设计并实现频率可控的正弦波信号发生器 单片机课设

武汉纺织大学单片机原理及应用课程设计姓名：向彬彬学号： 1103751068班级：光电1102班指导教师：邹崇涛所在院系：电子与电气工程学院2013年12月精选文档目录1 设计目的及要求 (3)1-1 设计目的 (3)1-2 设计要求 (3)2 方案设计 (3)2-1 总体方案设计 (3)2-1.1 系统原理分析 (3)2-2 硬件电路设计 (4)2-2.1 主要芯片介绍 (4)2-3 软件设计 (7)2-3.1 软件程序流程图 (7)2-3.2 发送数据子程序 (8)2-3.3 波形产生过程 (8)3 Protues仿真......................................................... . (9)4 调试及实验结果 (10)5 实验中遇到的问题 (12)5-1 错误 (12)5-2 不足 (12)6 心得体会 (12)7 参考文献 (13)附录程序清单......................................................... . (14)精选文档基于STC89C52的信号发生器课程设计报告1设计目的及要求1-1 设计目的(1) 掌握各个接口芯片(如DAC0832等)的功能特性及接口方法，并能运用其实现一个简单的微机应用系统功能器件。

(2) 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、方波等）且频率可变的函数发生器。

(3) 利用所学单片机的理论知识进行软硬件整体设计，锻炼我们理论联系实际、提高我们的综合应用能力。

(4) 通过运用相关芯片实现信号发生器的功能，从而达到熟练掌握各种器件的目的，同时，锻炼动手能力及编程调试能力，更深地理解课上所学的单片机的知识，增加电子电路知识，提升作为一个电子信息工程专业学生的专业素养1-2 设计要求(1)用单片机加之DAC芯片等器件，实现能产生方波，三角波，正弦波且频率可变的信号发生器。

嵌入式系统基础课程设计题目：正弦信号发生器班级：通信0701姓名学号：同组人：一、设计题目正弦信号发生器二、设计要求1.功能要求（1）设计一个正弦信号发生器，可实现双极性输出，频率可变的正弦信号。

（2）可通过面板键盘控制输出频率。

（3）用LED数码管实时显示波形的相关参数。

2.参数要求（1）产生的正弦信号频率在范围在1Hz—1KHz之间。

（2）用键盘控制频率变化，最小步进为1KHz三、方案论证经查阅相关资料，实现正弦信号发生器的方法有很多，列举以下几种并分析：1.使用专用函数发生电路，如ICL8038 或MAX038，通过D/A转换调整函数发生器控制电压实现频率的控制，这种方案可以使频率连续可调，省却了波形转换电路，但控制电压与频率的变化不是严格的线性关系，如果不加频率负反馈则频率无法稳定准确，加上频率负反馈将使电路大大复杂，稳定度也会下降，而且如果要实现比较大的带宽，就需要不断更换振荡电容，电路复杂程度进一步增加。

调试困难，没有采用这种方案。

2.采用微处理器和数模转换器直接合成的数字式函数信号发生器。

这种信号发生器具有价格低，在低频范围内可靠性好，体积小，功耗低，使用方便等特点，它输出的频率是由微处理器向数模转换输出数据的频率和信号在一个周期内的采样点数（N）来决定的，因此受单片机的时钟频率的限制很大，如果单片机的晶振取12MHz，则单片机的工作频率为1MHz，若在一个周期内输出360个数据，则输出信号的频率理论上最高3.只能达到2777Hz。

实际上单片机完成一次数据访问并输出到D/A电路，至少要5个机器周期，因此实际输出信号的频率只有500Hz左右。

即使增大晶振频率，减小一个周期内输出数据个数，在稍高的频率下输出的波形频率误差也是很大的，而且计算烦琐，软件编程麻烦，控制不方便。

4.利用DSP处理器，根据幅值，频率参数，计算产生高精度的信号所需数据表，经数模转换后输出，形成需要的信号波形。

这种信号发生器可实现程控调幅，调频。

目录1引言 (1)2方案的设计 (2)2.1设计题目 (2)2.2设计内容及要求 (2)2.3设计方案的比较 (2)2.4设计的原理 (2)2.5设计功能 (3)3硬件设计 (4)3.1原理框图 (4)3.2主控电路 (4)3.3数/模转换电路 (5)3.4串行通信电路 (6)3.5控制开关接口电路 (7)3.6数码管显示电路 (8)4软件设计 (9)4.1主程序模块 (9)4.2定时中断模块 (9)4.3编写程序 (10)5仿真波形图 (19)6相关软件的介绍 (21)6.1 Keil uVision2软件的介绍 (21)6.2 proteus仿真软件的介绍 (21)6.3 ISIS智能原理图输入系统 (21)7总结 (24)参考文献 (25)附录 (26)1引言在计算机控制技术、电子技术飞速发展的今天，信号发生器的应用越来越广，对信号发生器的频率稳定度、频谱纯度、频率范围和输出信号的频率微调分辨率提出越来越高的要求，普通的频率源已经不能满足现代电子技术的高标准要求。

