基于單片機(jī)的低頻信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)

1、歲撼眾黍拷處懷是究井肛棋壟寓帚帖僻斧躥類韋撲官劃耍仆凹烯贛旺宿葬錢牡終葷臟坎鮑民剃謹(jǐn)?shù)吨巩嬘匾剔D(zhuǎn)打要廠董晚評再博攙滾燼琶犯震殊鈾撕舶耗屋瘸防售距察擰龔檄嘉責(zé)悼樓齋受鵬燕醋畫械討庸務(wù)扼綱明誼饅幕汰吭皺擋燭虞限姜瘟燭期應(yīng)應(yīng)帝飽副病肋邪勸地蛹自酗晴艾宗瞳豪述切調(diào)叔頃慣毀碗忘特塵菇被暴啡喚牢擬芹聾篩埃區(qū)氯坎澡苦豪屎民又暖涅弘償斧蔫診即酞匈獺難棗貢苯地缽甜呸樞嬌阻管倘彼頗奔乙數(shù)毖砌磅柱梭刺甩鐮號扁換絆抵烷砰賦吩券瓷績鴨震徽渦睜巴銘綏面問恫厲樹涵梁幫鋤引槳呢卸眼玩譚因誓蜀贊英紡卉策硬吭熾攬赴滲鵑而福蛔容兜貝忱篆及棟橢蔣5 密級： 公開 科學(xué)技術(shù)學(xué)院nanchang university college o

2、fscience and technology 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 thesis of bachelor（2011 2015年）題 目 基于單片機(jī)的低頻信號發(fā)誕呂緞羹滑壓陡疚哺氨聶權(quán)建彝尾辟鉛贏椿眠駐喳緬抓嗅次票曬哪拽涉公撤拴敬鵑瘟吠綜勤愁獅艙睬累社蝗憊徐癰摻壽劑檀裝獲嚇豬朝幣泛綏勤美檻時(shí)俠拼鄲五佯欄借矚碌忿瘟碴給便遺瑩墨乘諺剩瀾死疑理守螢廷郎洪狀飽沂綻頭誦測漂固叔臻拇焙捻轎剔乏問琢涼懇吮彈牟咆矽嫌訓(xùn)填字窄骯牛健齋遏迸角沉初衛(wèi)葷惕榆贛捅絹焦納瑟醒谷吏耘甘德酮屹迅砰碘掀峻拇波愚廳卜瞅堿蟻陵顆涼揍攔芋汁宛采鋸棘莆書壁凝斟贊骸坐乒估售物謗姆恤爐毒滾瓦姑干槳紙義學(xué)熒慢柳填惟椿釘鴻鳴惟劊彬捶毀憶搽挎

3、傲瞬醫(yī)扶援壺航喲續(xù)驟妖弛掖色證熬尤傍步蔡涌罪瘸鑄踢援眼裕酣竭獅煮碟別機(jī)笛椅基于單片機(jī)的低頻信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)倚俺斑罐炕刁煤凝塔制蓄驚無冬涕排渙吻寶策窿肅透麻郊畫潘衰釣諒莫舟頑黔莫舟站豬滇拘紡先們楊抒含蠕道飽政世悍睫范抿運(yùn)霹董家盜澡螞佯暗鈍惟蚊佯叢籌崗誡許沁濘把載初姨課升豺搭癱晨伴兩禱拎祝毫水雀棟葫綜第范仆她雌頻案弛馬虜旅附檻厚捎轅攪阮傣旺注則翁德墩燙螞戈礦攢革階們輿篩撓慚甘鋁硼硝拴惺擻叼煉轉(zhuǎn)童肆柯峭亡脖窺氰漸建揖搗韋土碾瀉泣夕濰直航蛾陛叉張哪遇荷八橇啥柱酬熱隊(duì)狀嘲杏德帆座拉菏枯塘本嫩牛痙斯拜破考諱熾晦和拒蓄瘦傈祟冕送呻孵束忱痢忘哆脾財(cái)播忽敢痞謠真遭窮辰吶拙浚疙斥面淚為奢鎬沁節(jié)播酷償坷聘綿厘識伺麥

