多功能信号发生器毕业论文设计

潍坊科技学院 毕业设计（论文）

论文题目：

系 部： 汽车工程学院 专业班级： 机电一班 学 号： 201102060010 姓 名： 孙书波 指导教师： 刘华新

汽车工程学院毕业论文评分表

题 目： 多功能信号发生器的设计 学生姓名： 孙书波 学号： 专 业： 机电一体化 班级： 机电一班

②总评分等级：优秀（90-100）、良好（80-89）、中等（70-79）、及格（60-69）、不及格（60以下）。

目录

ABSTRACT .......................................................... III 第 1 章 绪 论 ..................................................... IV

1.1 课题背景 ............................................... IV 1.2 课题意义 ............................................... IV 第2章 信号发生器的方法研究 .................................... VI

2.1 2.2 第 3 章 3.1 3.2 3.3 3.3.1 AT89C513.3.2 3.3.3 D/A3.3.4 I/V

；

总体方案设计 ............................................ VI 模块划分 ................................................ VI 硬件电路的设计 ........................................ VIII

基本原理 .............................................. VIII 资源分配 .............................................. VIII 子模块具体设计 .......................................... IX 单片机介绍 ....................................... IX 按键电路 .............................................. XIII 转换电路的设计 ...................................... XVI 转换波形输出电路 ...................................... I

LM324工作原理 ............................................ I 图3-27 系统信号变换 .................................... II 双极性输出实现 .......................................... II

多功能信号发生器的设计

摘 要

摘 要：单片微型计算机（简称单片机）作为微型计算机的一个很重要的分支，自它诞生以来至今，以其极高的性能价格比以及一系列人所共识的优点，受到越来越多的工程技术人员的重视。现在，单片机已广泛地应用在机电设备过程控制、自动检测、家用电器和数据处理等各个方面。

本设计使用的是AT89c51单片机构成的发生器，可产生三角波、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。通过键盘控制波形频率的增减以及波形的选择，并用了LCD显示频率大小。在单片机的输出端口接DAC0832进行D/A转换，再通过运放进行波形调整，最后输出波形接在示波器上显示。本设计具有线路简单、结构紧凑、价格低廉、性能优越等优点。

关键词：信号发生器；多功能；单片机

Design of multifunction Signal generator

ABSTRACT

Being a main branch of micro-computer and by its advantage of its much higher ratio of property to

price the Single-Chip Micro-Computer (SCMC),since it has been invented up to now ,has attracted more and more engineers and technicians to pay their attentions to its application field. Now, SCMC has been widely used in mechanical and electrical equipment process control, automatic detection, each respects such as household appliances and data processing.

This design USES AT89c51 generator that can produce triangle wave, square wave, sine wave and so on a variety of special waveform and arbitrary waveform and the frequency of the waveform can be changed by program control. Through the keyboard we can control waveform frequency increasing or decreasing of the waveform and choose the size and frequency of the LCD display. We can connect DAC0832 D/A in the output of the micro controller port conversion, and then through the op-amp waveform adjustment we can display the final output waveform on the oscilloscope. This design has the following advantages such as simple circuit, compact structure, low cost and superior performance.

Key words： signal—generator；multifunction；single—chip micro-computer

第 1 章 绪 论

1.1 课题背景

信号发生器是一种能产生标准信号的电子仪器，是电工、电子工业生产和实验中经常使用的电子仪器之一。信号发生器种类较多，性能各有差别，但它们都可以产生不同频率的正弦波、调幅波调频波信号，以及各种频率的三角波、方波、锯齿波和正负脉冲波信号等。利用信号发生器输出的信号，可以对元器件的性能及参数进行测量，还可以对电子产品和电工整进行指数验证、参数调整及性能鉴定。在多数电路传递网络中、电容与电感组合电路，电容与电阻组合电路及信号调制器的频率中都可以得到广泛的应用。

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，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、材料试验、教学实验、机械振动试验、生物医学、动态分析等领域，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、矩形波信号是常用的基本测试信号。譬如在示波器、电视机等仪器中，为了使电子按照一定规律运动，以利用荧光屏显示图像，常用到锯齿波产生器作为时基电路。 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。各类功能的半导体集成芯片的快速生产，使我们研制一种低功耗，能产生多种波形并具有程控等低频的信号发生器。

1.2 课题意义

平时常用信号源产生正方波，弦波，三角波等常见波形作为待测系统的输入，测试系统的性能。单在某些场合，我们需要特殊波形对系统进行测试，这是传统的数字信号发生器和模拟信号发生器很难胜任的。便携式和智能化越来越成为仪器的基本要求，对传统仪器的数字化，智能化，集成化也就显得尤为重要。利用单片机的强大功能，设计合适的人机交互界面，使用户能够通过手动的设定，设置所需波形。

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，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 …… 此处隐藏：7338字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……