，#00HQL1：RETITAB：DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99H，82H，0F8H，80HTAB1：DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH DB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFHDB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFHDB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFHDB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFHDB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFHDB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFHDB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFHDB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFHDB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFHDB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFHDB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFHDB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFHDB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFHDB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFHDB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFHDB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00HDB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00HDB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00HDB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00HDB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00HDB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00HDB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00HDB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00HDB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00HDB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00HDB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00HDB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00HDB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00HDB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00HDB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00HDB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，00H，00HTAB2：DB 80H，83H，86H，89H，8DH，90H，93H，96HDB 99H，9CH，9FH，0A2H，0A5H，0A8H，0ABH，0AEHDB 0B1H，0B4H，0B7H，0BAH，0BCH，0BFH，0C2H，0C5HDB 0C7H，0CAH，0CCH，0CFH，0D1H，0D4H，0D6H，0D8HDB 0DAH，0DDH，0DFH，0E1H，0E3H，0E5H，0E7H，0E9HDB 0EAH，0ECH，0EEH，0EFH，0F1H，0F2H，0F4H，0F5HDB 0F6H，0F7H，0F8H，0F9H，0FAH，0FBH，0FCH，0FDHDB 0FDH，0FEH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFHDB 0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FFH，0FEH，0FDHDB 0FDH，0FCH，0FBH，0FAH，0F9H，0F8H，0F7H，0F6HDB 0F5H，0F4H，0F2H，0F1H，0EFH，0EEH，0ECH，0EAHDB 0E9H，0E7H，0E5H，0E3H，0E1H，0DEH，0DDH，0DAHDB 0D8H，0D6H，0D4H，0D1H，0CFH，0CCH，0CAH，0C7HDB 0C5H，0C2H，0BFH，0BCH，0BAH，0B7H，0B4H，0B1HDB 0AEH，0ABH，0A8H，0A5H，0A2H，9FH，9CH，99HDB 96H，93H，90H，8DH，89H，86H，83H，80HDB 80H，7CH，79H，78H，72H，6FH，6CH，69HDB 66H，63H，60H，5DH，5AH，57H，55H，51HDB 4EH，4CH，48H，45H，43H，40H，3DH，3AHDB 38H，35H，33H，30H，2EH，2BH，29H，27HDB 