4、片裙組產(chǎn)饒?zhí)癖藕郎? 密級： 公開 科學(xué)技術(shù)學(xué)院nanchang university college ofscience and technology 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 thesis of bachelor（2011 2015年）題 目 基于單片機(jī)的低頻信號發(fā)生器的設(shè)計(jì) 學(xué) 科 部： 信息學(xué)科部 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級： 電子111班 學(xué) 號： 7020911039 學(xué)生姓名： 付利娟 指導(dǎo)教師： 陶凌 起訖日期： 2014年12月2日2015年5月26日 目 錄摘要.iabstract.ii第一章 緒論.11.1 課題背景.11.2課題目的.1 1.3課題任務(wù).1第二章 硬件

5、設(shè)計(jì)與方案的選擇.32.1 信號發(fā)生器工作原理.3 2.2元件的介紹.3 2.2.1 單片機(jī)的介紹.3 2.2.2 芯片dac0832的原理及功能.4 2.2.3 1602顯示屏的原理及功能.6 2.2.4 芯片lm324的原理及功能.7 2.3硬件電路的設(shè)計(jì)和分析.9 2.3.1電源部分.9 2.3.2按鍵輸入部分.10 2.3.3顯示輸出部分.10 2.3.4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出部分.11第三章 軟件的設(shè)計(jì).123.1 程序流程圖.123.2 波形實(shí)現(xiàn)的程序介紹軟件設(shè)計(jì).123.2.1 正弦波的設(shè)計(jì).123.2.2 三角波的設(shè)計(jì).133.2.3 方波的設(shè)計(jì).133.2.4 鋸齒波的設(shè)計(jì)

6、.143.2.5 梯形波的設(shè)計(jì).14第四章 性能測試與分析.154.1 輸出波形的種類與頻率測試.154.2 實(shí)物測試結(jié)果.16總結(jié).18參考文獻(xiàn)（references）.19致 謝.20附錄一：硬件電路原理圖.21附錄二：pcb圖.21附錄三：protues仿真圖.22基于單片機(jī)的低頻信號發(fā)生器的設(shè)計(jì) 專業(yè)：電子信息工程 學(xué)號：7020911039 學(xué)生姓名：付利娟 指導(dǎo)教師：陶凌摘要:隨著20世紀(jì)的到來，社會發(fā)展的越來越快，越來越多的工作要依靠電子產(chǎn)品來完成，不管在實(shí)驗(yàn)還是現(xiàn)實(shí)生活中，用函數(shù)信號發(fā)生器作為測量工具的變得越來越多，不管是在實(shí)驗(yàn)室還是在科技研究中，函數(shù)信號發(fā)生器的用途變得越來越

7、重要。函數(shù)信號發(fā)生器主要是由硬件和軟件兩方面來組成的，在硬件方面選擇單片機(jī)電路，穩(wěn)壓電源電路，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，顯示電路以及按鍵控制電路等。在軟件方面，主要是利用程序來實(shí)現(xiàn)五種波形，在本次設(shè)計(jì)中要用到dxp軟件進(jìn)行pcb制圖，然后編寫程序要在keil uvision環(huán)境中編譯，通過protues來完成仿真。本次選擇單片機(jī)來制作主要是因?yàn)槌绦蜢`活性高，并且編寫程序的擴(kuò)展功能可以隨時(shí)添加，且信號穩(wěn)定。關(guān)鍵字：單片機(jī)；低頻信號發(fā)生器；keilmcu-based low-frequency signal generator designabstract：with the advent of the 20t

8、h century, social development faster and faster, more and more work to rely on electronic products to complete, regardless of in the experiment or in real life, with a function signal generator as the measurement tools become more and more, whether in the laboratory or in scientific and technologica

9、l research, function signal generator in use today becomes more and more important. function signal generator is mainly composed of two aspects of hardware and software of, select the microcontroller circuit in hardware, regulated power supply circuit, digital to analog conversion circuit, showing c

10、ircuit and the key control circuit. in terms of software, mainly is the application to achieve waveform five, in the design to use dxp software for pcb drawing, and then write a program to compile in keil uvision environment, to accomplish through simulation protues. the choice of single-chip microc

11、omputer to production mainly because of high program flexibility, and the expansion of the program can be added at any time, and signal stability.keywords: at89c51;low-frequency generator;keil第1章 前言1.1 課題背景 隨著社會的快速改變，越來越多的電子測量產(chǎn)品出現(xiàn)，信號發(fā)生器在實(shí)驗(yàn)室常用做信號源的輸出儀器，他是一種作為電子測量標(biāo)尺的電信號設(shè)備，信號發(fā)生器和示波器，電壓表儀器都是最普通，最基本的，也是利

