基于单片机的信号发生器开题报告
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基于51单片机波形发生器的设计与实现开题报告合肥师范学院本科生毕业论文(设计)开题报告(学生用表)课题基于51单片机波形发生器的设计与实现系部电子信息工程学院专业电子信息工程学科工学学生屠宝轩指导教师吴剑威一、课题的来源、背景及意义(1)来源:科研/生产(2)背景:单片机是再20世纪70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片,是由中央处理器(CPU),ROM、RAM芯片及I/O接口和一些外围电路等通过印刷版总线连接在一起的一个完整的计算机系统。
信号发生器是一种作为激励源或者信号源的电子设备,它能够产生各种各样的波形和频率,其在教学实验,生产装实践和科技领域有着广泛的应用,是最普遍使用的电子仪器之一。
对于电子类专业的学生,除了学习理论知识外,还必须将所学的理论知识付诸实践,在实践中订应用理论知识,提高动手能力,从而提高发现,解决问题的能力,所以试验是必不可少的环节,而信号波形发生器是实验过程最普遍,最基本,也是应用最广泛线的电子设备之一,本研究不是针对高端的信号发生器开发,而是从降低经济成本,操作方便简单,输出波形实用角度出发,研究一套设备。
(3)意义:传统的正弦信号源根据实际需要一般价格昂贵,低频输出时性能不好且不便于自动调节,工程实用性较差。
现在利用单片机的优越性,制作一种体积小,实用性强,使用方便的低频信号发生器,以AT85C51单片机为核心,结合低俗D/A转换器,通过设计与编程实现了正弦波、方波、锯齿波的产生及其自由切换以及频率、相位的可调与多相波的同时输出。
二、国内外发展现状信号波形发生器历史非常的久远,它产生于上个世纪20年代,那会,电子设备刚刚诞生,随后,雷达发展了起来,通信技术也在不断地发展,到了40年代,标准信号发生器开始出现,它的出现主要是为了进行各种接收机的测试,使信号发生器诞生之初主要是用来做定性分析的,随着使用的要求不断提升,慢慢发展成为了定量分析的测量仪器,还是在这个时期,脉冲信号发生器也出现了,这个主要是用于脉冲方面的测量的,上面说的这些信号波形发生器都是早期的一些产品,复杂的机械结构,比较[1]大的功率,比较简单的电路,速度发展总体是比较慢的。
开题报告电气工程及其自动化基于单片机的信号发生器设计一、课题研究意义及现状信号发生器作为集成电路的基本模拟单元,被广泛应用于信号处理系统和各种便携式设备中。
振荡器作为信号发生电路的核心,各种结构层出不穷,但大多采用复杂的结构来实现幅度和频率的稳定。
这不仅增加了系统的复杂度,同时也增加了芯片面积。
而且在电路调试、教学实验和产品开发等领域,信号发生器被广泛用作测量仪器的信号源,为开发和测试提供输入信号。
现在人们都运用DDS(直接数字合成)技术、FPGA技术(现场可编程门阵列技术),单片机等来实现信号发生器的一些功能。
在用单片机来实现信号发生器的一些功能方面。
如805lF330的音频信号发生器的系统结构。
它主要由805lF330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Inb windam,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。
而且用单片机来实现的正弦信号发生器也很有发展前景的,它主要由集成压控振荡ICL8038构成的函数信号源电路,它是一种可以同时输出方波、三角波和正弦波的专用集成电路,常用作多波形发生器、模拟信号源等,本文用集成函数发生器ICL8038联结少量外部元件组成扫频信号发生器。
扫频信号发生器是一种输出信号的频率随时间在一定范围内反复变化的正弦信号发生器,他是频率特性测试仪即扫频仪的核心,主要用于直接测量各种网络的频率响应特性。
二、课题研究的主要内容和预期目标主要利用单片机设计并制作一个信号发生器。
XXXXX学院单片机课程设计报告题目:基于单片机的低频信号发生器学生姓名XXX学号09XXX专业电子信息工程班级2009级1班指导教师XXXX学部计算机科学与电气工程课程设计时间2012年6月18日XXXXXXX学院电子信息工程单片机课程设计报告基于单片机的低频信号发生器摘要信号发生器是一种用于生产标准的电子仪器,它广泛用于工业生产、科研和国防等各领域中,本系统是基于STC89C52单片机的低频信号发生器。
采用STC89C52单片机作为控制核心,外围采用数字/模拟转换电路(DAC0832)、运放电路(LM358)、按键和LCD显示电路等。
通过按键可以控制生产正弦波、三角波等并且实现频率和幅度,同时用LCD显示波形名称、频率和幅度。
