基于单片机的函数信号发生器论文
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《单片机控制多功能信号发生器》篇一一、引言随着科技的不断发展,单片机技术以其高集成度、高可靠性、低功耗等优点在各个领域得到了广泛应用。
多功能信号发生器作为一种重要的电子测试设备,其性能和功能对电子产品的研发和测试具有重要意义。
本文将介绍一种基于单片机的多功能信号发生器,通过单片机控制实现多种信号的生成和输出,以满足不同应用场景的需求。
二、系统概述本系统采用单片机作为核心控制器,通过与信号发生器模块、电源模块、显示模块等连接,实现多功能信号的生成和输出。
其中,单片机通过程序控制信号发生器模块,实现正弦波、方波、三角波等不同类型信号的生成。
同时,系统还具备多种信号参数的调整功能,如频率、幅度、相位等,以满足不同应用场景的需求。
此外,系统还具有实时显示和电源管理等功能。
三、硬件设计本系统的硬件设计主要包括单片机模块、信号发生器模块、电源模块和显示模块等部分。
其中,单片机模块是整个系统的核心,负责控制信号的生成和输出。
信号发生器模块负责根据单片机的指令生成不同类型的信号。
电源模块为整个系统提供稳定的电源供应。
显示模块用于实时显示信号的参数和状态。
在硬件设计过程中,需要注意以下几点:1. 选择合适的单片机型号,以满足系统的性能和功能需求。
2. 设计合理的电路布局和元件选型,以保证系统的稳定性和可靠性。
3. 确保电源模块的稳定性和安全性,以避免因电源问题导致的系统故障或损坏。
4. 在设计中充分考虑系统的可维护性和扩展性,以便于后续的维护和升级。
四、软件设计本系统的软件设计主要包括单片机的程序设计。
程序采用模块化设计,包括主程序、信号生成程序、参数调整程序、显示程序等部分。
主程序负责整个系统的控制和协调,根据用户需求调用相应的程序模块。
信号生成程序根据单片机的指令生成不同类型的信号。
参数调整程序用于调整信号的频率、幅度、相位等参数。
显示程序用于实时显示信号的参数和状态。
在软件设计过程中,需要注意以下几点:1. 编写清晰、规范的代码,以提高程序的可读性和可维护性。
基于单片机的函数信号发生器设计1引言函数信号发生器是一种用于生成常用函数信号的仪器仪表,主要用于电子测试、数据采集和计算机仿真系统中。
由于仪器价格昂贵、操作复杂、生成信号精度一般,因此基于单片机来设计函数信号发生器就显得尤为重要和实用。
本文介绍以单片机(MCU)作为控制核心设计函数信号发生器的原理及其实现过程。
2相关技术使用单片机作为函数信号发生器的核心控制,就需要按照以下步骤实现:(1)主控芯片的选择:单片机有着多种型号,用来实现函数信号发生器时,应选择具有较丰富的资源和功能特性的以太网芯片,以保证其对复杂信号系统的支持。
(2)信号频率的控制:信号频率的控制是函数信号发生器的重要功能,主要利用单片机的定时中断和PWM模块实现,单片机的定时中断功能可以实现对定义频率的准确控制;PWM模块可以进行频率的精确控制,并能实现调频的模拟信号输出。
(3)信号特征的定义:函数信号发生器可以制定正弦、方波、三角波或矩形波等信号,其信号形式定义很精确,且可以任意调节信号幅度、频率、波形等特性,这就要求用单片机控制信号特征,实现对波形信号的可调控,进而实现任意设置周期内任意特征信号。
(4)模数转换:单片机通过AD转换模块,实现对外部信号的采样和转换,并将转换后的数据存入内部影象存储器,然后根据采样参数的设置改变信号,实现信号发生。
3系统设计根据以上技术步骤,确定了基于单片机的函数信号发生器的设计模式,并根据主控芯片的性能参数和功能要求,确定了STM32系列芯片作为控制主模块,由它完成函数信号发生器的主控制功能,具体实现步骤如下:(1)MCU主模块的选择:STM32系列芯片主要以ARM Cortex-M内核为核心,内部集成了DMA、多种定时器、CAN、USB、IIC、ADC/DAC 等功能,因此选用该系列的芯片即可大大提高系统结构的灵活性和效率。
(2)信号函数参数的确定:正弦波、三角波、矩形波和方波等信号波形参数可以根据信号源参数进行确定,可以分析出正弦波、三角波、矩形波和方波的频率,幅值和偏移量等参数。
毕业设计(论文)题目:函数信号发生器学部信息与电子学部专业名称电子信息工程班级学号 118501106学生姓名蔡伟攀指导教师邓洪峰二O一五年六月目录1 绪论 (1)1.1 单片机概述 (1)1.2 信号发生器的介绍和分类 (1)1.3 任务要求和设计内容 (3)2 函数信号发生器的方案选择与设计 (4)2.1 函数信号发生器设计方案的选择 (4)2.1.1 信号发生器电路方案 (4)2.1.2 显示电路方案 (5)2.1.3 按键控制电路方案 (5)2.2 总体设计 (6)3 系统硬件电路的设计 (7)3.1 单片机核心控制电路 (7)3.1.1 单片机芯片简介 (7)3.1.2 引脚及功能说明 (8)3.1.3 单片机硬件原理框图 (9)3.2 D/A数模转换电路及波形产生模块 (10)3.2.1 DAC0832简介 (10)3.2.2 DAC0832的特点 (11)3.2.3 DAC0832与MCS-51的接口 (11)3.3 时钟电路模块 (11)3.4 复位电路模块 (12)3.5 液晶显示电路模块 (13)3.6 按键接口控制模块 (14)4 系统软件的设计 (15)4.1 程序流程图 (15)4.2 波形设计 (18)4.2.1 正弦波的设计 (18)4.2.2 三角波的设计 (18)4.2.3 方波的设计 (18)4.2.4 锯齿波的设计 (19)4.2.5 梯形波的设计 (19)5 系统调试 (20)5.1 硬件调试 (20)5.2软件调试 (20)5.3联机调试 (21)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录A:硬件电路原理图 (25)附录B:PCB图 (26)附录三:C51源程序 (27)1 引言1.1 单片机概述单片机简单的说就是单片的计算机,又可以称为微处理器、微控制器或者嵌入式控制器。