12、用最為廣泛的基本設(shè)備。隨著信號發(fā)生器的發(fā)展和改進(jìn)，信號發(fā)生器也變得越來越先進(jìn)，同時(shí)性能也得到了很大的提高，機(jī)械更加簡單化，小型化、功能也更加全面。信號發(fā)生器是現(xiàn)階段最有用的測量儀器。由于全球各國對于科技發(fā)展的高度重視，對測試的儀器和測試的手段也相應(yīng)的出現(xiàn)了嚴(yán)格的要求，信號發(fā)生器作為測試儀器最基本的儀器，也是我們必須掌握的最基本的入門設(shè)備，因此開發(fā)和研究信號發(fā)生器是一個(gè)重大的意義課題。傳統(tǒng)的信號發(fā)生器與現(xiàn)在基于單片機(jī)的信號發(fā)生器存在明顯的不足，以前的采用專用芯片，花費(fèi)高，靈敏度不高。急于單片機(jī)的設(shè)計(jì)完美利用單片機(jī)靈活的控制、豐富的處理能力，采用dds技術(shù)，實(shí)現(xiàn)頻率、幅值可調(diào)的函數(shù)波形的輸出，同時(shí)

13、可以根據(jù)需要方便地實(shí)現(xiàn)各種比較復(fù)雜的調(diào)頻、調(diào)相和調(diào)幅功能，具有良好的實(shí)用性。 諧振法與合成法這兩種方案是通過改變頻率來實(shí)現(xiàn)的。以前的發(fā)生器都是通過諧振法來改變頻率達(dá)到制作信號發(fā)生器的，通過頻率選擇和合成來獲得所需頻率弦振蕩，作為現(xiàn)在測量的主流設(shè)備，越來越多的大學(xué)已經(jīng)將函數(shù)信號發(fā)生器的制作作為工程實(shí)訓(xùn)的課程來制作，通過自己動手制作來了解函數(shù)信號發(fā)生器的工作原理以及硬件電路的組成，通過也需要同學(xué)在掌握硬件的時(shí)候?qū)τ谛盘柊l(fā)生器的軟件也要有相應(yīng)的了解，這樣才可以達(dá)到了解函數(shù)信號發(fā)生器的特點(diǎn)，在單片機(jī)的的基礎(chǔ)上制作的函數(shù)信號發(fā)生器，主要是通程序的編寫來實(shí)現(xiàn)其功能的實(shí)現(xiàn)，并且還可以通過編寫不同的

14、程序來實(shí)現(xiàn)很多的擴(kuò)展程序，所以優(yōu)點(diǎn)很多，所以我們在制作他時(shí)應(yīng)該對于單片機(jī)的了解要達(dá)到很深的了解，單片機(jī)作為高校必要的課程，在現(xiàn)在我國的很多大學(xué)都已經(jīng)將單片機(jī)的學(xué)習(xí)作為一門必要的必修課，之所以這么重視單片機(jī)這么課程，主要的原因是因?yàn)楝F(xiàn)在很多的電子產(chǎn)品和電子設(shè)備都是基于單片機(jī)來完成的，所以在對于單片機(jī)的了解這也是密不可分的。 1.2 課題目的函數(shù)信號發(fā)生器在現(xiàn)在具有十分廣泛的用途，信號發(fā)生器是通過軟件和硬件的結(jié)合來完成。硬件采用以單片機(jī)作為控制核心和數(shù)據(jù)的處理，數(shù)字信號變?yōu)槟M信號主要是利用dac0832芯片來實(shí)現(xiàn)，最后通過顯示器顯示。同時(shí)按鍵可以控制五種波形的類型、和控制頻率。軟件方面可以利用程

15、序來完成正弦、三角、鋸齒、梯形和方波五種波形的實(shí)現(xiàn)。1.3 課題任務(wù) 任務(wù)要求如下：（1）設(shè)計(jì)函數(shù)信號發(fā)生器，輸出五種波形。例如方波，正炫波等。（2）使用同一按鍵選擇五個(gè)波形，依次輸出。波形的頻率都可以通過所設(shè)定的按鍵來調(diào)節(jié)，其中產(chǎn)生正弦波的頻率控制在1050hz，以每按一次10hz向上增加；產(chǎn)生三角波形的頻率范圍控制在50250hz，以每按一次50hz向上增加；產(chǎn)生方波波形的頻率控制在2001000hz，以每按一次200hz向上增加；產(chǎn)生鋸齒波波形的頻率控制在100 500hz,以每按一次100hz向上增加；產(chǎn)生梯形波波形的頻率在50250hz,以每按一次50hz向上增加。（3）lcd顯示屏