国内外纷纷设计制作先进的信号发生器，从实用价值来看，各高校中信号发生器应用极为广泛，能够设计出低成本、高精度的信号发生器并推广使用具有非常重要的意义。

随着大规模集成电路技术的发展，中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、(I/O)接口、定时器/计数器和串行通信接口，以及其他一些计算机外围电路等均可集成在一块芯片上构成单片微型计算机，简称为单片机。

单片机具有体积小、成本低，性能稳定、使用寿命长等特点。

其最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中，这是其他计算机和网络都无法做到的。

基于单片机的信号发生器的设计，以性价比相对较高的AT89C51单片机为核心，以简单、廉价的元器件构筑，能够产生高精度、高纯度的方波、三角波、锯齿波、正弦波，同时可以实现波形自由切换，以及频率在线调整。

目前购买的信号发生器价格昂贵，功能强大，实际在高校开展实验过程中用到最多的是低频函数信号发生器。

课程设计I(论文)说明书(正弦波信号发生器设计)2010年1月19日摘要正弦波是通过信号发生器，产生正弦信号得到的波形，方波是通过对原信号进行整形得到的波形。

本文主要介绍了基于op07和555芯片的正弦波-方波函数发生器。

以op07和555定时器构成正弦波和方波的发生系统。

Op07放大器可以用于设计正弦信号，而正弦波可以通过555定时器构成的斯密特触发器整形后产生方波信号。

正弦波方波可以通过示波器检验所产生的信号。

测量其波形的幅度和频率观察是否达到要求，观察波形是否失真。

关键词：正弦波方波 op07 555定时器目录引言 (2)1 发生器系统设计 (2)1.1系统设计目标 (2)1.2 总体设计 (2)1.3具体参数设计 (4)2 发生器系统的仿真论证 (4)3 系统硬件的制作 (4)4 系统调试 (5)5 结论 (5)参考文献 (6)附录 (7)1引言正弦波和方波是在教学中经常遇到的两种波形。

本文简单介绍正弦波和方波产生的一种方式。

在这种方式中具体包含信号发生器的设计、系统的论证、硬件的制作，发生器系统的调制。

1、发生器系统的设计1.1发生器系统的设计目标设计正弦波和方波发生器，性能指标要求如下：1）频率范围100Hz-1KHz ；2）输出电压p p V ->1V ；3）波形特性：非线性失真~γ<5%。

1.2总体设计（1）正弦波设计：正弦波振荡电路由基本放大电路、反馈网络、选频网络组成。

2图1.1正弦波振荡电路产生的条件是要满足振幅平衡和相位平衡，即AF=1；φa+φb=±2nπ；A=X。

/Xid; F=Xf/X。

；正弦波振荡电路必须有基本放大电路，本设计以op07芯片作为其基本放大电路。

基本放大电路的输出和基本放大电路的负极连接电阻作为反馈网络。

反馈网络中两个反向二极管起到稳压的作用。

振荡电路的振荡频率f0是由相位平衡条件决定的。

一个振荡电路只在一个频率下满足相位平衡条件，这要求AF环路中包含一个具有选频特性的选频网络。

第一章系统设计经过考虑，我们确定方案如下：利用AT89S52单片机采用程序设计方法产生锯齿波、正弦波、矩形波三种波形，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，通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率变化，最终输出显示其各自的类型以及数值。

1.1 设计要求1)、利用单片机采用软件设计方法产生三种波型2）、三种波形可通过键盘选择3）、波形频率可调4）、需显示波形的种类及其平率1.2方案设计与论1.2.1 信号发生电路方案论证方案一：通过单片机控制D/A，此方案电路简单、成本低。

方案二：使用传统的锁相频率合成方法。

通过芯片IC145152，压控振荡器搭接的锁相环电路输出稳定性极好的正弦波，再利用过零比较器转换成方波，积分电路转换成三角波。

此方案，电路复杂，干扰因素多，不易实现。

方案三：利用MAX038芯片组成的电路输出波形。

MAX038是精密高频波形产生电路，能够产生准确的三角波、方波和正弦波三种周期性波形。

但此方案成本高，程序复杂度高。

以上三种方案综合考虑，选择方案一。

1.3总体系统设计该系统采用单片机作为数据处理及控制核心，由单片机完成人机界面、系统控制、信号的采集分析以及信号的处理和变换，采用按键输入，利用液晶显示电路输出数字显示的方案。