它是把计算机的基本部件微型化并且集成到一块芯片上的微型计算机,一般来说,片内包含中央处理器CPU、并行输入输出、串行输入输出、定时器/计数器、ROM、RAM、中断控制系统、系统时钟和系统总线等等。
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。
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。
《单片机控制多功能信号发生器》篇一一、引言随着科技的快速发展,电子设备正日益融入人们的日常生活。
在众多电子设备中,信号发生器作为一种能够产生多种类型信号的装置,在通信、雷达、音频处理和工业控制等领域得到了广泛应用。
本文将重点探讨如何利用单片机实现对多功能信号发生器的有效控制,并探讨其实际应用与优势。
二、单片机控制多功能信号发生器的原理单片机控制多功能信号发生器主要依赖于微控制器(即单片机)的强大处理能力和丰富的接口资源。
通过编程,单片机能够实现对信号发生器内部电路的控制,从而产生不同类型和频率的信号。
具体而言,单片机通过与信号发生器内部的电路进行通信,发送控制指令,实现对信号的频率、幅度、波形等参数的精确控制。
三、多功能信号发生器的设计与实现1. 硬件设计:多功能信号发生器的硬件设计主要包括单片机模块、信号发生器模块、电源模块等。
其中,单片机模块负责发送控制指令,信号发生器模块负责产生所需信号,电源模块为整个系统提供稳定的电源。
2. 软件设计:软件设计是实现单片机控制多功能信号发生器的关键。
通过编程,实现单片机的初始化设置、与信号发生器模块的通信、信号参数的精确控制等功能。
此外,还需要考虑系统的抗干扰性、稳定性等因素。
四、实际应用与优势1. 通信领域:在通信系统中,多功能信号发生器能够产生各种类型的调制信号,如正弦波、方波等。
通过单片机的精确控制,可以实现对这些信号的频率、幅度等参数的精确调整,从而提高通信系统的性能。
2. 雷达领域:在雷达系统中,多功能信号发生器能够产生高精度的脉冲信号。
通过单片机的控制,可以实现对脉冲信号的精确控制,从而提高雷达系统的探测精度和稳定性。
3. 优势:采用单片机控制多功能信号发生器具有诸多优势。
首先,单片机具有强大的处理能力和丰富的接口资源,能够实现对信号的精确控制。
其次,通过编程可以实现系统的灵活配置和扩展,满足不同应用场景的需求。
此外,采用单片机控制还能够提高系统的抗干扰性和稳定性。
《单片机控制多功能信号发生器》篇一一、引言随着科技的不断发展,单片机技术以其高集成度、高可靠性、低功耗等优点在各个领域得到了广泛应用。
多功能信号发生器作为一种重要的测试设备,其控制系统的设计对于提高测试效率和准确性具有重要意义。
本文将介绍一种基于单片机的多功能信号发生器控制系统,旨在提高信号发生器的性能和可靠性。
二、系统概述本系统采用单片机作为核心控制器,通过编程实现对信号发生器的控制。
系统包括信号发生器主体、单片机控制器、输入输出接口、电源模块等部分。
其中,信号发生器主体负责产生各种类型的信号,单片机控制器负责控制信号的输出、频率、幅度等参数,输入输出接口用于与外部设备进行数据交换,电源模块为整个系统提供稳定的电源。
三、硬件设计1. 单片机控制器:选用高性能的单片机作为控制器,具有高速运算能力、丰富的接口资源等特点,满足系统的控制需求。
2. 信号发生器主体:采用高精度、低失真的信号发生器芯片,实现多种类型信号的输出,如正弦波、方波、三角波等。
3. 输入输出接口:包括串口、并口、USB接口等,用于与外部设备进行数据交换。
4. 电源模块:采用稳定的电源供应,为整个系统提供可靠的电力保障。
四、软件设计软件设计是本系统的关键部分,主要包括单片机控制程序的编写和调试。
程序采用模块化设计,便于后期维护和升级。
主要功能包括:1. 信号类型选择:通过单片机控制信号发生器产生所需的信号类型。
2. 信号参数设置:通过单片机设置信号的频率、幅度、占空比等参数。
3. 数据处理与传输:将处理后的数据通过输入输出接口传输到外部设备。
4. 故障诊断与保护:对系统进行故障诊断,并在出现故障时采取保护措施,确保系统的稳定性和可靠性。
五、系统实现系统实现主要包括硬件组装、程序编写、调试与测试等步骤。
首先,将单片机控制器、信号发生器主体、输入输出接口、电源模块等硬件进行组装,形成完整的控制系统。
然后,根据需求编写单片机控制程序,并进行调试和优化。
111 前言波形发生器,是一种作为测试用的信号源,是当下很多电子设计要用到的仪器。
现如今是科学技术和设备高速智能化发展的科技信息社会,集成电路发展迅猛,集成电路能简单地生成各式各样的波形发生器,将其他信号波形发生器于用集成电路实现的信号波形发生器进行对比,波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标,集成电路实现的信号波形发生器都胜过一筹,随着单片机应用技术的不断成长和完善,导致传统控制与检测技术更加快捷方便。
2 系统设计思路文章基于单片机信号发生器设计,产生正弦波、方波、三角波,连接示波器,将生成的波形显示在示波器上。