25H，22H，20H，1EH，1CH，1AH，18H，16HDB 15H，13H，11H，10H，0EH，0DH，0BH，0AHDB 09H，08H，07H，06H，05H，04H，03H，02HDB 02H，01H，00H，00H，00H，00H，00H，00HDB 00H，00H，00H，00H，00H，00H，01H，02HDB 02H，03H，04H，05H，06H，07H，08H，09HDB 0AH，0BH，0DH，0EH，10H，11H，13H，15HDB 16H，18H，1AH，1CH，1EH，20H，22H，25HDB 27H，29H，2BH，2EH，30H，33H，35H，38HDB 3AH，3DH，40H，43H，45H，48H，4CH，4EHDB 51H，55H，57H，5AH，5DH，60H，63H，66HDB 69H，6CH，6FH，72H，76H，79H，7CH，80H TAB3：DB 00H，02H，04H，06H，08H，0AH，0CH，0EHDB 10H，12H，14H，16H，18H，1AH，1CH，1EHDB 20H，22H，24H，26H，28H，2AH，2CH，2EHDB 30H，32H，34H，36H，38H，3AH，3CH，3EHDB 40H，42H，44H，46H，48H，4AH，4CH，4EHDB 50H，52H，54H，56H，58H，5AH，5CH，5EHDB 60H，62H，64H，66H，68H，6AH，6CH，6EHDB 70H，72H，74H，76H，78H，7AH，7CH，7EHDB 80H，82H，84H，86H，88H，8AH，8CH，8EHDB 0A0H，0A2H，0A4H，0A6H，0A8H，0AAH，0ACH，0AEHDB 0B0H，0B2H，0B4H，0B6H，0B8H，0BAH，0BCH，0BEHDB 0C0H，0C2H，0C4H，0C6H，0C8H，0CAH，0CCH，0CEHDB 0D0H，0D2H，0D4H，0D6H，0D8H，0DAH，0DCH，0DEHDB 0E0H，0E2H，0E4H，0E6H，0E8H，0EAH，0ECH，0EEHDB 0F0H，0F2H，0F4H，0F6H，0F8H，0FAH，0FCH，0FEHDB 0FFH，0FEH，0FCH，0FAH，0F8H，0F6H，0F4H，0F2HDB 0F0H，0EEH，0ECH，0EAH，0E8H，0E6H，0E4H，0E2HDB 0E0H，0DEH，0DCH，0DAH，0D8H，0D6H，0D4H，0D2HDB 0D0H，0CEH，0CCH，0CAH，0C8H，0C6H，0C4H，0C2HDB 0C0H，0BEH，0BCH，0BAH，0B8H，0B6H，0B4H，0B2HDB 0B0H，0AEH，0ACH，0AAH，0A8H，0A6H，0A4H，0A2HDB 0A0H，09EH，9CH，9AH，98H，96H，94H，92HDB 90H，8EH，8CH，8AH，88H，86H，84H，82HDB 80H，7EH，7CH，7AH，78H，76H，74H，72HDB 70H，6EH，6CH，6AH，68H，66H，64H，62HDB 60H，5EH，5CH，5AH，58H，56H，54H，52HDB 50H，4EH，4CH，4AH，48H，46H，44H，42HDB 40H，3EH，3CH，3AH，38H，36H，34H，32HDB 30H，2EH，2CH，2AH，28H，26H，24H，22HDB 20H，1EH，1CH，1AH，18H，16H，14H，12HDB 10H，0EH，0CH，0AH，08H，06H，04H，02HTAB4：DB 00H，01H，02H，03H，04H，05H，06H，07HDB 08H，09H，0AH，0BH，0CH，0DH，0EH，0FHDB 10H，11H，12H，13H，14H，15H，16H，17HDB 18H，19H，1AH，1BH，1CH，1DH，1EH，1FHDB 20H，21H，22H，23H，24H，25H，26H，27HDB 28H，29H，2AH，2BH，2CH，2DH，2EH，2FHDB 30H，31H，32H，33H，34H，35H，36H，37HDB 38H，39H，3AH，3BH，3CH，3DH，3EH，3FHDB 40H，41H，42H，43H，44H，45H，46H，47HDB 48H，49H，4AH，4BH，4CH，4DH，4EH，4FHDB 50H，51H，52H，53H，54H，55H，56H，57HDB 58H，59H，5AH，5BH，5CH，5DH，5EH，5FHDB 60H，61H，62H，63H，64H，65H，66H，67HDB 68H，69H，6AH，6BH，6CH，6DH，6EH，6FHDB 70H，71H，72H，73H，74H，75H，76H，77HDB 78H，79H，7AH，7BH，7CH，7DH，7EH，7FHDB 80H，81H，82H，83H，84H，85H，86H，87HDB 88H，89H，8AH，8BH，8CH，8DH，8EH，8FHDB 90H，91H，92H，93H，94H，95H，96H，97HDB 98H，99H，9AH，9BH，9CH，9DH，9EH，9FHDB 0A0H，0A1H，0A2H，0A3H，0A4H，0A5H，0A6H，0A7HDB 0A8H，0A9H，0AAH，0ABH，0ACH，0ADH，0AEH，0AFHDB 0B0H，0B1H，0B2H，0B3H，0B4H，0B5H，0B6H，0B7HDB 0B8H，0B9H，0BAH，0BBH，0BCH，0BDH，0BEH，0BFHDB 0C0H，0C1H，0C2H，0C3H，0C4H，0C5H，0C6H，0C7HDB 0C8H，0C9H，0CAH，0CBH，0CCH，0CDH，0CEH，0CFHDB 0D0H，0D1H，0D2H，0D3H，0D4H，0D5H，0D6H，0D7HDB 0D8H，0D9H，0DAH，0DBH，0DCH，0DDH，0DEH，0DFHDB 0E0H，0E1H，0E2H，0E3H，0E4H，0E5H，0E6H，0E7HDB 0E8H，0E9H，0EAH，0EBH，0ECH，0EDH，0EEH，0EFHDB 0F0H，0F1H，0F2H，0F3H，0F4H，0F5H，0F6H，0F7HDB 0F8H，0F9H，0FAH，0FBH，0FCH，0FDH，0FEH，0FFH END。