将设计任务分解为按键电路、液晶显示电路等块。

图（1）为系统的总体框图图（1）总体方块图1.4硬件实现及单元电路设计1.4.1单片机最小系统的设计89C51是片内有ROM/EPROM的单片机，因此，这种芯片构成的最小系统简单﹑可靠。

用80C51单片机构成最小应用系统时，只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可，如图（2） 89C51单片机最小系统所示。

由于集成度的限制，最小应用系统只能用作一些小型的控制单元。

其应用特点：(1) 有可供用户使用的大量I/O口线。

(2) 内部存储器容量有限。

(3) 应用系统开发具有特殊性。

「用单片机实现多功能频率信号发生器」使用单片机实现多功能频率信号发生器是一种非常常见且实用的电子设计应用。

频率信号发生器可以通过改变输出信号的频率，产生不同种类的信号波形，如正弦波、方波、三角波等。

本文将介绍如何使用单片机实现一款多功能频率信号发生器。

首先，我们需要选择适合的单片机芯片。

常见的单片机芯片有AVR、STM32、PIC等。

根据实际需求和个人喜好，选择一款适合自己的芯片。

接下来，我们需要设计电路图。

一个简单的频率信号发生器电路图包括以下几个部分：1.单片机模块：包括主控芯片和相应的外围电路，如晶振、电源电路等。

选用的单片机芯片需要支持定时器功能，并具备一定的IO口用于输出信号。

2.DAC模块：用于将数字信号转换为模拟信号。

可以选用外部DAC芯片，也可以使用单片机的模拟输出口。

3.放大电路：用于放大DAC输出的信号，使其能够驱动外部负载，例如音响、示波器等。

4.控制部分：可以使用按钮、旋钮等组合，通过单片机的GPIO口进行控制。

在电路设计完成后，我们开始进行软件编程。

编程包括两个主要部分：1.初始化部分：配置单片机的定时器、IO口等功能。

这个过程需要参考单片机的相关手册，并根据电路图的设计进行相应的配置。

2.输出信号部分：根据用户输入的频率值，计算出相应的定时器参数，并将输出值写入DAC端口。

这个部分可以通过循环或中断的方式实现，以产生连续的信号波形。

除了基本的正弦波信号，我们还可以在软件中增加其他信号波形的生成算法，如方波、三角波、锯齿波等。

不同波形的生成算法会有所不同，需要根据具体算法进行编程实现。

此外，我们还可以增加一些功能，如频率调节功能、幅度调节功能、频谱显示功能等。

这些功能可以进一步提升频率信号发生器的实用性。

最后，我们需要进行测试和调试。

通过连接示波器或音响等外部设备，检查输出信号的频率、波形等参数是否与预期一致。

如果有问题，需要检查电路连接、软件设置等方面的错误。

在完成了以上步骤后，我们就成功地实现了一款多功能频率信号发生器。

(完整word版)基于单片机的正弦波信号发生器的设计毕业设计论文题目：基于单片机的正弦波信号发生器的设计系部：电子信息工程系专业名称：电子信息工程技术班级: 08431 学号：33姓名：顾伟国指导教师：郑莹完成时间：2011 年 5 月12 日(完整word版)基于单片机的正弦波信号发生器的设计基于单片机的正弦波信号发生器的设计摘要:信号发生器的应用越来越广，对信号发生器的频率稳定度、频谱纯度、频率范围和输出信号的频率微调分辨率提出越来越高的要求,普通的频率源已经不能满足现代电子技术的高标准要求。

因而本设计采用了AT89C51单片机为控制核心,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，能产生1HZ—180HZ的正弦波波形。

通过键盘来控制波形频率变化，并通过液晶屏1602显示其波形以及频率和幅度值的大小。

关键字：信号发生器;AT89C51；D/A转换器DAC0832Based on SCM sine wave signal generator designAbstract：Signal generator used more and more widely, to signal generator frequency stability, the spectrum purity，frequency range and output signal frequency fine-tune resolution higher and higher demands are proposed，the average frequency source cannot have satisfied the high standard requirement of modern electronic technology. So this design USES A AT89C51 as control core，through the D/A converter DAC0832 converts digital signals into analog signals, filter and amplification, finally shown by oscilloscope 1HZ — 180HZ, can produce the sine wave。

