多功能信号发生器毕业设计(已改)概述.docVIP

摘要 多功能信号发生器是是一种常用的信号源，能产生模拟电压波形，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。且特殊波形发生器的价格昂贵。目前使用的信号发生器大部分是函数信号发生器，它具有价格低、性能高和在低频范围内稳定性好、操作方便、体积小、耗电少等特点。 本设计信号发生器采用AT89S52单片机作为控制核心，外围采用了包括电源模块、数字/模拟转换电路（DAC0832）、运放电路（LM324）、键盘模块等。设计采用AT89S52单片机和一片DAC0832数模转换器以及一些外围电路组成低频信号发生器。此发生器能产生从1HZ-1MHZ的低失真正弦波，三角波，方波，矩形波，锯齿波等信号。输出波形的频率和种类可用程序控制改变。在单片机上加外围按键，通过按键控制波形频率的增减以及波形的选择。在单片机的输出端口接DAC0832进行D/A转换，再通过运算放大器进行波形幅度调整，最后输出波形接在示波器上显示。 本设计根据要求主要研究了软件编程实现波形和频率的可调。外围电路实现数模转换和信号波形放大。由于采用了LM324运算放大器和稳压电路，使其电路更加具有较高的稳定性能，性能比高。此电路清晰，出现故障容易查找错误，操作简单、方便。具有典型性。 [关键词]：函数信号发生器；单片机； DAC0832；AT89S52 目录 摘要 5 第一章 绪论 8 1.1 课题背景、目的及意义 8 1.2 设计要求和任务 8 1.3 单片机概述 9 1.3.1 单片机的发展 9 1.3.2 单片机的应用 10 1.4 AT89S52单片机 11 1.5 信号发生器概述 14 1.6 本论文主要研究的内容 14 第二章 系统设计方案 16 2.1 系统分析 16 2.1.1 问题定义 16 2.1.2 系统可行性分析 16 2.2 系统需求分析 17 2.3 总体方案设计 18 第三章 硬件设计 19 3.1 总体硬件设计 19 3.2 系统模块设计 19 3.2.1 电源设计 19 3.2.2 显示器接口设计 19 3.2.3 复位与时钟电路设计 22 3.2.4 键盘接口设计 23 3.2.5 D/A转换设计 25 3.2.6 I/V转换波形输出电路 28 第四章 软件设计及测试 31 4.1软件总体设计 31 4.2 软件功能设计 31 系统总流程图如下图4-1： 31 图4-1 系统总流程框图 32 4.3 PROTEUS软件仿真 35 4.4 系统测试报告 40 结论与展望 41 致 谢 42 参考文献 43 附录一 源程序 43 附录二 电路原理图 54 附录三 硬件实物图 55 附录四 外文资料翻译 56 第一章 绪论 1.1 课题背景、目的及意义 随着电子测量及其他部门对各类信号发生器的广泛需求及电子技术的迅速发展，促使信号发生器种类增多，性能提高。尤其随着70年代微处理器的出现，更促使信号发生器向着自动化、智能化方向发展。现在，许多信号发生器带有微处理器，因而具备了自校、自检、自动故障诊断和自动波形形成和修正等功能，可以和控制计算机及其他测量仪器一起方便的构成自动测试系统。当前信号发生器总的趋势是向着宽频率覆盖、低功耗、高频率精度、多功能、自动化和智能化方向发展。 在科学研究、工程教育及生产实践中，如工业过程控制、教学实验、机械振动试验、动态分析、材料试验、生物医学等领域，常常需要用到低频信号发生器。而在我们日常生活中，以及一些科学研究中，锯齿波和正弦波信号是常用的基本测试信号。信号发生器作为一种通用的电子仪器，在生产、科研、测控、通讯等领域都得到了广泛的应用。 但市面上能看到的仪器在频率精度、带宽、波形种类及程控方面都已不能满足许多方面实际应用的需求。加之各类功能的半导体集成芯片的快速生产，都使我们研制一种低功耗、宽频带，能产生多种波形并具有程控等低频的信号发生器成为可能。 该设计课题的研究和制作全面说明对低频信号发生系统要有一个全面的解、对低频信号的发生原理要理解掌握，以及低频信号发生器工作流程：波形的设定，D/A转换，单片机（51单片机，键盘控制），显示和各模块的连接通信等各个部分要熟练联接调试，能够正确的了解常规芯片的使用方法、掌握简单信号发生器应用系统软硬件的设计方法，进一步锻炼了我们在信号处理方面的实际工作能力。 1.2 设计要求和任务 熟悉和掌握单片机的结构和工作原理，了解信号发生器的工作原理。掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法,并通过实际程序的设计和调试，逐步掌握模块化程序的设计方法和调试技术；了解开发单片机应用系统的全过程。综合运用所学专业知识解决工程问题。 具体设计要求如下： （1） 具有产