按照对作品的设计研究,编写程序,来实现各种波形的频率和幅值数值与要求相匹配,然后把该程序导入到程序存储器里面。
当程序运行时,一旦收到外界发出的指令,要求设备输出相应的波形时,设备会调用对应波形发生程序以及中断服务子程序,D/A转换器和运放器随之处理信号,然后设备的端口输出该信号。
其中,KEY0为复位键,KEY1的作用是选择频率的步进值,KEY2的作用是增加频率或增加频率的步进值,KEY3的作用是减小频率或减小频率的步进值,KEY4的作用是选择三种波形。
103为可调电阻,用于幅值的调节。
自锁开关起到电源开关的作用。
启动电源,程序运行的时候,选择正弦波,红色LED灯亮起;选择方波,黄色LED灯亮起;选择三角波,绿色LED灯亮起。
函数信号发生器频率最高可达到100Hz,最低可达到10Hz,步进值0.1-10Hz,幅值最高可到3.5V。
系统框图如图1所示。
3 软件设计选用AT89C51单片机编写程序。
这种方法控制信号波形的频率和幅值是通过编写程序来实现,通过改变程序来实现频率的变化,且这种方法无需改变硬件电路。
这种方法可以使信号的精度很高(编程产生的是数字信号),并可使电路得到一定程度上的简化。
主程序和生成波形的子程序共同组成了系统软件设计,生成波形的子程序的编程是软件设计的主要内容,各种波形通过编程来得到。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第一章绪论 (1)第二章方案设计与论证 (4)2.1方案一: (4)2.2方案二: (4)2.3方案比较 (4)第三章专用器件说明 (6)3.1 SPCE061单片机介绍 (6)3.1.1性能: (6)3.1.2 应用领域 (6)3.1.3 结构概览 (7)3.1.4通用I/O口的使用: (7)3.1.5 D/A转换 (8)3.1.6 IDE开发平台的使用 (9)3.1.7 PWM输出 (10)3.1.8 SPCE061A的时钟和定时器/计数器 (10)3.2 DM-1602显示器 (14)3.3 运算放大电路 (16)3.3.1 集成运放的电路结构和特点 (16)3.3.2 集成运放电路的组成及各部分的作用 (16)3.3.3 运算放大器电压传输特性 (17)3.3.4集成运放的主要性能指标 (18)第四章系统的硬件电路设计 (19)4.1系统框图 (19)4.2 SPCE061A基本工作电路设计 (19)4.3键盘电路设计 (20)4.4显示电路设计 (21)4.4信号输出电路设计 (22)第五章软件设计 (22)5.1主程序流程图 (22)5.2正弦波信号形成方法 (25)5.3三角波、锯齿波的形成 (26)5.4方波的形成和实现 (26)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录1 程序 (29)第一章绪论测量仪器从宏观上可分为两大类,即激励和检测,激励仪器主要是各类信号发生器。
信号发生器按工作原理可分为:调谐信号发生器、锁相和合成信号发生器。
(1) 调谐信号发生器是由调谐振荡器构成。
传统调谐信号发生器都是由调谐振荡器和统调的调幅放大器(输出放大器)加上一些指示电路构成。
这种信号发生器结构复杂、频率范围窄,而且可靠性、稳定性较差,但其价格低廉。
随着半导体器件的发展,其性能有所改善。
(2) 锁相信号发生器是由调谐振荡器通过锁相的方法获得输出信号频率的信号发┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊生器。
基于单片机的函数信号发生器的设计与仿真基于单片机的函数信号发生器的设计与仿真摘要:本系统利用80C51设计一个函数信号发生器,详细说明了其实现过程。
本系统使用汇编语言编写,用80C51单片机来实现各模块功能,使用PROTEUS进行仿真。
本文描述使用汇编语言和PROTEUS仿真实现函数信号发生器的基本功能,实现了方波、三角波、正弦波、锯齿波,频率可调为10HZ、100HZ、500HZ、1000HZ。
本文给出了源程序、各模块的连接图以及仿真图,并做出了详细的分析。
关键词:汇编语言,PROTEUS,函数信号发生器,80C51Design and simulation of the function signalgenerator based on MCUElectronics and Information Science and TechnologyCandidate: Liu PinganAdvisor: Cai JianhuaAbstract:This system uses 80C51 designed a function signal generator, describes detailedly the implementation process. The system uses the Assembler language, realizing every function uses 80C51, applying PROTEUS to simulate in order to realize the function every modules. This article describes the use of Assembler language and PROTEUS simulation, to achieve the basic functions of the Function signal generator, realized square-wave, triangle wave, sine wave, saw-tooth wave , and the frequency adjustable for 10HZ,100HZ,500HZ,1000HZ . This article gives the original program and the simulating diagram and the combination of all of the modules, gives detail analysis of every simulating diagram as well. Keywords: Assembler language, PROTEUS, Function signal generator, 80C511.