波形发生器设计报告
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波
形
发
生
器
设
计
报
告 摘要
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。函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路。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。通过对函数波形发生器的原理以及构成分析，可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。目前使用的信号发生器大部分是函数信号发生器，且特殊波形发生器的价格昂贵。所以本设计使用的是DAC0832、ICL8038构成的发生器，可产生方波、正弦波等多种特殊波形和任意波形，波形的频率可用程序控制改变。在单片机上加外围器件独立式键盘，通过键盘控制波形频率的增减、波形幅度的大小以及波形的选择，并用了LCD显示频率大小、波形的种类。在单片机的输出端口接DAC0832进行D/A转换，通过运放进行波形调整，再通过ICL8038函数发生器，最后输出波形。本设计具有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等优点。
本设计制作的波形发生器是基于STC89C54RD+单片机可调频发生器，可以输出多种不同频率方波、正弦波，输出的波形的频率、幅度均可调，且操作方便。
关键词：波形发生器；DAC0832；IC8038；单片机
一、方案论证 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。
设计要求 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。
方案论证 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。
二、硬件系统的设计 .............................................................................................. 错误!未定义书签。
整体框架图 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
电源模块设计 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
电源原理................................................................................................ 错误!未定义书签。
芯片介绍................................................................................................ 错误!未定义书签。
输入模块设计 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
按键控制模块 .......................................................................................... 错误!未定义书签。
时钟复位电路 .......................................................................................... 错误!未定义书签。
输出模块设计................................................................................................ 错误!未定义书签。
LCD显示模块原理 ................................................................................ 错误!未定义书签。
LCD1602芯片介绍 ................................................................................ 错误!未定义书签。
DA转换模块设计 .......................................................................................... 错误!未定义书签。
DA转换模块原理 .................................................................................. 错误!未定义书签。
DAC0832芯片介绍 ................................................................................ 错误!未定义书签。
ICL8038函数信号发生模块设计 ................................................................ 错误!未定义书签。
ICL8038函数信号发生模块原理 .......................................................... 错误!未定义书签。
ICL8038芯片介绍 .................................................................................. 错误!未定义书签。
三、软件设计 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。
输入模块编程 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
输出模块编程................................................................................................ 错误!未定义书签。
DA转化模块编程 .......................................................................................... 错误!未定义书签。
四、仿真与调试 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
硬件调试 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。
电气调试 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
波形调试................................................................................................ 错误!未定义书签。
波形频率范围调试 .................................................................................. 错误!未定义书签。
波形幅度范围调试 ................................................................................ 错误!未定义书签。
失真度调试 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
软件调试 ....................................................................................................... 错误!未定义书签。
五、心得体会 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。
附录一：.................................................................................................................. 错误!未定义书签。
一、方案论证
设计要求
1）信号发生器能产生正弦波、方波；
2）输出的频率在100HZ-100KHZ的范围内可调；
3）在1000欧负载的条件下，输出正弦波信号的电压峰-峰值Vopp在0-5V的范围可调；
4）输出信号的波形无明显失真；
5）可实时显示输出信、幅度、频率和频率步进值；
方案论证
信号发生器的实现方法通常有以下几种：
方案一：用分立元件组成的函数发生器，通常是单函数发生器且频率不高，其工作不很稳定，不易调试。
方案二：可以由晶体管、运放IC等通用数字元器件制作，更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。早期的函数信号发生器IC，如L8038、BA205、XR2207/2209等，它们的功能较少，精度不高，频率上限只有300kHz，无法产生更高频率的信号，调节方式也不够灵活，频率和占空比不能独立调节，二者互相影响。