课程设计任务书学生姓名：李旭专业班级：电信0806班指导教师：胡君萍工作单位：信息工程学院题目: 单片机原理与应用课程设计——设计并实现频率可控的正弦波信号发生器初始条件：（1）Proteus、伟福、KEIL仿真软件，XL1000综合仿真试验仪一台；（2）先修课程：微机原理与接口技术、单片机原理。

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）利用DAC0832输出正弦波信号（用示波器观察输出波形），初始频率为50Hz，变频采用“＋”、“－”键控制，实时测量输出信号的频率值，并分析和实测输出信号的频率范围。

具体完成以下任务：1.完成系统的方案设计，给出系统框图。

2.完成系统的硬件设计，给出硬件电路图和系统资源分配表。

3.完成系统的软件设计，给出程序流程图和程序清单。

4.运用Proteus（或伟福、KEIL）仿真软件对所设计的系统进行调试和仿真，直到预定的功能全部仿真通过，给出仿真结果；5.将程序下载到XL1000综合仿真试验仪，验证系统功能；或者自己制作出系统。

6.对所设计的系统进行性能分析（精度、实用性、成本等）。

7.完成课程设计报告。

时间安排：总体设计和硬件设计二天软件设计一天调试一天写报告，答辩一天参考书目：[1] 李群芳、张士军，单片微型计算机与接口技术, 电子工业出版社，2008[2] 张毅刚、彭喜元、董继成，单片机原理及应用，高等教育出版社，2004[3] 赵晓安，MCS-51单片机原理及应用，天津大学出版社，2001指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《单片机原理与应用》课程设计说明书摘要正弦交流信号是一种应用极为广泛的信号。

在许多测试仪中需要用标准的正弦信号检测一些物理量。

正弦信号用作标准信号时，要求正弦信号必须有较高的精度、稳定度及较低的失真率。

传统的正弦信号发生器的频率变动由机械驱动可变元件完成，当这种信号发生器用于低频信号输出往往需要的RC值很大，这样不但参数准确度难以保证，而且体积和功耗都很大。

单片机简易信号发生器课程设计
单片机简易信号发生器是一种基于单片机技术的电子设备，它可以产生各种不同的信号波形，如正弦波、方波、三角波等。

在电子工程领域中，信号发生器是一种非常重要的测试仪器，它可以用于测试各种电子设备的性能和参数，如放大器、滤波器、振荡器等。

在本次课程设计中，我们将使用单片机技术设计一款简易的信号发生器。

首先，我们需要选择一款适合的单片机芯片，如AT89C51、PIC16F877A等。

然后，我们需要编写相应的程序代码，实现信号波形的产生和输出。

在程序设计中，我们可以使用定时器和计数器来实现不同频率的信号波形产生。

例如，我们可以使用定时器产生一个固定频率的方波信号，然后通过改变计数器的值来改变方波的占空比。

同样地，我们也可以使用定时器和计数器来产生正弦波和三角波等不同形式的信号波形。

在硬件设计方面，我们需要选择适合的电路元件来实现信号波形的输出。

例如，我们可以使用DAC芯片来将数字信号转换为模拟信号，然后通过放大器和滤波器来输出信号波形。

当然，我们也可以选择其他的电路方案来实现信号波形的输出。

单片机简易信号发生器是一款非常有用的电子设备，它可以用于各种电子设备的测试和调试。

通过本次课程设计，我们可以学习到单
片机技术的应用和信号发生器的原理，提高我们的电子技术水平。

※※※※※※※※※※2009级学生DSP原理※※※※及应用课程设计※※※※※※※※※※太原理工大学DSP原理及应用课程设计报告书课题名称正弦波信号发生器姓名学号院、系、部专业正弦波信号发生器课程设计一、课程设计基础数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。

数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字的形式对信号进行分析、采集、合成、变换、滤波、估算、压缩、识别等加工处理，以便提取有用的信息并进行有效的传输与应用。

数字信号处理是以众多学科为理论基础,它所涉及的范围极其广泛。

如数学领域中的微积分、概率统计、随机过程、数字分析等都是数字信号处理的基础工具。

它与网络理论、信号与系统、控制理论、通信理论、故障诊断等密切相关。

一个典型的DSP系统应包括抗混叠滤波器、数据采集A/D转换器、数字信号处理器DSP、D/A转换器和低通滤波器等组成。

DSP信号处理过程：①将输入信号x(t)进行抗混叠滤波，滤掉高于折叠频率的分量，以防止信号频谱的混叠；②经采样和A/D转换器，将滤波后的信号转换为数字信号x(n)；③数字信号处理器对x(n)进行处理，得数字信号y(n)；④经D/A转换器，将y(n)转换成模拟信号；⑤经低通滤波器，滤除高频分量，得到平滑的模拟信号y(t)。