引言1.1单片机概述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。
(二 〇 一 一 年 六 月本科毕业设计说明书 学校代码: 10128 学 号: 0520901200题 目:函数信号发生器设计 学生姓名:赵守军 学 院:信息工程学院 系 别:电子系 专 业:通信工程 班 级:通信07-1 指导教师:王秀玲 副教授内蒙古工业大学本科毕业论文函数信号发生器设计摘要信号发生器又称信号源或振荡器,广泛应用于通信,雷达,测控,电子对抗以及现代化仪器仪表等领域,是一种为电子测量工作提供符合严格技术要求的电信号设备,和示波器、电压表、频率计等仪器一样是最普通、最基本也是应用最广泛的电子仪器之一,几乎所有电参量的测量都要用到波形发生器。
随着现代电子技术的飞速发展,现代电子测量工作对波形发生器的性能提出了更高的要求,不仅要求能产生正弦波、方波等标准波形,还能根据需要产生任意波形,且操作方便,输出波形质量好,输出频率范围宽,输出频率稳定度、准确度及分辨率高,频率转换速度快且频率转换时输出波形相位连续等。
可见,为适应现代电子技术的不断发展和市场需求,研究制作函数信号发生器十分有必要,而且意义重大。
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。
通过对信号发生器的原理以及构成的分析,可设计一个能产生出方波、三角波、正弦波、方波的函数信号发生器。
本课题采用集成芯片ICL8038制作方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法,经过prote l的仿真制作,以及proteus仿真得出了方波、三角波、正弦波,方波—三角波转换及三角波—正弦波转换的波形图。
[关键词]信号发生器 ICL8038 仿真方波三角波正弦波1内蒙古工业大学本科毕业论文Function Signal GeneratorAbstractSignal generator, also known as source or oscillator, widely used in communications, radar, monitoring and control, electronic warfare, and modern instrumentation, and other fields, is a work for the electronic measurement of the electrical signals to meet the stringent technical requirements for equipment, and oscilloscopes, voltage meter, frequency meter and other instruments as the most common, basic and applied one of the most widely used electronic devices, almost all of the measurement of electrical parameters to be used in the waveform generator. With the rapid development of modern electronic technology, modern electronic measuring the performance of the work of the waveform generator has put forward higher requirements, requires not only can produce sine, square and other standard waveforms, but also generate arbitrary waveforms as needed, and easy to operate , the output waveform quality, wide range of output frequency, output frequency stability, high accuracy and resolution, frequency conversion and frequency conversion speed and output waveform phase continuous and so on. Can be seen, to meet the continuous development of modern electronic technology