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唐 山 学 院 《单片机原理及应用》 课 程 设 计 题 目 简易信号发生器 系 (部) 智能与信息工程学院 班 级 姓 名 学 号 指导教师 张国旭 田红霞 2016 年 12 月 19 日至 12 月 30 日 共 2 周 2016年 12 月 30 日 《单片机原理及应用》课程设计任务书 设计题目、内容及要求 设计题目：简易信号发生器 设计内容： 输出0.1至50Hz的正弦波、三角波、方波信号； 用按键选择输出相应波形； 输出信号的频率可以从0.1至50Hz范围内可调。 设计要求： 进行系统总体设计。 完成系统硬件电路设计。 完成系统软件设计及仿真。 撰写设计说明书。 设计原始资料 Proteus及KELL仿真软件，实验箱。 要求的设计成果（课程设计说明书、设计实物、图纸等） 设计结果能正确仿真演示 设计说明书一份（要求有硬件设计原理图，仿真结果图，源程序代码） 进程安排 第一周周一：查找资料，进行方案论证； 第一周周二至周三：系统硬件设计； 第一周周四至周五：系统软件设计和编程实现； 第二周周一至周二：联合调试，仿真实现，检查设计结果； 第二周周三至周五：撰写设计说明书、答辩。 主要参考资料 [1]张毅刚.单片机原理及接口技术（第2版）[M].北京：人民邮电出版社，2015 [2]李群芳.单片微型计算机与接口技术（第五版）[M].北京：电子工业出版社，2015 指导教师（签名）： 教研室主任（签名）： 课程设计成绩评定表 出勤 情况 出勤天数 缺勤天数 成 绩 评 定 出勤情况及设计过程表现（20分） 课设答辩（20分） 设计成果（60分） 总成绩（100分） 提问 （答辩） 问题 情况 1.如何调节幅值？ 2.产生矩形波的原理是什么？ 3.为什么要将编译好的程序生成.HEX文件？ 综 合 评 定 指导教师签名： 年 月 日 目录 一、绪论 2 1.1波形发生器简介 2 1.2 单片机相关介绍 2 1.3 设计意义 2 系统设计 2.1总体系统设计 3 2.2运算放大器电路 4 2.3波形产生原理及模块设计 4 2.4控制系统设计电路图 5 三、系统调试及仿真 6 3.1系统仿真 6 四、 结论 8 参考文献 9 附录 程序清单 10 一、绪论 1.1波形发生器简介 以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、三角波及其他任意波形。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。 1.2 单片机相关介绍 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。 通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和 I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。 单片机经过1、2、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引脚的多功能化，以及低电压,低功耗。 1.3 设计意义 使用单片机作为本设计的控制方案主要是考虑到其低廉的成本和易学易用的特性，相较于类似ARM这类性能更为强大的控制方案，单片机的性能并非其优势所在。但是如何充分利用单片机已有的功能进行最大化的开发才是本设计的重点。 总的来说，本设计意义有如下2个方面： (1)波形发生器应用进行研究和开发； (2)探究单片机在信号发生器中应用，举一反三，延伸到其他类似领域的应用； 1.4 设计内容 本设计的主要内容包括如下几个方面： (1)设计信号发生器的实现方案； (3)设计整个系统的电路分布和接线； (4)使用汇编语言编写整个系统运行所需要的程序； 二、系统设计 2.1总体系统设计 图2-1 系统流程图 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