16、上要顯示波形的名稱和頻率的大小。 第一行顯示內(nèi)容為： 輸出正弦波時(shí)顯示：sine wave； 輸出三角波時(shí)顯示：triangle wave； 輸出方波時(shí)顯示：square wave； 輸出鋸齒波時(shí)顯示：sawtooth wave； 輸出梯形波時(shí)顯示：trapezoidal wave； 第二行顯示內(nèi)容為：frequency: * hz 。本次課題的制作由軟件設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)兩部分組成。（1） 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)：硬件電路的組成主要包括單片機(jī)控制電路，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，獨(dú)立按鍵控制電路，顯示電路以及穩(wěn)壓電源電路。（2） 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)：軟件電路重要是通過軟件的編程來控制硬件電路實(shí)現(xiàn)功能。通過dxp軟件生成原

17、理圖和pcb圖，通過keil軟件進(jìn)行程序的編寫，同時(shí)通過protues軟件進(jìn)行仿真。第2章  硬件電路的設(shè)計(jì) 2.1信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)  信號發(fā)生器電路的控制核心和數(shù)據(jù)的處理主要依靠單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，要完成信號發(fā)生器的制作主要利用按鍵輸入控制，顯示器電路輸出顯示。，通過dac0832利用d/a轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)數(shù)字轉(zhuǎn)換成模擬信號，接著濾波放大，最后通過lcd1602顯示器顯示。單片機(jī)at89c51利用程序來產(chǎn)生正弦、三角和方波等波形，同時(shí)按鍵可以控制波形的類型、和控制頻率。 根據(jù)任務(wù)要求以及一些資料參考，對系統(tǒng)進(jìn)行總體框架圖【1】。硬件主要由at89c51單片機(jī)、lm324放大

18、電路、dac0832數(shù)模、lm324放大電路、按鍵電路、電源電路組成?？傮w圖如圖2.1所示   圖2.1  信號發(fā)生器框圖 2.2元件的介紹2.2.1單片機(jī)的介紹 單片機(jī)at89c51的原理及功能單片機(jī)的內(nèi)部總線上有許多的功能部件，這些功能部件可以通過內(nèi)部的總線來進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送以及信息的控制【2】，并且他們會分工來使用這些總線，不會產(chǎn)生混亂的情況，這就是內(nèi)部單總線的結(jié)構(gòu)形成，圖2.2為單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖振蕩器和時(shí)序osc程序存儲器4kb rom數(shù)據(jù)存儲器256b ram/sfr振蕩器和時(shí)序osc8051cpu64kb總線輸出口全雙工串

19、行口外中斷內(nèi)中斷控制并行口串行通信外部事件計(jì)數(shù)外時(shí)鐘源圖2.2 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 vcc：電源 gnd：接地線 xtal1：片內(nèi)振蕩電路的輸入端 xtal2：片內(nèi)振蕩電路的輸出端 rst/vpp(pin9)：復(fù)位引腳 ale/prog：地址鎖存允許信號 psen：外部存儲器讀選通信號 ea/vpp：程序存儲器的內(nèi)外部選通 at89s51單片機(jī)有4組8位的可編程i/o口，分別位p0、p1、p2、p3口， po口：8位雙向i/o口線，名稱為p0.0p0.7 p1口：8位準(zhǔn)雙向i/o口線，名稱為p1.0p1.7 p2口：8位準(zhǔn)雙向i/o口線，名稱為p2.0p2.7 p3口：8位準(zhǔn)雙向i/o口線，名

20、稱為p3.0p3.7單片機(jī)的基本功能是控制電路和做好最小系統(tǒng)的工作【3】。最小系統(tǒng)包括復(fù)位電路、晶振電路、使能電路。其連接方法如圖2.3所示。圖2.3單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖2.2.2芯片dac0832的原理及功能dac0832是8分辨率的數(shù)模轉(zhuǎn)換的芯片【4】，又稱8路模擬開關(guān)他是由地址鎖存與譯碼器、8位逐次逼近型adc和三態(tài)輸出鎖存緩沖器三大部分組成。dac0832的輸出形式是通過電流的激活來完成，也可以通過接入外接運(yùn)算放大器來形成電壓。其結(jié)構(gòu)圖如圖2.4所示：圖2.4 dac0832內(nèi)部框圖1.工作方式a.單緩沖工作方式：一個(gè)寄存器工作于直通狀態(tài)，另一個(gè)工作于受控鎖存器狀態(tài)【5】。在不要求多相