基于单片机的函数信号发生器设计引言：函数信号发生器是一种能够产生各种不同波形的仪器，广泛应用于电子实验、仪器仪表测试等领域。

传统的函数信号发生器通常由模拟电路实现，但使用单片机来设计函数信号发生器具有灵活性高、可编程性强的优点。

本文将介绍一种基于单片机的函数信号发生器的设计。

一、设计原理单片机函数信号发生器的设计基于数字信号处理技术，通过使用单片机的计时器和IO口来产生各种不同形状和频率的波形。

其主要步骤如下：1.选择适当的单片机选择一款拥有足够IO口和计时器功能的单片机作为控制核心。

可以使用常见的单片机如ATmega16、STM32等。

2.设计时钟电路通过外部晶振或者内部时钟源，提供稳定的时钟信号。

3.波形生成算法选择合适的波形生成算法，根据算法设计相应的程序来生成正弦、方波、三角波等不同波形。

4.输出接口设计设计输出接口，可以使用模拟输出电路将数字信号转化为模拟信号输出到外部设备，也可以使用DAC芯片来实现模拟输出。

二、硬件设计1.单片机选型在选择单片机时，需要考虑到所需的IO口数量、计时器数量和存储器容量等因素。

对于初学者来说，可以选择ATmega16单片机，它拥有足够的IO口和计时器资源。

2.时钟电路设计为了使单片机能够稳定工作，需要提供合适的时钟信号。

可以使用外部晶振电路或者内部时钟源。

同时，还需要添加滤波电路来排除干扰。

3.输入电路设计如果需要通过键盘或者旋钮来调节频率和幅度等参数，可以设计相应的输入电路。

可以使用AD转换器来将模拟信号转化为数字信号输入到单片机。

4.输出电路设计为了将数字信号转化为模拟信号输出到外部设备，可以使用RC电路或者声音音箱等输出装置。

三、软件设计1.程序框架设计设计程序框架，包括初始化配置、波形生成循环、参数调整等部分。

2.波形生成算法编写根据所选的波形生成算法，编写相应的程序代码。

可以使用数学函数来生成正弦波、三角波等形状，也可以采用查表法。

3.输入参数处理根据设计要求，编写处理输入参数的程序代码，实现参数调整、频率设置等功能。

基于AT89S51单片机的数字信号发生器【摘要】智能仪器的出现，极大地扩充了传统仪器的应用范围。

智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低等优势，迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。

本系统是基于AT89S51单片机设计的数字式波形发生器。

采用AT89S51作为系统的控制核心，外围电路采用数字/模拟转换电路（DAC0832），运放电路（MC1458），按键，ISP接口等。

通过按键控制切换产生正弦波，锯齿波，三角波，方波，各类型信号的频率统一为100HZ，而幅值在-5V~+5V范围内可调。

本设计电路原理简单，性能较好，具有一定的实用性和参考价值。

【关键词】单片机 ,波形发生器，D/A电路DIGITAL SIGNAL GENERATOR DESIGN BASED ON AT89S51【ABSTRACT】The emergence of intelligent machines, which greatly expanded the scope of application of traditional instruments. Intelligent instrument, with its small size, powerful, low-power advantages of home appliances quickly, research institutes and industrial enterprises has been widely used.The system is a digital waveform generator based on single chip computer. AT89S51 is used as a control core. The system is composed by digital/analog conversion (DAC0832),imply circuit (MC1458),button ISP inferface and LED lights. It can generate square triangle and sine wave,with LED display .The frequency of various types of signal unity of 100HZ, but the amplitude in the-5V ~ +5 V range adjustable. The circuit design is simple, better performance, has some practical and reference value.【KEY WORDS】the single chip computer , the signal generator , D/A conversion目录绪论 (9)1. 波形发生器现状 (9)2. 单片机在波形发生器中的运用 (9)第一章系统设计 (10)1. 系统要求 (11)2. 系统方案选择与论证 (11)3. 系统设计原理与思路 (11)第二章硬件电路的设计 (12)1. AT89S51的介绍 (12)2. 资源分配 (15)3. 最小单片机系统的设计 (15)4. 各模块电路的设计 (17)5. ISP接口 (23)第三章软件设计 (24)1. 主程序的设计 (25)2. 锯齿波程序的设计 (25)3. 三角波程序的设计 (26)4. 正弦波程序的设计 (27)5. 方波程序的设计 (28)第四章测试仿真 (29)1. 软件仿真 (29)2. 仿真结论分析 (30)3. 硬件测试结论分析 (31)绪论1.波形发生器现状波形发生器作为一种常用的应用电子仪器设备，传统的波形发生器可以完全用硬件电路搭建，如应用555振荡电路可以产生正弦波，三角波，方波等波形，传统的波形发生器多采用这种方式设计，这种方式不应用单片机，但是这种方式存在波形质量差，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，地震模拟震动等领域往往需要低频信号源，而由硬件搭建的波形发生器效果往往达不到好的效果，而且低频信号源所需要的RC很大，大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度也难以保证，而且体积大，漏电，体积大是该类波形发生器的显著缺点。