关键词:信号发生器单片机数字/模拟转换电路目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1 本设计的意义 (1)1.1.1信号发生器分类 (1)1.1.2研究题目及其意义 (1)1.2 本设计的要求 (2)第2章本设计系统结构介绍 (3)2.1 系统结构框图 (3)2.2 各模块作用介绍 (3)2.2.1独立键盘 (3)2.2 .2 LCD模块 (3)2.2.3 模数转换及集成运放模块 (4)2.2.4 本章小结 (4)第3章系统硬件电路设计 (5)3.1 STC89C52单片机最小系统设计 (5)3.1.1 STC89C52单片机介绍 (5)3.1.2 STC89C52单片机时钟电路介绍 (6)3.1.3 STC89C52单片机复位电路介绍 (7)3.2 数模转换电路介绍 (7)3.2.1主要芯片功能介绍 (7)3.2.2 DAC0832芯片内部结构介绍 (7)3.2.3 DAC0832芯片引脚功能介绍 (8)3.2.4 DAC0832芯片应用电路介绍 (9)3.3 本章小结 (10)第4章系统软件调试环境介绍 (11)4.1 编程软件介绍 (11)4.1.1软件功能 (11)4.1.2软件应用流程 (12)4.2 程序下载软件介绍 (14)4.2.1软件功能 (14)4.2.2软件应用流程 (14)4.3 本章小结 (16)第5章系统程序设计 (17)5.1 系统程序设计流程图 (17)5.2 程序流程图对应程序代码 (17)5.3 本章小结 (22)结论 (23)参考文献 (23)基于单片机的低频信号发生器第1章绪论1.1本设计的意义信号发生器,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
基于51单片机的信号发生器设计报告二零一四年十二月十一日摘要根据题目要求以及结合实际情况,本文采用一种以AT89C51单片机为核心所构成的波形发生器,可产生方波、三角波、正弦波、锯齿波等多种波形,波形的频率可用程序改变,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、性能优越等特点。
本设计经过测试,性能和各项指标基本满足题目要求。
关键词:信号发生器 DAC0832芯片 LM358运放 89C51芯片目录摘要...................................................................... 目录...................................................................... 第一章绪论.................................................................1.1单片机概述...........................................................1.2信号发生器的概述和分类..............................................1.3问题重述及要求....................................................... 第二章方案的设计与选择...................................................2.1方案的比较...........................................................2.2设计原理 .............................................................2.3设计思想 .............................................................2.4实际功能 ............................................................. 第三章硬件设计............................................................3.1硬件原理框图.........................................................3.2主控电路 .............................................................3.3数、模转换电路.......................................................3.4按键接口电路.........................................................3.5时钟电路 .............................................................3.6显示电路 ............................................................. 