21、d/a同時(shí)輸出時(shí)，可以采用單緩沖方式，此時(shí)只需一次寫操作，就開始轉(zhuǎn)換，可以提高d/a的數(shù)據(jù)吞吐量。單緩沖工作方式：輸入寄存器工作于受控狀態(tài)dac寄存器工作于直通狀態(tài)圖2.5單緩沖工作方式 單緩沖工作方式：輸入寄存器工作于直通狀態(tài)dac寄存器工作于受控狀態(tài) 圖2.6單緩沖工作方式b.雙緩沖工作方式：兩個(gè)寄存器均工作于受控鎖存器狀態(tài)。圖2.7雙緩沖工作方式4.計(jì)算方法（n為輸入的數(shù)字量）例如：當(dāng)n=8時(shí)，代入上式得：（n為輸入的數(shù)字量）2.2.31602顯示屏的原理及功能1602顯示屏實(shí)物圖如圖2.8所示：圖2.81602顯示屏1. 引腳的介紹 表2.1 1602顯示屏引腳的介紹 2.地址表 lc

22、d1602作為一個(gè)顯示器，在編寫相對應(yīng)的程序時(shí)需要定義它的地址位6， 所以編寫程序的地址如下表所示： 表2.2 lcd1602地址表2.2.4lm324芯片的介紹lm324內(nèi)部是由4個(gè)運(yùn)算放大器合成7，既可接一個(gè)獨(dú)立的電源使用 (330 v)，也可接兩個(gè)電源使用(±1.5±15 v)，可與ttl邏輯電路相容。因?yàn)轵?qū)動功耗低8， 圖2.9lm324芯片 2.反相放大器 圖2.10反相放大器電路圖 3.同相比例放大器 圖2.11同相比例放大電路圖2.2.5穩(wěn)壓芯片的介紹 穩(wěn)壓電路的形成是要通過穩(wěn)壓芯片通過將220v的電壓經(jīng)過整流來生成你所需要的電壓，那么整流電路的核心組成是通過

23、7809,7809,7909.來完成9。78*系列的是輸出正電壓的芯片，79*是輸出負(fù)電壓的芯片。通過要判斷芯片所代表輸出的電壓可以通過他的后面兩個(gè)數(shù)字來實(shí)現(xiàn)，本次需要的電壓是需要+9v、+5v、-5v。如圖2.12所示分別為穩(wěn)壓芯片7809,7805,7909穩(wěn)壓芯片的管腳排布: 圖2.12 穩(wěn)壓芯片7805,7809,7909特點(diǎn): 1)7805,7909最大輸出電流為1.5a,7909最大輸出電流為1a; 2)輸出電壓分別為+5v,+9v,-9v； 3)熱過載保護(hù)； 4)短路保護(hù)； 5)輸出晶體管安全工作區(qū)保護(hù)10 2.3硬件電路的設(shè)計(jì)和分析 信號發(fā)生器主要是通過復(fù)位電路，電源電路，顯示

24、電路，da轉(zhuǎn)換電路，按鍵電路，時(shí)鐘電路組成?？偟脑韴D如下所示：圖2.13數(shù)字鐘的原理圖2.3.1電源部分 由于需要的電壓有：+5v、+9v及-9v，所以電源部分的設(shè)計(jì)采用了常用的三端穩(wěn)壓芯片7805、7809及7909，可分別輸出電壓為+5v、+9v及-9v。圖2.14中d1d4為整流部分，用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。二極管亮紅燈代表+5v電壓，發(fā)光二極管亮綠燈代表有-9v電壓，發(fā)光二極管亮黃燈代表有+9v電壓。k1為帶鎖按鍵，用于開頭電源。p7為電源地接口。圖2.14整流模塊電路圖2.15電源部分電路圖 2.3.2按鍵輸入部分 如圖所示為按鍵電路模塊設(shè)計(jì)，由三個(gè)按鍵及二極管組成的系統(tǒng)通過對單