基于单片机的函数信号发生器的设计与实现首先，我们需要确定信号发生器的基本功能和要支持的信号类型。

常见的信号类型包括正弦波、方波、三角波和锯齿波等。

我们可以设计一个菜单界面，通过按键或旋钮选择需要生成的信号类型。

选择信号类型后，用户可以调节频率、幅度和相位等参数，生成相应的信号。

接下来，我们需要设计硬件电路。

基于单片机的函数信号发生器需要一个DA转换芯片来实现数字信号到模拟信号的转换。

我们可以选择常用的模数转换芯片，比如R-2R电阻网络型DA转换芯片。

通过电阻网络的调节，我们可以将单片机输出的数字信号转换为对应的模拟信号。

另外，我们还需要考虑信号的放大和滤波问题。

常见的做法是使用运放作为信号的放大器，通过运放的增益调节，我们可以将信号放大到合适的幅度。

同时，我们还需要滤波电路来去除高频噪声和谐波，以保证输出信号的质量。

在硬件设计完成后，我们需要进行软件编程。

我们可以选择一种合适的单片机，根据其开发环境和编程语言进行开发。

常见的单片机包括51单片机、AVR单片机和STM32等。

我们可以使用C语言或汇编语言编写程序，通过定时器和IO口控制输出信号的频率和幅度。

在软件编程中，我们需要实现信号类型的选择、频率、幅度和相位的调节，以及信号输出的控制。

可以根据用户的选择，生成对应的数字信号，并通过DA转换芯片转换成模拟信号。

同时，我们还可以在程序中添加一些附加功能，比如保存设置、显示当前参数等。

最后，我们需要进行整体调试和测试。

我们可以通过示波器来观察输出信号的波形和频谱，以验证信号发生器的功能和性能。

如果有问题，我们可以通过调整电路和程序进行调试和优化。

总之，基于单片机的函数信号发生器的设计与实现是一个相对复杂和庞大的项目。

它需要我们对单片机的原理和编程有一定了解，同时还需要具备一定的电路设计和调试能力。

但是，通过这个项目的实践，我们可以提高我们的技术能力和创新能力，在电子领域中取得更多的成就。

基于单片机的函数信号发生器毕业设计完整版本毕业设计旨在设计一个基于单片机的函数信号发生器，以满足工程实践需求。

设计的信号发生器将具有以下特点：能够输出多种波形、具备可调频率和幅度的功能、具备稳定性和高精度等。

首先，信号发生器的硬件设计包括信号源、滤波电路、放大电路和输出电路。

信号源负责产生基本的信号波形，可以通过设置单片机的IO口电平高低来控制信号的波形。

滤波电路和放大电路主要负责对信号进行滤波和放大处理，以确保输出的波形质量和幅度稳定性。

输出电路则是将放大后的信号输出到外部设备上。

其次，信号发生器的软件设计主要是通过编程控制单片机的IO口来实现波形的生成和调节。

编程方面，可以使用C语言或者汇编语言来编写程序，实现波形的输出、频率和幅度的调节等功能。

在程序的运行过程中，需要通过控制IO口电平的高低来控制信号的形状。

同时，可以使用按键或旋钮等外部输入设备来实现对频率和幅度的调节，以满足用户的实际需求。

最后，在设计的过程中需要注意信号发生器的稳定性和精度。

稳定性主要包括信号的频率稳定性和幅度稳定性。

频率稳定性可以通过使用高精度的时钟源和精确的频率分频电路来实现。

幅度稳定性可以通过使用高精度的放大电路和自动增益控制电路来实现。

精度方面，则可以通过使用高精度的模拟数字转换芯片和时钟源来实现。

总的来说，基于单片机的函数信号发生器在工程实践中具有重要意义。

本设计旨在结合硬件和软件技术，实现一个功能完善、稳定性好、精度高的信号发生器。

通过合理的设计和优化，该信号发生器能够满足工程实践的需求，为相关领域的研究提供信号源支持。

电路综合实习报告课程题目：基于单片机D/A转换设计函数信号发生器摘要：以51单片机为核心设计函数信号发生器，采用程序设计方法产生正弦波，方波，三角波，方波，锯齿波，波形的频率在一定频率范围内可任意改变。