第四章软件设计............................................................4.1程序流程图........................................................... 参考文献.................................................................... 附录1 电路原理图 .......................................................... 附录2 源程序............................................................... 附录3 器件清单......................................................第一章 绪论1.1 单片机概述单片机(Single chip microcomputer )是一种集成电路芯片,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/计数器等功能(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微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。
毕业设计开题报告电子信息工程基于单片机和FPGA的任意频率发生器设计1选题的背景、意义单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。
目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。
因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
[1-3] 直接数字频率合成(简称DDS)是一种新的频率合成技术,同传统的直接频率合成(DS),锁相环间接频率合成(PLL)方法相比,它具有很多优点,如频率切换时间短,频率分辨率高,相位变化连续,容易实现对输出信号的多种调制等。
近几年来,疙瘩芯片制造厂商都继续推出各种各样的高性能,多功能的DDS专用芯片,为电路设计者提供了多种选择,满足了工程的实际需要。
但DDS专用芯片确实固定的,使用不灵活。
二用FPGA 设计的DDS电路只需要改变FPGA中的ROM数据,DDS就可以产生任意波形,而且FPGA芯片要比专用DDS专用芯片便宜很多倍。
因此,采用FPGA 来设计DDS系统具有很高的性价比。
基于这种技术,用单片机和FPGA实现的任意波形发生器,精度高,成本低,实现简单。
DDS技术,就是根据奈奎斯特采样定理,将模拟信号离散化,然后以二进制形式存放在存储器中。
当需要该信号时,以一定的速率重复从存储器中取出数据,送入D/A转换器转换,再经低通滤波器去除高频分量,平滑输出信号,就得到想要的波形。
这种频率合成技术的精度与存储器中的数据点数、D/A的转换速率和位数都有着密切的关系。
数据点数越多,D/A转换的速率越快,位数越多,合成的频率范围越大,精度越高。
基于MCU与FPGA的DDS信号发生器的研究与实现的开题报告一、研究背景直接数字合成器(Direct Digital Synthesizer,DDS)是现代通讯中广泛应用的一种方法,其主要作用是通过数字信号直接生成模拟信号。
与模拟合成器相比,DDS发生器具有占用面积小、频率精度高、相位噪声低、输出稳定等优势。
因此,DDS发生器被广泛应用于高频与微波领域,如无线通信、雷达探测等。
本项目旨在开发一种基于单片机(MicroController Unit,MCU)与现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)相结合的DDS发生器,以实现高精度、高效率、高稳定性的信号发生器。
二、研究目的和意义1. 提高信号发生器的精度和效率。
由于MCU与FPGA本身具有高速计算和可编程、可定制的特点,因此结合应用可以提高DDS发生器的精度和效率。
2. 提高信号发生器的稳定性。
利用FPGA实现低相位噪声、低抖动的时钟源,并对DDS发生器中的电路进行分离式布局设计,以此提高信号发生器的稳定性。
3. 实践应用。
DDS发生器在科研领域及相关产业中具有广泛的应用价值。
本项目的实践应用可以为相关领域的发展提供有力支持。
三、研究内容和技术路线1. 系统架构设计。
基于MCU与FPGA的DDS发生器需要具备一定的系统级别设计和架构布局,通过对各个模块之间的耦合性和整体性的考虑,在保证性能的同时实现系统的完整性和可拓展性。
2. 信号生成电路设计。
其中包括频率控制、相位控制、幅度控制等电路的设计。
利用FPGA实现具有高稳定性和低噪声的时钟源电路。
3. MCU编程。
对MCU进行编程,实现DDS发生器的功能,如频率选择、输出控制等。
4. FPGA编程。