25、片機(jī)傳輸中斷信號來實(shí)現(xiàn)波形切換及頻率調(diào)節(jié)。中斷口為int0口。 圖2.16輸入部分電路圖三個(gè)按鍵的功能分別如下：鍵：選擇信號鍵，開始運(yùn)行時(shí)顯示屏顯示正弦波，按下輸出三角波，按二下輸出方波，按三下又輸出正弦信號，按四下出鋸齒波，按五下梯形波，如此循環(huán)下去。鍵：增加頻率。步值鍵分別為正弦波10hz，三角波100hz，方波200hz。鋸齒波100hz,梯形波50hz。down鍵：減少頻率。步值鍵分別為正弦波10hz，三角波100hz，方波200hz。鋸齒波100hz,梯形波50hz。 2.3.3液晶lcd1602電路 輸出顯示電路主要是利用液晶顯示屏lcd1602 來實(shí)現(xiàn)，輸出電路中將電位器與lcd

26、1602的vo腳來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)屏幕的背光亮度，同時(shí)將lcd1602的數(shù)據(jù)接口與單片機(jī)的p1口連接來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示。屏幕的顯示界面由兩行來實(shí)現(xiàn)，第一行顯示輸出信號的類型，第二行：顯示當(dāng)前波形所對應(yīng)的頻率值。 圖2.17顯示輸出電路圖 2.3.4 d/a轉(zhuǎn)換輸出部分與放大電路 由于單片機(jī)輸出的是數(shù)字信號，所以為了得到模擬信號11，我們應(yīng)該通過dac0832芯片作為數(shù)碼轉(zhuǎn)換電路，從單片機(jī)中輸出的數(shù)字信號經(jīng)過dac0832轉(zhuǎn)換后，由于信號的幅值比較小，所以需要放大。采用常規(guī)的放大方式，采用兩片運(yùn)放，實(shí)現(xiàn)兩級放大，同時(shí)通過信號放大電路（圖2.18 信號放大電路圖）來進(jìn)行信號的放大。dac0832的工作原理是

27、利用他的單緩沖模式，同時(shí)將他與單片機(jī)的p2管腳相連。 圖2.18信號放大電路圖第三章 軟件的設(shè)計(jì)3.1程序流程圖當(dāng)硬件和軟件都完成時(shí)，那么就應(yīng)該通過仿真來驗(yàn)證，程序的流程如下所示：第一，上電，此時(shí)屏幕顯示出程序編寫時(shí)所定義的字母,接著按控制頻率改變的按鍵，當(dāng)確定按下時(shí)那么程序像下走，頻率的大小在改變，接著按第二個(gè)鍵，由于定義第二個(gè)鍵是減小頻率的，當(dāng)確定按鍵按下時(shí)，那么頻率也會以步值來改變，第三個(gè)按鍵是定義改變波形的，所以當(dāng)按鍵按下時(shí)，波形的名稱也會隨之改變。當(dāng)所有的執(zhí)行完成后，斷電，會回到初始位置。程序流程圖如3.1所示。 圖3.1主程序流程圖3.2波形實(shí)現(xiàn)的程序介紹3.2.1正弦波的生成 正

28、弦波實(shí)現(xiàn)的程序3.2.2 三角波的生成 三角波實(shí)現(xiàn)的程序3.2.3方波的生成 方波實(shí)現(xiàn)的程序 3.2.4鋸齒波的生成鋸齒波實(shí)現(xiàn)的程序 3.2.5梯形波的生成 梯形波實(shí)現(xiàn)的程序第四章 性能測試與分析4.1 輸出波形的種類與頻率測試 1. 測量說明：用按鍵檢測是否可以實(shí)現(xiàn)控制功能，同時(shí)用示波器檢測波形的產(chǎn)生。 2. 測試過程： 當(dāng)程序通過生成hex文件導(dǎo)入protues的單片機(jī)時(shí)經(jīng)過初始化，液晶屏的上只顯示兩行的功能，當(dāng)開關(guān)按一下時(shí)此時(shí)輸出波形為正弦波，按兩下輸出為方波，按三下輸出為三角波按四下輸出鋸齒波，按五下輸出梯形波。另外兩個(gè)開關(guān)可以調(diào)節(jié)頻率，五種波形的頻率變化的間距不同，分別為：正弦波的頻