二、课程设计目的1、了解DSP对数据的处理能力2、利用DSP实现正弦信号发生器三、课程设计总体方案1. 总体方案设计①基于DSP的特点，本设计采用TMS320C54X系列的DSP作为正弦信号发生器的核心控制芯片。

②用泰勒级数展开法实现正弦波信号。

③设置波形时域观察窗口，得到其滤波前后波形变化图；④设置频域观察窗口，得到其滤波前后频谱变化图。

2. 正弦波信号发生器正弦波信号发生器已被广泛地应用于通信、仪器仪表和工业控制等领域的信号处理系统中。

通常有两种方法可以产生正弦波，分别为查表法和泰勒级数展开法。

基于单片机正弦信发生 器文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）课程设计（论文）任务书专业班级：学生姓名：指导教师（签名）：一、课程设计（论文）题目 正弦波信号发生器设计二、本次课程设计（论文）应达到的目的本次课程设计是自动化专业学生在学习了《单片机原理及应 用》课程及《模拟电子线路》、《数字电子线路》等专业基础课程 之后进行的一次综合训练，其主要目的是加深学生对单片机软硬件 技术和相关理论知识的理解，进一步熟悉 51 单片机系统设计的基 本理论、方法和技能；掌握工程应用的基本内容和要求，力争做到 理论与实际的统一；同时培养学生分析问题、解决问题的能力和独 立完成系统设计的能力，并按要求编写相关的技术文档和设计报告 等。

三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数 据、技术参数、设计要求等）1．设计内容 （1）选择 51 单片机，晶振采用 12MHz。

（2）设计一个能产生 0 至 50HZ 正弦波信号。

通过 0832D/A 芯 片完成数模转换。

（3）频率值由键盘输入。

（4）将频率值由 LED 数码管上显示（两位）。

2．设计要求 （1）按照任务书的要求完成系统分析及方案设计。

（2）完成硬件原理图的设计，并选择相关元器件。

（3）完成控制软件流程图的设计，编写相应的单片机控制程 序。

（4）撰写设计报告。

四、应收集的资料及主要参考文献：1．李建忠.单片机原理及应用.西安电子科技大学出版社， 20082．杨居义.单片机课程设计指导.清华大学出版社,2009 3．李海滨等.单片机技术课程设计与项目实例.中国电力出版 社,2009 以及与 51 系列单片机相关的文献及教材。

五、审核批准意见教研室主任（签字）正弦信号发生器设计方案框图单数/模放大电片转路机换电波形输按键电路显示电 出路路图 1-1 硬件设计方框图 DAC0832 硬件简介根据对 DAC0832 的数据锁存器和 DAC 寄存器的不同的控制方式，DAC0832 有 三种连接方式：直通方式、单缓冲方式和双缓冲方式。

调试时，电源的质量需要较高，不然的话，波形不易观察看清楚。

//河北工程大学信电学院自动化系//设计调试成功***************将DA输出的 0V ~ -5V范围扩展成 -5V ~ +5V范围，电路如下图：***************如若VO2输出更平滑一些，可以在VO2处接一个小电容，滤掉高频。

（一）过程分析计算如下：✧第一级运放出来的V o1=-N*V ref/256。

当V ref为+5V时，V o1=0~ -5V。

其中，V ref为参考电压，N为8位数字量输出到DAC0832✧并结合第二级运放，是否可以推出来如下式子：V o2=-(2*V o1+V ref)=-(2*-N*V ref/256+V ref)=-(-2N*V ref/256+V ref)=2N*V ref/256-V ref当参考电压V ref=5V时，V o2=10N/256-5。

由于要求输出的是正弦波xsinθ,幅值x不定，下面考虑幅值x分别取5和1的情况：●当输出波形为5 sinθ时：5 sinθ=V o2=2N*V ref/256-V ref=10N/256-5 //此时V ref=+5V得sinθ=2N/256-1●当输出波形为sinθ时：sinθ=V o2=2N*V ref/256-V ref=10N/256-5 //此时V ref=+5V得sinθ=10N/256-5最后可以考虑输出波形的频率问题。

例如要求输出特定频率的正弦波。

（二）针对输出的不同幅值波形✓当输出波形为5 sinθ时：得sinθ=2N/256-1这里我们要求进步为一度。

具体到进步大小，和内存RAM或者ROM有关，即和你存放数据表的空间有关。

放到哪个空间都可以。

（这里周期采样最多256个点，步数可以为1、2、5等，自己视情况而定，这里由于是360度，256个采样点，故步的大小360/256=1.4=△θ，由此算的前三个θ=0,1.4,2.8……,对应N为0x80,0x83,0x86……）通过sinθ的特征和计算部分数据发现规律：0~90度与90~180度大小是对称的；181~270度与270~359度是对称的。