利用FPGA进行数据的处理和精确的定时控制,实现DDS发生器的高效率、高精度、低相噪的输出。
5. 系统测试。
通过实验室测试,进行性能测试、精度测试及稳定性测试,评价系统的稳定性、灵敏度以及时域特性等,并进行数据分析和优化处理。
1.研究主题:函数信号发生器思路: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,最终输出显示波形的种类及频率。
使用单片机的定时器设置定时时间,每半个周期对I/O口取反一次,从而实现频率输出。
这种方案虽然在高频频段误差比较大,但是编程简单控制容易。
//它的特点是价格低、性能高,在低频范围内稳定性好、操作方便、体积小、耗电少。
虽然设计方案很多,但是综合考虑,此方案既可满足毕业设计的基本要求又能充分发挥其优势,电路简单,易控制,性价比较高,且系统扩展、系统配置灵活,容易构成各种规模的应用系统,单片机具有可编程性,硬件的功能描述可完全在软件上实现,而且设计时间短,成本低,可靠性高。
2.语言:C语言(简单简洁灵活,汇编语言复杂难懂)3.实施细节:本系统软件主要是通过AT89S52单片机程序控制完成全部功能的。
单片机驱动和初始化数模转换芯片DAC0832,用单片机产生的波形数字信号转换出需要的模拟信号。
再经过单片机产生波形的同时也把波形在LCD液晶显示器上绘制出来,依次循环执行,就能实时的产生和显示波形。
本程序主要流程是一个单片机对两片DAC0832分别进行控制的过程,其中先通过对键盘进行操作,然后由单片机生成控制指令,分别控制两片DAC0832产生波形和控制波形幅度,接着再由单片机把波形和各种参数通过显示程序在液晶显示器上显示出来,整个过程都可以通过键盘进行循环控制。
4.流程图:开始键盘输入参数D/A 转化, 波形输出液晶显示波形频率是否有键按下单片机处理参数,产生数字波形否是键盘输入程序主程序流程图延时20ms,消除抖动扫描读键值扫描键盘,是否有键按下输入新参数波形产生及 显示程序是确定键吗否是是否键盘输入流程图频率设置根据频率值置新的时间常数, 改变延时每按一次K13变量k++,并对3取余波形切换幅度设置按原参数继续=0=1产生正弦波产生方波产生三角波送设置值到DAC0832(1)是是是是是否否否否否键盘输入参数是LCD 清屏否键盘控制及波形产生程序流程图 5.系统方案的比较信号发生器的设计方案可用多种方案来完成。
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。
引言信号发生器又称为信号源,其工作原理是利用频率合成技术提供各种频率、波形和输出电平电信号,常用作测试电子设备的仪器,广泛应用于通信、雷达、测控领域,电子以及现代化仪器仪表等领域,在电子参数的测量过程当中,信号发生器是必不可少的仪器。
目前大多数的波形信号发生器价格都较高,体积大,二次开发复杂,使用进口元器件较多。
单片机,由CPU、定时器和多接口等器件组成的自动化单片微型计算机。
其作为一种微型控制器,主要有体积小、低功耗、控制功能强,功能齐全和使用方便等优点。
本文设计的基于单片机的信号发生器,用户可通过触屏、指令分别设置中心频率及输出功率,控制连续波、脉冲信号的输出,操作简单,价格低。
1 方案设计1.1 系统功能设计并实现一个基于STM32F103的信号发生器:用户可通过触摸屏、指令分别控制;输出频率:550M~4.4G;输出功率:6dBm~-77dBm;输出波形:连续波、脉冲;输出频率精度:1k;输出功率最小分辨率:0.5dBm。
1.2 系统组成系统硬件共分为触屏/指令控制模块、波形产生模块、主控模块、信号衰减模块、电源模块五部分,如图1所示。
(1)触屏/指令控制模块:包括触摸屏(北京迪文DMG 12700T050_06WTC)、USB转TTL串口模块。
通过触摸屏/串口向主控模块发送指令,控制输出信号的中心频率、功率。
(2)波形产生模块:宽带锁相环频率源,主芯片ADF4351。
产生信号并放大。
(3)主控模块:单片机STM32F103ZET6。
对触摸/指令控制模块发送的控制指令进行解析,生成相应设置指令发送至波形产生模块、信号衰减模块,产生控制电压至继电器控制模块、波形产生模块。
(4)信号衰减模块:包括继电器控制模块、两态衰减器、程控衰减器、旋钮可调衰减器。
受主控模块控制,将信号衰减至相应大小。
(5)电源模块主要功能:提供各模块工作所需要的电源,15V、12V、5V、±5V。
系统软件共分为触屏/指令控制软件、主控软件两部分,如图2所示。
毕业设计(论文)开题报告题目基于单片机信号发生器设计学生姓名陈康学号********专业电子与信息工程班级0801指导教师评阅教师完成日期年月日基于单片机信号发生器设计学生:指导老师:一、课题来源本课题来源于理论研究。
为了实现输出多种波形的功能,基于单片机的控制及各电子器件与单片机间的联合,编写相应的软件,设计一种信号发生器。
二、研究的目的和意义本课题是基于单片机的信号发生器的设计。
研究本课题可以熟悉Proteus、Keil C51及相关电子器件的功能和用法。