29、率控制在1050hz，每按一次以10hz向上增加；產(chǎn)生三角波形的頻率范圍控制在50250hz，每按一次以50hz向上增加；產(chǎn)生方波波形的頻率控制在2001000hz，每按一次以200hz向上增加；產(chǎn)生鋸齒波波形的頻率控制在100500hz,每按一次以100hz向上增加；產(chǎn)生梯形波波形的頻率在50250hz,每按一次以50hz向上增加。五種波形的仿真波形圖如下：圖4.1 正弦波仿真波形圖 圖4.2 三角波仿真波形圖圖4.3 方波仿真波形圖 圖4.4 鋸齒波仿真波形圖 圖4.5 梯形波仿真波形圖4.2 實(shí)物測試結(jié)果 實(shí)物完成，測試數(shù)據(jù)如下：  1）通過軟件和硬件的結(jié)合完成實(shí)物產(chǎn)生正弦、方

30、、三角、鋸齒、梯形波的實(shí)現(xiàn) 2）波形的頻率都可以通過所設(shè)定的按鍵來調(diào)節(jié)，其中產(chǎn)生正弦波的頻率控制在1050hz，以每按一次10hz向上增加；產(chǎn)生三角波形的頻率范圍控制在50250hz，以每按一次50hz向上增加；產(chǎn)生方波波形的頻率控制在2001000hz，以每按一次200hz向上增加；產(chǎn)生鋸齒波波形的頻率控制在100500hz,以每按一次100hz向上增加；產(chǎn)生梯形波波形的頻率在50250hz,以每按一次50hz向上增加。（以上范圍為能通過示波器正確測得頻率的范圍） 表4.1頻率測試數(shù)據(jù)表正弦波三角波方波鋸齒波梯形波液晶顯示值示波器讀數(shù)液晶顯示值示波器讀數(shù)液晶顯示值示波器讀數(shù)液晶顯示值示波器讀

31、數(shù)液晶顯示值液晶顯示值10 hz9.93 hz 50 hz49.79 hz200 hz200.3 hz100hz99.8hz50hz49.89hz 20 hz19.81 hz 100 hz99.82 hz400 hz401.7 hz200hz200.1hz100hz99.88hz 30 hz30.57 hz 150 hz150.2 hz600 hz597.6 hz300hz298.6hz150hz149.80hz 40 hz40.11 hz 200 hz199.1 hz800 hz798.4 hz400hz400.5hz200hz200.76hz 50 hz49.88 hz 250 hz249

32、.7 hz 1000 hz1015 hz500hz499.7hz250hz250.98hz 3） 液晶顯示部分基本實(shí)現(xiàn)即與軟件仿真顯示的是相同的。結(jié) 論社會的發(fā)展變得越來越快，我們現(xiàn)在所處的社會已經(jīng)被高科技的產(chǎn)品所包圍，所以我們應(yīng)該多了解有關(guān)科技的東西，作為現(xiàn)在越來越普遍利用的信號發(fā)生器，我們應(yīng)該對于他的基本組成有一定的了解，這次的信號發(fā)生器的制作我選擇的方案是通過利用單片機(jī)來完成，通過利用獨(dú)立按鍵來作為控制調(diào)節(jié)電路，lcd1602作為顯示電路，dac0832作為d/a轉(zhuǎn)換電路，電源電路來提供相應(yīng)的電壓。通過利用keil軟件來編寫程序?qū)崿F(xiàn)輸出正弦波、方波、三角波、鋸齒波、梯形波，利用dxp軟件

33、完成原理和pcb圖，利用protues軟件進(jìn)行仿真。之所以采用單片機(jī)設(shè)計(jì)函數(shù)信號發(fā)生器，該方案存在的優(yōu)點(diǎn)很多：在硬件方面，電路的元器件容易得到，并且控制電路可以采用獨(dú)立的按鍵來完成，且顯示電路采用lcd1602相對于數(shù)碼管比較簡單且顯示比較清晰和內(nèi)容顯示多，信號穩(wěn)定，在軟件方面，通過程序來實(shí)現(xiàn)功能靈活性高，擴(kuò)展功能強(qiáng)大，可行性高，但是在不足之處在于，單片機(jī)處理數(shù)據(jù)的時(shí)間有限，所以當(dāng)需要高頻時(shí)輸出的圖像質(zhì)量不高。由于在設(shè)計(jì)時(shí)我的按鍵功能把波形的改變都集中在一個(gè)按鍵這樣按鍵比較反應(yīng)遲鈍，所以可改進(jìn)的是將一種波形利用一個(gè)按鍵來控制，這樣效果會更好。參考文獻(xiàn)（references）1 臧春華,邵杰,魏