基于单片机正弦信号发生 器Prepared on 22 November 2020课程设计（论文）任务书专业班级：学生姓名：一、课程设计（论文）题目 正弦波信号发生器设计二、本次课程设计（论文）应达到的目的指导教师（签名）：本次课程设计是自动化专业学生在学习了《单片机原理及应 用》课程及《模拟电子线路》、《数字电子线路》等专业基础课程 之后进行的一次综合训练，其主要目的是加深学生对单片机软硬件 技术和相关理论知识的理解，进一步熟悉 51 单片机系统设计的基 本理论、方法和技能；掌握工程应用的基本内容和要求，力争做到 理论与实际的统一；同时培养学生分析问题、解决问题的能力和独 立完成系统设计的能力，并按要求编写相关的技术文档和设计报告 等。

三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技 术参数、设计要求等）1．设计内容 （1）选择 51 单片机，晶振采用 12MHz。

（2）设计一个能产生 0 至 50HZ 正弦波信号。

通过 0832D/A 芯 片完成数模转换。

（3）频率值由键盘输入。

（4）将频率值由 LED 数码管上显示（两位）。

2．设计要求 （1）按照任务书的要求完成系统分析及方案设计。

（2）完成硬件原理图的设计，并选择相关元器件。

（3）完成控制软件流程图的设计，编写相应的单片机控制程 序。

（4）撰写设计报告。

四、应收集的资料及主要参考文献：1．李建忠.单片机原理及应用.西安电子科技大学出版社， 20082．杨居义.单片机课程设计指导.清华大学出版社,2009 3．李海滨等.单片机技术课程设计与项目实例.中国电力出版 社,2009 以及与 51 系列单片机相关的文献及教材。

五、审核批准意见教研室主任（签字）正弦信号发生器设计方案框图单数/模转放大电片换电路路机波形输按键电显示电 出路路图 1-1 硬件设计方框图 DAC0832 硬件简介根据对 DAC0832 的数据锁存器和 DAC 寄存器的不同的控制方式，DAC0832 有三种连接方式：直通方式、单缓冲方式和双缓冲方式。

目录绪论 (1)第1章系统概述和方案 (2)引言 (2) (2)DDS的理论分析与参数计算 (2)DDS的基本原理 (2)参数计算 (3)信号发生芯片选择 (4)第2章系统硬件设计 (5) (5)(DDS)连接电路 (5)单片机AT89S51介绍 (5)AD9835芯片介绍 (7) (8) (10)D∕A转换及幅度控制电路 (11)信号放大电路 (13)显示电路 (14)键盘电路 (16)电源电路 (17)第3章系统软件流程图 (19)主程序流程图 (19)键盘处理子程序流程图 (20)D/A转换子程序流程图 (21)展望 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录一 (25)附录二 (26)绪论基于单片机的正弦波信号发生器设计,该课题的设计目的是充分运用大学期间所学的专业知识,考察信号发生器的基本功能，完成一个基本的实际系统的设计全过程。