通过对单片机硬件、软件的设计,及硬件与软件的联调后可以进一步熟悉相关的知识,提高利用所学知识解决实际问题的能力。
三、国内外的研究现状和发展趋势单片微型计算机,简称单片机,是微型计算机的一个分支。
采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算、逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器,随机存取数据存储器,只读程序存储器,输入输出电路等电路集成到一块单块芯片上,构成一个体积小,然而功能较完善的计算机系统。
这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。
单片机诞生20世纪70年代。
当时微电子技术正处于发展阶段,集成电路也属于中规模发展时期,各种新材料新工艺尚未成熟,单片机仍处在初级的发展阶段,元件集成规模还比较小,功能比较简单。
1976年INTEL公司推出了MCS-48单片机,这个时期的单片机才是真正的8位单片微型计算机,并推向市场。
到了80年代初,单片机已发展到了高性能阶段,像INTEL公司的MCS-51系列。
九十年代以后,单片机获得了飞速的发展,世界各大半导体公司相继开发了功能更为强大的单片机。
美国Microchip公司发布了一种完全不兼容MCS-51的新一代PIC系列单片机,引起了业界的广泛关注,特别它的产品只有33条精简指令集吸引了不少用户。
1990年美国INTEL公司推出了80960超级32位单片机引起了计算机界的轰动,产品相继投放市场,成为单片机发展史上又一个重要的里程碑。
《开题报告-基于单片机的三相信号发生器的设计》摘要:基于单片机的三相信号发生器的设计一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义单片机全称为单片微型计算机,是一种集成在电路,采用超大规模集成电路技术将CPU、ROM、RAM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一个硅片上构成的小而完善的计算机系统,AT89C51单片机是89系列中的标准型产品,它采用了CMOS 工艺和ATMEL公司的高密度非易失性技术,其输出引脚和指令系统都与MCS-51系统兼容,因此,AT89C51单片机是一种功能强、灵活性高的单片机,其中硬件设计包括:单片机的选择、输入/输出接口的扩展、D/A接口的扩展、A/D接口的设计、键盘接口的设计、时钟及复位电路、显示器接口的设计、可靠性及抗干扰措施开题报告电气工程及自动化基于单片机的三相信号发生器的设计一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义单片机全称为单片微型计算机,是一种集成在电路,采用超大规模集成电路技术将CPU、ROM、RAM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一个硅片上构成的小而完善的计算机系统。
单片机应用非常广泛,可以分为独立的应用程序及多机的应用程序。
所谓的独立的应用程序是指在一个应用系统中只使用一块单片机,这是目前绝大多数领域中的应用现状。
独立的应用程序的主要领域有:智能产品、测量及控制系统、CNC控制机、智能仪表、智能接口。
多机的应用程序是高科技领域应用的主要模式,单片机的控制性能和高可靠性、高运行速度,必须使未来的高科技工程系统采用单片机多机的应用系统成为主要的发展方向。
随着时代的进步,电力与电子技术在现实生活中的应用越来越广泛,这就需要我们对电路进行更安全、更详细的设计。
而在做强、弱电实验的时候,我们也需要进行模拟实际系统或者测试系统的性能。
显示、设定、负载监控、热模拟等一些功能现在已经多数被引入实验,而三相信号源的设计与其他部件一样应运而生了。
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。
可修改可编辑设计(论文)题目基于单片机的信号发生器摘要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。
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。
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。
本文利用AT89C51单片机作为控制核心来设计信号发生器,通过程序设计的方法产生正弦波、方波、三角波,并在Protues电子设计平台上对此方案进行了仿真,得到与理论相应的波形。
通过D/A转换器将数字信号转换成模拟信号,最终由示波器显示出来。
通过按键来控制这几种波形的类型选择,而且可控制频率的变化,在一定范围内波形的幅度和频率可任意改变。
本次设计消除了传统信号发生器存在元器件分散性造成波形失真的缺陷,并且其设计简单,价格低廉,产生的波形稳定,可用于多种需要低频信号源的场合,实用性强。