通过键盘来控制四种波形的类型选择与频率变化，并通过液晶屏1602显示其各自的类型及数值。

主要包括信号发生部分、D/A转换部分以及液晶显示部分。

关键词：D/A转换，液晶显示主要内容：1.实习原理2.实习内容1)系统设计●设计要求●方案设计（各模块设计）●软件设计流程2)通过示波器对波形种类及频率进行测试●测试说明●测试过程●测试结果3.实习的心得体会4.附录：源程序1.实习原理：●系统总体框图●主控芯片AT89S52●DAC0832的内部结构：D/A转换原理图DAC0832是双列直插式8位D/A转换器。

能完成数字量输入到模拟量(电流) 输出的转换。

其主要参数如下：分辨率为8位，转换时间为1μs，满量程误差为±1LSB，参考电压为-10V～+10V，供电电源为+5V～+15V，逻辑电平输入与TTL兼容。

DAC0832中有两级锁存器，第一级锁存器称为输入寄存器，它的允许锁存信号为ILE，第二级锁存器称为DAC寄存器，它的锁存信号也称为通道控制信号 /XFER。

●液晶屏的显示●矩阵键盘2.实习内容：1）系统设计利用AT89S52单片机采用程序设计方法产生锯齿波、正弦波、方波、三角波四种波形，再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来，通过键盘来控制四种波形的类型选择、频率变化，最终输出显示其各自的类型以及数值。

●设计要求1)基于单片机的D/A转换用软件编程产生四种波形，分别为：锯齿波，正弦波，方波，三角波；2）通过键盘选择四种波形类型；3）波形频率可调；●方案设计论证显示方案论证：方案一：采用LED数码管。