通过单片机控制一个有特殊功能的信号发生芯片，可以产生一系列有规律的幅度和频率可调的波形。

这样一个信号发生装置在控制领域有相当广泛的应用范围。

直接数字频率合成（DDS）是近年来发展起来的一种新的频率合成技术。

其主要优点是相对带宽很宽、频率转换时间极短（可小于20ns）、频率分辨率很高、全数字化结构便于集成、输出相位连续、频率、相位和幅度均可实现程控。

因此，能够与计算机紧密结合在一起，充分发挥软件的作用。

作为应用，现在已有DDS 产品用于接收机本振、信号发生器、通信系统、雷达系统、跳频通信系统等。

本文介绍一种由直接数字频率合成（DDS）芯片AD9835设计的正弦信号发生器，该芯片支持高达50MHz的时钟频率，可以产生最高可达25MHz的正弦波形。

通过单片机控制完全可以满足设计所要求的正弦波信号的生成。

本文主要分六大部分：绪论、系统概述和方案、硬件部分、软件部分，展望和致谢。

绪论，首先对课题研究背景和所涉及的相关技术领域进行了介绍；第一章对系统所要完成的功能和可扩展的功能进行描述，确定系统的设计方案主要元器件的选择。

学号：2011013732西北农林科技大学电子技术课程设计报告题目：正弦信号发生器(幅值频率可调)学院(系)：机械与电子工程学院专业年级：学生姓名：指导教师：完成日期： 2013年7月3日目录1. 设计的任务与要求............................................................. - 2 -1.1 课题要求................................................................ - 2 -1.2具体要求................................................................. - 2 -1.3课题摘要：............................................................... - 2 -1.4设计步骤：............................................................... - 2 -2. 设计方案确定................................................................. - 3 -3. 硬件电路设计................................................................. - 4 -3.1整体电路框图............................................................. - 4 -3.2 主要元器件介绍.......................................................... - 4 -3.2.1 NE555芯片......................................................... - 4 -3.2.2 555定时器接成多谐振荡器.......................................... - 6 -3.2.3 NE5532P芯片....................................................... - 6 -3.3 整体电路设计............................................................ - 7 -3.4分立电路的设计及元件参数的选取及计算..................................... - 8 -3.4.1 555多谐振荡电路.................................................. - 8 -3.4.2带通滤波电路....................................................... - 8 -3.4.3反向比例运算放大器................................................. - 9 -4.调试与仿真................................................................... - 10 -4.1使用的主要仪器和仪表.................................................... - 10 -4.2分立电路的仿真（仿真图、操作的步骤、方法和结果）........................ - 10 -4.2.1 仿真图........................................................... - 10 -4.2.2仿真结果.......................................................... - 10 -4.3调试电路的方法和技巧：.................................................. - 12 -5. 总结........................................................................ - 13 -6. 参考文献.................................................................... - 15 - 附录一......................................................................... - 16 -1.元器件清单............................................................... - 16 -2.电路原理图............................................................... - 17 -3.PCB封装图................................................................ - 18 -4.3D效果图................................................................. - 21 -1. 设计的任务与要求1.1 课题要求:设计一个频率幅值可调的正弦信号发生器1.2具体要求：1.利用振荡电路产生正弦信号，要求有可调参数用以修改频率2.利用放大电路控制输出信号振幅。