【关键词】信号发生器 D/A转换 AT89C51 频率幅度AbstractSignal generator is also known as signal source or oscillator, in the production practice and technology is widely used in the field of. Each kind of wave may use the trigonometric function equation. Can produce a variety of waveforms, such as the triangle wave, sawtooth wave, rectangular wave (including square wave ), sine wave circuit is called the function signal generator. Function signal generator in electric circuit experiment and the equipment examination has a very wide range of uses. For example, in communication, broadcasting, television system, needs the radio frequency ( HF) emission, the radio wave is the carrier, the audio frequency ( low frequency ), the video signal or pulse signal to carry out, will need to be able to produce the high frequency oscillator. In industry, agriculture, biomedical and other fields, such as high-frequency induction heating, smelting, quenching, ultrasound, magnetic resonance imaging, required power big or small, or high or low frequency oscillator.This paper design a signal generator, and AT89C51 is used as a control microcontroller core, It can generate sine wave, square wave, triangle wave through the method of program design , and the simulation by the computer soft ware Proteus is been done , and those results consistent with the theory.converting a digital signal into an analog signal through the D/A converter ,and ultimately displayed by the oscilloscope. Through the button to control the options of waveform types and can change frequency ,amplitude and frequency of the waveform can be arbitrarily changed within a certain range. The design eliminates the defect of waveform distortion which produced by the dispersion of the components which exist in the traditional signal generator. Its design is simple,inexpensive,stable and can be used in a variety of occasions that require low frequency signal source,it has practical value.