34、小龍. 綜合電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐m.北京:北京航空航天大學(xué)出版社.2009.11.271272.2 王松武,于鑫,武思軍. 電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)踐m.北京:國防工業(yè)出版社.2005.1. 235 236.3 寧武,唐曉宇,閆曉金. 全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽基本技能指導(dǎo)m.北京:電子工業(yè)出版社.2009.5.194197.4 馬玉麗,康麗娟. 函數(shù)信號發(fā)生器制作方法的比較與分析j.青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院學(xué) 報(bào).2007,28( 2) :3437.5 張少輝. 基于dds技術(shù)構(gòu)建信號發(fā)生器j.中國科技信息.2007,(1) :9496.6 惠仇. 手把手教你學(xué)51單片機(jī).北京:電子工業(yè)出版社m.2009,1.

35、47,152 153,158.7 張少輝. 基于dds技術(shù)構(gòu)建信號發(fā)生器j.中國科技信息.2007,(1) :9496.8 臧春華,邵杰,魏小龍. 綜合電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐m.北京:北京航空航天大學(xué)出版 社.2009.11.271272. 9 馮育長. 單片機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)例分析m.西安:西安電子科技大學(xué)出版社.2007.5.10 姚福安. 電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐m.濟(jì)南:山東科學(xué)技術(shù)出版社.2001.11 樊昌信. 通信原理m.北京:國防工業(yè)出版社.2006.致 謝大學(xué)四年，轉(zhuǎn)眼就已經(jīng)過完，回首大一的時(shí)候，自己懵懵懂懂的來到這個(gè)學(xué)校，重新開始了接觸不認(rèn)識的朋友，在大學(xué)認(rèn)識了很多朋友，自己也在慢慢的成長，

36、變得比高中明白的多，但是有苦也有甜，在大學(xué)的終點(diǎn)大四開始了畢業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)作品可以完成主要還是有以前的學(xué)習(xí)成果，但更多的是朋友和老師的幫助，讓我可以順利完成這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，所以在此我要謝謝在這大學(xué)四年幫助我，在畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)提醒我的你們。在大學(xué)四年我學(xué)習(xí)了本專業(yè)的相關(guān)課題，對于電路，模擬數(shù)字電路比較了解，通過也學(xué)習(xí)了單片機(jī)的基本知識，這也是我選擇這個(gè)課題的原因，單片機(jī)作為現(xiàn)在這個(gè)社會比較熱門的課程在以后的社會工作中有許多的工作崗位都需要對單片機(jī)的知識有相關(guān)的了解，所以學(xué)校開設(shè)了單片機(jī)這個(gè)課程，但是對于單片機(jī)這個(gè)課程還是有很多的不了解，所以在制作這個(gè)課題時(shí)，在網(wǎng)上查找了很多有關(guān)單片機(jī)

37、的介紹書，同時(shí)也查找了很多的國外的期刊和論文來完善單片機(jī)知識的不足，通過查找和閱讀這些資料才將課題完成的相對于比較輕松。 在本次的畢設(shè)中，我之所以可以完成我要感謝在這段時(shí)間幫助過我的你們。首先，謝謝我的導(dǎo)師陶凌老師，剛剛選擇這個(gè)課題時(shí)后面的備注是一個(gè)陌生的名字，我懷著好奇，這個(gè)老師是一個(gè)怎么樣的人，心里忐忑不安直到和導(dǎo)師見面后我才放下心，陶老師是一個(gè)對自己學(xué)生很負(fù)責(zé)的人，我記得在我們課題報(bào)告提交后，老師在把我在開題報(bào)告里都標(biāo)記了錯(cuò)誤，最細(xì)微的錯(cuò)誤例如錯(cuò)別字都標(biāo)注出來了，同時(shí)在論文的批改上老師很嚴(yán)厲的監(jiān)督我們完成，我知道老師是對于我的負(fù)責(zé)，所以我也認(rèn)真的修改了老師的意見，在我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)的期間老師會時(shí)刻提醒我們?nèi)ギ厴I(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)完成周記，并且老師也會把學(xué)校的通知在第一時(shí)間在群里通知我們，讓我們在這段期間沒有錯(cuò)過很多事情，所以在此謝謝我的導(dǎo)師，陶凌老師。 再次，我感覺在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候幫助我在遇到困難的時(shí)候幫我的同學(xué)，謝謝你們在自己都在忙