and market demand, we study the production function signal generator is necessary and significant.Curves of various wave equation can be expressed by trigonometric function. Can produce a variety of waveforms such as triangle wave, sawtooth, square wave (with square wave), the sine wave signal generator circuit is called the function. Function generator in the circuit experiments and equipment testing has a very wide range of uses. Signal generator through the analysis of the principle and form, can be designed to produce a square wave, triangle wave, sine wave, square wave function generator. ICL8038 integrated chips used in this project produced a square wave - Triangle wave - sine function generator design, the simulation produced by prote l,2内蒙古工业大学本科毕业论文proteussimulation and obtained the square wave, triangle wave, sine wave, square wave - Transfer and triangle wave triangle wave - sine wave waveform conversion.Key words: Signal Generator ICL8038 Simulation Square waveTriangle Sine wave3内蒙古工业大学本科毕业论文目录引言 (5)第一章背景与意义 (6)1.1背景与意义 (6)1.3函数信号发生器的集中实现方案 (9)第二章. 本次毕业设计方案设计与选择 (12)2.1函数信号发生器的设计方案 (12)2.2方案选取 (13)第三章. 电路的设计过程与分析 (14)3.1电路设计原理图及与应用要点 (14)3.2电路主要芯片的分析 (17)第四章. 电路设计的仿真与调试 (21)4.1仿真软件P ROTEUS简介 (21)4.2使用P ROTEUS仿真软件的优点 (21)4.3电路仿真调试 (22)4.4元件清单 (25)第五章、电路的实物制作与调试 (26)5.1焊接工艺 (26)5.2焊接技术 (27)六、结论 (28)致谢 (29)[参考文献] (30)4内蒙古工业大学本科毕业论文引言信号发生器是科研及工程实践中重要的仪器之一,在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域系统设计及调试过程中,用不同频率的正弦波、三角波和方波常作为信号源,应用十分方便。
单片机函数信号发生器(参考文献)单片机函数信号发生器摘要:本文以STC89C51单片机为核心设计了一个低频函数信号发生器。
信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、方波、三角波、三角波、梯形波及其他任意波形,波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变。
波形和频率的改变通过软件控制,幅度的改变通过硬件实现。
介绍了波形的生成原理、硬件电路和软件部分的设计原理。
本系统可以产生最高频率798.6HZ的波形。
该信号发生器具有体积小、价格低、性能稳定、功能齐全的优点。
关键词:低频信号发生器;单片机;D /A转换;1设计选题及任务设计题目:基于单片机的信号发生器的设计与制作任务与要求:设计一个由单片机控制的信号发生器。
运用单片机系统控制产生多种波形,这些波形包括方波、三角波、锯齿波、正弦波等。
信号发生器所产生的波形的频率、幅度均可调节。
并可通过软件任意改变信号的波形。
基本要求:(1)产生三种以上波形。
如正弦波、三角波、矩形波等。
(2)最大频率不低于 500Hz。
并且频率可按一定规律调节,如周期按1T,2T,3T,4T或1T,2T,4T,8T变化。
(3)幅度可调,峰峰值在0-5V之间变化。
扩展要求:产生更多的频率和波形。
2系统概述2.1方案论证和比较2.1.1总体方案:方案一:采用模拟电路搭建函数信号发生器,它可以同时产生方波、三角波、正弦波。
但是这种模块产生的不能产生任意的波形(例如梯形波),并且频率调节很不方便。
方案二:采用锁相式频率合成器,利用锁相环,将压控振荡器(VCO)的输出频率锁定在所需频率上,该方案性能良好,但难以达到输出频率覆盖系数的要求,且电路复杂。
方案三:使用集成信号发生器发生芯片,例如AD9854,它可以生成最高几十MHZ 的波形。
但是该方案也不能产生任意波形(例如梯形波),并且价格昂贵。
方案四:采用AT89C51单片机和DAC0832数模转换器生成波形,加上一个低通滤波器,生成的波形比较纯净。