【keywords】Signal Generator D / A converter AT89C51 Frequency Margin目录第一章绪论 (4)1.1课题研究的动态和意义 (4)1.2单片机概述 (4)1.3信号发射器分类 (4)1.4设计任务和要求 (4)第二章方案的设计与选择 (5)2.1方案的比较 (5)2.2设计原理 (5)2.3设计功能 (6)第三章主要电路元器件介绍 (6)3.1AT89C51单片机简介 (6)3.2DAC0832简介 (8)第四章硬件实现和单元电路设计 (9)4.1硬件原理框图 (9)4.2复位电路 (10)4.3D/A转换电路 (11)4.4按键接口电路 (12)4.5时钟模块设计 (12)4.6显示模块设计 (13)第五章软件设计 (14)5.1程序流程图 (14)5.2初始化程序 (15)5.3键扫描程序 (16)5.4波形产生程序 (16)5.5波形仿真 (17)第六章安装调试和问题解决 (21)6.1调试过程 (21)6.2出现问题与解决方法 (22)实验总结 (22)致谢 (23)参考文献 (23)附录1 电路原理图 (23)附录2 源程序 (24)第一章绪论1.1课题研究的动态和意义信号发生器也被称为函数发生器,主要作为试验用的信号源,是现金各种电子电路实验设计中不可或缺的仪器设备之一。
毕业论文开题报告基于NEC单片机的数字信号发生器学院:电子工程学院班级:通信0801班学生姓名:高二飞指导教师:梁彩风职称:讲师2011年11月22日开题报告填写要求3.毕业论文开题报告应包括以下内容:(1)研究的目的;(2)主要研究内容;(3)课题的准备情况及进度计划;(4)参考文献。
4.开题报告的撰写应符合科技文献规范,且不少于2000字;参考文献应不少于15篇,包括中外文科技期刊、教科书、专著等。
5.开题报告正文字体采用宋体小四号,1.5倍行距。
附页为A4纸型,左边距3cm,右边距2cm,上下边距为2.5cm,字体采用宋体小四号,1.5倍行距。
6.“课题性质”一栏:(1)理工类:A.理论研究B.工程设计C软件开发D.应用研究E.其它(2)经管文教类:A.理论研究B.应用研究C.实证研究D.艺术创作E.其它“课题来源”一栏:A.科研立项B.社会生产实践C.教师自拟D.学生自选“成果形式”一栏:A.论文B.设计说明书C.实物D.软件E.作品毕业论文开题报告基于NEC单片机的数字信号发生器一、课题背景随着数字技术的飞速发展和高精度大动态范围数字模拟转换器的广泛应用,直接数字频率合成技术异军突起。
该技术是一种重要的频率合成技术,它是一种用数字控制的方法从一个标准参考频率产生多个频率信号的技术,具有分辨率高、频率变换快等优点,因而在雷达及通信等领域有着广泛的应用。
直接数字频率合成芯片AD9850的宽频信号源不但具有相对带宽较宽,频率转换时间短,频率分辨率高,输出相位连续等特点,而且可产生宽带正交信号及其他多种调制信号,编程灵活控制方便具有广泛的应用前景。
该系统输出稳定度、精度极高,适用于当代的尖端的通信系统和精密的高精度仪器。
二、本课题研究的意义基于NEC单片机78F0547的直接数字频率合成的信号发生器,它主要以微电脑控制部分、直接数字频率合成(DDS)部分、数字锁相环频率合成部分、背光液晶显示部分、功率放大部分等组成。
单片机信号发生器开题报告单片机信号发生器开题报告一、引言随着科技的不断发展,电子设备在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
而作为电子设备的核心组成部分之一,单片机在各个领域中得到了广泛的应用。
本文将介绍一个基于单片机的信号发生器的开题报告,该信号发生器可以用于电子实验、通信测试以及音频处理等领域。
二、研究背景目前市面上的信号发生器大多数是以仪器设备的形式存在,并且价格昂贵,不易于学习和使用。
而基于单片机的信号发生器则具有体积小、价格低廉、功能灵活等优势,逐渐受到了广大电子爱好者和工程师的关注。
三、研究目标本研究的目标是设计一个基于单片机的信号发生器,具有以下特点:1. 支持多种波形输出,包括正弦波、方波、三角波等。
2. 可以通过调节参数实现不同频率和幅度的信号输出。
3. 提供用户友好的界面,方便操作和调节参数。
4. 具备稳定性和精确性,能够满足实验和测试的要求。
四、研究方法本研究将采用以下方法来实现目标:1. 硬件设计:选择合适的单片机作为控制核心,设计电路板以及外围电路,包括时钟电路、ADC/DAC电路等。
2. 软件开发:使用C语言或汇编语言编写单片机的底层驱动程序,实现波形生成、参数调节等功能。
同时,设计用户界面,提供友好的操作界面和参数调节方式。
3. 测试和优化:通过实验和测试,对信号发生器的性能进行评估和优化,确保其稳定性和精确性。
五、预期成果完成本研究后,我们将获得一个基于单片机的信号发生器原型。
该原型将具备多种波形输出、可调节的频率和幅度、用户友好的界面等功能。
通过实验和测试,我们将验证其性能和稳定性,并进行必要的优化。
六、研究意义本研究的意义在于:1. 提供一种低成本、易学易用的信号发生器解决方案,方便电子爱好者和工程师进行实验和测试。
2. 推动单片机在电子领域的应用,促进电子技术的发展。
3. 为学校和实验室提供一种经济实用的实验设备,提高教学和研究的效率。
七、进度安排本研究计划分为以下几个阶段:1. 设计硬件电路,完成电路板的制作和组装。