单片机函数信号发生器.docVIP

湖南科技学院 课程设计报告 课程名称：单片机原理及应用课程设计 设计题目： 函数信号发生器设计 系 别： 电子工程系 专 业： 电子信息工程 班 级： 09级电信三班 学生姓名: 陈武银 学 号: 200906002344 起止日期: 2012年月日~ 20年月日: 李 小 武 指导教师评语： 指导教师签名： 年 月 日 成绩评定 项 目 权重 成绩 1、设计过程中出勤、学习态度等方面 0.2 2、课程设计质量与答辩 0.5 3、设计报告书写及图纸规范程度 0.3 总 成 绩 教研室审核意见： 教研室主任签字： 年 月 日 教学系审核意见： 主任签字： 年 月 日 录 摘 要 4 目 录 5 第一章 绪论 6 1.1 单片机总述 1.2信号发生器的种类 1.3我们的目标 第二章 方案的选择与设计 7 2.1各种方案的优劣 2.2设计原理 2.3设计思想 2.4设计功能 第三章 硬件设计 9 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 13 4.1程序流程图 第五章 综合实验总结及致谢 14 参考文献 15 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单片机总述 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。单片机具有体积小、成本低，性能稳定、使用寿命长等特点。其最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中，这是其他计算机和网络都无法做到的。 1.2信号发生器的种类 信号发生器应用广泛，种类繁多，性能各异，分类也不尽一致。按照频率范围分类可以分为：超低频信号发生器、低频信号发生器、视频信号发生器、高频波形发生器、甚高频波形发生器和超高频信号发生器。按照输出波形分类可以分为：正弦信号发生器和非正弦信号发生器，非正弦信号发生器又包括：脉冲信号发生器，函数信号发生器、扫频信号发生器、数字序列波形发生器、图形信号发生器、噪声信号发生器等。按照信号发生器性能指标可以分为一般信号发生器和标准信号发生器。前者指对输出信号的频率、幅度的准确度和稳定度以及波形失真等要求不高的一类信号发生器。后者是指其输出信号的频率、幅度、调制系数等在一定范围内连续可调，并且读数准确、稳定、屏蔽良好的中、高档信号发生器。 1.3 我们的目标 本文是做基于51单片机的函数信号发生器的设计，将采用编程的方法来实现三角波、锯齿波、矩形波、正弦波的发生。根据设计的要求，对各种波形的频率和幅度进行程序的编写，并将所写程序装入单片机的程序存储器中。在程序运行中，当接收到来自外界的命令，需要输出某种波形时再调用相应的中断服务子程序和波形发生程序，经电路的数/模转换器和运算放大器处理后，从信号发生器的输出端口输出。 第二章 方案的选择与设计 2.1 各种方案的优劣 方案一：采用单片函数发生器（如8038），8038可同时产生正弦波、方波等，而且方法简单易行，用D/A转换器的输出来改变调制电压，也可以实现数控调整频率，但产生信号的频率稳定度不高。 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：采用单片机编程的方法来实现。该方法可以通过编程的方法来控制信号波形的频率和幅度，而且在硬件电路不变的情况下，通过改变程序来实现频率的变