LED数码管由8个发光二极管组成，每只数码管轮流显示各自的字符。

基于单片机的函数信号发生器设计引言函数信号发生器是一种能够产生各种类型的电信号的仪器。

在电子学、通信工程等领域，函数信号发生器被广泛应用于信号测试、频率测量、波形生成等实验和工程应用中。

本文将介绍一种基于单片机的函数信号发生器设计方案。

一、设计目标本设计的目标是实现一个功能齐全、稳定可靠的函数信号发生器。

主要功能包括产生常见的波形，如正弦波、方波、三角波等；能够调节频率和幅度，以满足不同的实验需求；具备稳定性好、误差小等特点。

二、硬件设计1.单片机选择单片机作为该设计的核心，需要选择性能稳定、功能强大的型号。

常用的单片机型号有AT89C51、ATmega328P等。

选择单片机时，需要考虑到其定时器、ADC等外设功能是否满足要求，以及是否能够方便地编程和调试。

2.信号输出电路设计信号输出电路是函数信号发生器的重要组成部分。

一种常见的设计方案是使用DAC芯片将数字信号转换为模拟信号输出。

选择合适的DAC芯片时，需要考虑其分辨率、采样率、失真度等参数，以及是否支持SPI或I2C等通信接口。

除此之外，还需要考虑输出电路的放大和滤波设计，以确保信号质量。

3.控制电路设计函数信号发生器需要能够通过按键或旋钮控制参数，如频率、幅度等。

因此，设计中需要考虑如何选择合适的控制器件，如按钮开关、数码旋钮或触摸屏等，并设计相应的电路以实现参数调节功能。

4.电源设计函数信号发生器需要一个稳定可靠的电源供电。

一种常见的选择是使用交流电源适配器提供稳定的直流电源。

此外，还需要考虑到功耗问题，选择适当的电源容量以满足整个系统的工作需求。

三、软件设计1.程序框架设计函数信号发生器的软件设计需要考虑到以下几个方面：初始化、参数设置、波形生成和输出等。

程序的框架设计可以遵循一般的流程，如初始化硬件、获取用户输入、生成波形、输出信号等。

2.参数设置功能函数信号发生器需要具备参数设置功能，用户可以通过按键或旋钮调节频率、幅度等参数。

因此，在软件设计中需要考虑到相应的数值输入和显示界面设计。

基于单片机的信号发生器设计一、本文概述随着现代电子技术的飞速发展，单片机因其高集成度、低成本和易于编程等特点，在信号处理和控制领域得到了广泛应用。

本文旨在探讨基于单片机的信号发生器设计，该设计在电子工程、自动化控制、信号处理等领域具有重要的应用价值。

本文将首先介绍单片机的基本概念、特点及其在信号发生器设计中的应用优势。

随后，将详细阐述信号发生器的设计原理、系统架构以及关键模块的设计方法，包括信号生成模块、放大模块、滤波模块等。

本文还将探讨单片机编程技术在信号发生器中的应用，包括程序设计、调试与优化等方面。

通过实验验证所设计信号发生器的性能，并对其在实际应用中的可行性进行评估。

本文的研究成果将为相关领域的研究人员和技术人员提供一定的理论指导和实践参考。

二、单片机概述单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种集成电路芯片，是将中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入输出（IO）端口、定时计数器以及中断系统等主要计算机功能部件集成在一块芯片上的微型计算机。

单片机以其体积小、功能强、性价比高、可靠性高、控制灵活、易于扩展等优点，被广泛应用于各种控制系统和智能化产品中。

单片机通常按照数据总线宽度、内部程序存储器容量、IO端口数量等参数进行分类。

其内部逻辑电路主要包括CPU、存储器、IO接口电路、定时计数器、中断控制逻辑等模块。

CPU是单片机的核心，负责执行指令、处理数据和进行逻辑运算存储器用于存储程序和数据IO接口电路负责单片机与外部设备的连接和通信定时计数器用于实现定时和计数功能中断控制逻辑则用于响应和处理外部中断事件。

在信号发生器设计中，单片机作为核心控制单元，负责产生和控制各种信号波形，如正弦波、方波、三角波等。

通过编程控制单片机的IO端口，可以产生不同频率、不同幅度的信号，从而实现信号发生器的功能。

同时，单片机还可以通过与其他电路模块的配合，实现信号调理、功率放大、显示输出等功能，使信号发生器具有更高的性能和更广泛的应用范围。

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。

基于单片机信号发生器的设计毕业设计答辩毕业设计答辩稿：基于单片机信号发生器的设计尊敬的评委、老师们，大家好！我是XXX，今天我非常荣幸能够在这里向大家介绍我的毕业设计课题，基于单片机信号发生器的设计，并希望能够得到大家的批评和指正。

一、设计背景和目的在现代电子技术领域，信号发生器是一种非常常见的电子测试仪器。

它广泛应用于电子产品的测试和信号调制等领域。

传统的信号发生器一般由复杂的电路和大量的元器件构成，成本较高且结构复杂。

此外，传统的信号发生器功能较单一，无法根据用户需求进行灵活的适配。

因此，本课题旨在设计一种基于单片机的信号发生器，既能够满足信号发生器的基本功能，同时又能够降低成本和简化结构。

此外，本设计还力求增加其灵活性和可编程性，以便用户可以根据需求自由调整和生成各种类型的信号。

二、设计原理和流程本设计的核心部分是单片机，通过单片机的GPIO（通用输入输出）引脚和定时器等功能实现信号的生成和输出。

具体设计流程如下：1.选择合适的单片机：根据设计需求，选择一款具备足够的GPIO引脚和定时器功能的单片机。

2.编写程序：在单片机上编写程序，实现信号类型的选择和生成。

可以通过键盘或者触摸屏等外部设备对信号类型进行选择，然后通过程序控制单片机GPIO引脚输出相应的信号。

可以根据需要设置不同的参数，如频率、幅度和相位等。

3.信号输出：将单片机的GPIO输出与信号放大器连接，以便放大信号幅度并进行输出。

通过设计合适的电路，能够实现不同类型信号的输出，如正弦波、方波、三角波等。

4.信号显示：为了更直观地观察信号的波形和特征，可以在设计中加入液晶显示器等外部设备，实现信号的实时显示。

三、设计特色和创新点本设计相比传统的信号发生器，具有以下几个特色和创新点：1.成本低廉：传统的信号发生器由于电路复杂，成本较高。

而本设计通过单片机的灵活性和GPIO引脚的输出功能，可以实现类似的信号发生器功能，成本较低。

2.结构简单：本设计的结构相对简单，仅需单片机、信号放大器和触摸屏等外设，不需要太多的元器件和复杂的电路。