/**************************************//* 信号发生器（正弦波，方波，三角波）*/ /*************************************/#include<reg52.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit cs=P2^0;sbit clk=P2^1;sbit din=P2^2;sbit key1=P1^0;sbit key2=P1^1; uchar keydat;uchar flag;被置零立马停止发信号//tlc5615 片选端口//tlc5615 时钟线//tlc5615 传输端口//按键的单片机接口//波形发生终止信号的标志位一旦uchar m,num; uchar dat=0xff;uchar code tosin[141]={//正弦波的编码0x00,0x01,0x02,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08, 0x09,0x0a,0x0b,0x0d,0x0e,0x10,0x11,0x13,0x15,0x16, 0x18,0x1a,0x1c,0x1e,0x20,0x22,0x25,0x27,0x29,0x2b, 0x2e,0x30,0x33,0x35,0x38,0x3a,0x3d,0x40,0x43,0x45, 0x48,0x4c,0x4e,0x51,0x55,0x57,0x5a,0x5d,0x60,0x63, 0x66,0x69,0x6c,0x6f,0x70,0x71,0x72,0x73,0x74,0x75, 0x76,0x77,0x78,0x79,0x7a,0x7b,0x7c,0x7d,0x7e,0x7e, 0x7f,0x80,0x7f,0x7e,0x7e,0x7d,0x7c,0x7b,0x7a,0x79, 0x78,0x77,0x76,0x75,0x74,0x73,0x72,0x6f,0x6c,0x69, 0x66,0x63,0x60,0x5d,0x5a,0x57,0x55,0x51,0x4e,0x4c, 0x48,0x45,0x43,0x40,0x3d,0x3a,0x38,0x35,0x33,0x30, 0x2e,0x2b,0x29,0x27,0x25,0x22,0x20,0x1e,0x1c,0x1a, 0x18,0x16,0x15,0x13,0x11,0x10,0x0e,0x0d,0x0b,0x0a, 0x09,0x08,0x07,0x06,0x05,0x04,0x03,0x02,0x02,0x01, 0x00};uchar flagsqu; 中断控制）// 方波高低电平控制为 （运用定时器 1void delay(uchar z) //延时函数{uchar x,y;for(x=0;x<110;x++)for(y=z;y>0;y--);}void prepare() {cs=1;din=1;clk=0;cs=0; 为低时进? //tlc5615 的初始化//cs 的上升沿和下降沿必须在clk}/* 用中断来产生方波void Squtranslator(){TR1=1;的持续时间占空比//启动定时器 1 控制高低电平do{do{_wave=0;}while((!flagsqu) && flag==1);// 如果一旦终止信号的//产生可以立马退出循环flagsqu=0;do{_wave=1;}while((!flagsqu) && flag==1); flagsqu=0; }while(flag);flag=1;TR1=0;}*/void Squtranslator() //方波函数{uchar j;uchar dat1=0x7f;while(flag){do{}prepare();dat=dat1;for(j=0;j<12;j++) { din=(bit)(dat>>7);clk=1;dat=dat<<1; clk=0;}cs=1;为低时进行delay(200);if(dat1==0)dat1=0x7f;elsedat1=0;}while(flag);}//将数据的最高位赋给din//一位位的传输//cs 的上升沿和下降沿必须在//使高低电平持续一段时间//完成了0和0x7f 之间的替换clkvoid Tratranslator() //锯齿波的发生函数{uchar j;uchar dat1=0x7f;while(flag){do{prepare();dat=dat1;for(j=0;j<12;j++){din=(bit)(dat>>7);clk=1;dat=dat<<1;clk=0;}cs=1;为低时进行delay(2);dat1--;}while(flag && dat1);do{//将数据的最高位赋给din//一位位的传输//cs 的上升沿和下降沿必须在//稍加延时//一旦有终止信号就可以停止clk{uchar i,j;prepare(); dat=dat1; for(j=0;j<12;j++){din=(bit)(dat>>7); //将数据的最高位赋给 dindelay(2); dat1++;}while(flag && (!(dat1==0x7f)));}}void Sintranslator(uchar wave[],uchar num )//正弦波的转换函数clk=1; dat=dat<<1; clk=0;}cs=1;为低时进行//一位位的传输//cs 的上升沿和下降沿必须在clk//稍加延时uchar dat1;do{for(i=0;i<num;i++){prepare();dat1=wave[i]; //打开片选开始工作for(j=0;j<12;j++){din=(bit)(dat1>>7); //将数据的最高位赋给dinclk=1;dat1=dat1<<1; //一位位的传输clk=0;if(flag==0)break;}cs=1; //cs 的上升沿和下降沿必须在clk 为低时进行delay(1); //稍加延时if(flag==0)break;}}while(flag); //等待控制键的暂停}void keyscan() //切换功能按键返回键值函数{uchar i;for(i=0;i<4;i++){if(key1==0){delay(10);if(key1==0){keydat++;do{}while(!key1); //松手检测if(keydat==4)keydat=1;//加满回零处理}}}}void keycountrl() // 切断输出控制函数{if(key2==0){delay(10);{case 1:if(key2==0)flag=0;do{}while(!key2); //松手检测}}}void main (){uchar temp;TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;while(1){do{switch(keydat)//确定定时器的工作方式 //给定时器 0 赋予初值 //开总中断 //开启定时器 0 中断flag=1;do{Sintranslator(tosin,141);}while(flag);break;case 2: flag=1;do{Tratranslator();}while(flag);break;case 3: flag=1;do{Squtranslator();}while(flag);break;default:break;}}while(flag);temp=keydat; // 装载键值while(keydat==temp); // 在这里等待键值的改变}}void Time0() interrupt 1{TH0=(65536-50000)/256; //定时器0 用来扫描按键不断地扫描dTL0=(65536-50000)%256;num++;if(num==4){keyscan();keycountrl();num=0;}}。

1Proteus软件简介Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。

它运行于Windows 操作系统上，可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是：①实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。

具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。

②支持主流单片机系统的仿真。

目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、A VR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。

③提供软件调试功能。

在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如Keil C51 uVision2等软件。

④具有强大的原理图绘制功能。

总之，该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件，功能极其强大。

特点：支持ARM7，PIC ，A VR，HC11以及8051系列的微处理器CPU模型，更多模型正在开发中；交互外设模型有LCD显示、RS232终端、通用键盘、开关、按钮、LED等；强大的调试功能，如访问寄存器与内存，设置断点和单步运行模式；支持如IAR、Keil和Hitech等开发工具的源码C和汇编的调试；一键“make”特性：一个键完成编译与仿真操作；内置超过6000标准SPICE模型，完全兼容制造商提供的SPICE模型；DLL界面为应用提供特定的模式；14种虚拟仪器：示波器、逻辑分析仪、信号发生器、规程分析仪等；高级仿真包含强大的基于图形的分析功能：模拟、数字和混合瞬时图形；频率；转换；噪声；失真；付立叶；交流、直流和音频曲线；模拟信号发生器包括直流、正旋、脉冲、分段线性、音频、指数、单频FM；数字信号发生器包括尖脉冲、脉冲、时钟和码流；集成PROTEUS PCB设计形成完整的电子设计系统。