多功能函数信号发生器

1、 湖 南 涉 外 经 济 学 院本科毕业论文（设计）题目多功能函数信号发生器作者石晓亮学院信息科学与工程学院专业电子信息工程学号09430322155866指导教师胡凤忠二一三 年 五 月 十五 日湖南涉外经济学院毕业论文（设计）任务书学生姓名： 石晓亮 学号： 09430322155866 专业班级： 电子信息工程0904 毕业论文（设计）题目： 多功能函数信号发生器 题目类型： 实验研究 毕业论文（设计）时间: 自 2012 年 12 月 1 日开始至 2013 年 5 月 15 日止1. 毕业论文（设计）内容要求： 1目标与任务 系统运用本专业理论知识和技能，基于单片机和D/A芯片研究设计一个简易函数信号发生器，要求能产生方波、三角波和正弦波，频率可调。2具体要求（1）可以通过按键选择方波、三角波、正弦波信号。（2）波形的周期可用程序改变。（3）可根据需要选择单极性输出或双极性输出。3论文内容要求内容应包括引言（课题背景、研究意义、研究内容等）、系统设计方案（含论证）、硬件设计及分析、软件设计及程序框图、仿真或实验与调试、结论等，字数应不少于8000字。按湖南涉外经济学院本科毕业

2、论文(设计)撰写规范撰写，提交打印版2份和光盘版1份。1题目类型：(1)理论研究(2)实验研究(3)工程设计(4)工程技术研究(5)软件开发(1).(2).(3)李华. .(4)单片机Proteus仿真实例（有很多书）。(5)上网查资料。3.毕业论文（设计）进度安排阶段阶 段 内 容起止时间开题阶段选题、完成开题报告12月1日-12月31日收集资料阶段搜集资料1月1日-2月26日编写初稿阶段撰写论文初稿2月27日4月14日修改定稿阶段修改、定稿4月15日4月28日论文答辩阶段论文评阅、答辩4月29日5月15日指导教师（签章）：_ 日期：_系(教研室)主任(签章) ：_ 日期：_二级学院院长(签章) ：_ 日期：_湖南涉外经济学院毕业论文（设计）指导教师评语建议成绩： 指导教师： （签章）年 月 日湖南涉外经济学院毕业论文（设计）评阅教师评语建议成绩： 评阅教师： （签章）年 月 日湖南涉外经济学院毕业论文（设计）答辩记录日期： 2013年5月11日 学生姓名： 石晓亮 学号： 09430322155866 专业班级： 电子信息工程0904 题目： 多功能函数信号发生器 毕业论文（设计）

3、答辩委员会（小组）意见：答辩成绩： 评定等级： 答辩委员会(小组)负责人： （签章）委员（小组成员）： （签章） （签章） （签章） （签章） 二级学院审查意见： 论文（设计）最终评定等级：_ 负责人： （签章） _年_月_日摘 要信号发生器是一种能产生模拟电压波形的设备，这些波形能够校验电子电路的设计。它广泛用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。本文设计了简易低频信号发生器，通过键盘输入选择信号类型和信号频率，以AT89C52单片机为核心，采用D/A转换芯片输出相应的波形，同时以LCD显示器实时显示信号相关信息。软件采用C语言进行编程，可实现方波，三角波和正弦波三种波形的产生，且波形的频率可调。经测试该设计方案线路优化，结构紧凑，性能优越，满足设计要求。关键词：信号发生器；单片机；D/A转换；ABSTRACT Signal generator can generate is an analog voltage waveform of the equipment, the waveform can check the electronic circuit design. It i

4、s widely used in electronic circuits, automatic control system and the teaching experiment, etc. This paper designed A simple low frequency signal generator, signal type and the signal frequency, through keyboard input selection with AT89C52 single-chip computer as the core, using D/A conversion chip output corresponding waveform, at the same time to LCD real-time display signal information. Software using C language programming, can achieve square wave, triangle wave, sine wave and three kinds

5、of waveform, frequency and waveform is adjustable. By testing the design route optimization, compact structure, superior performance, meet the design requirements.Keywords: signal generator;Single chip microcomputer;D/Aconversion;目 录摘要IABSTRACTII第一章 前言11.1 课题背景11.2 信号发生器的现状和发展趋势11.3 论文主要内容2第二章 信号发生器方案论证与选择32.1 方案的论证与选择32.2 设计原理简介32.3 设计功能4第三章 硬件设计53.1 主要元器件介绍53.1.1 AT89C52 单片机53.1.2 DAC083263.1.3 LCD液晶屏：8硬件原理框图93.3 单片机AT89C52外围电路的设计93.3.1 时钟电路103.3.2 复位电路103.3.3 键盘接口电路113.4 LCD 显示电路123.5 数/模转换及放

6、大电路123.6 电源电路13第四章 软件设计154.1 软件设计流程154.2 信号产生子程序16三角波程序模块16正弦波程序模块16方波程序模块17第五章 系统仿真与电路测试19软件仿真19方波仿真195.1.2 三角波仿真图21正弦波仿真图22硬件电路测试23结果分析24结论25参考文献26致谢27附录A 源代码28附件B 主要元器件清单36附件C 系统电路图37第一章 前 言1.1 课题背景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1。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

7、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、电视机等设备中，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。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2。1.2 信号发生器的现状和发展趋势信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。因其应用广泛，种类繁多，特性各异，分类也不尽一致。按信号波形可分为正弦信号、函数信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类；按频率覆盖范围分为低频信号发生器、高频信号发生器和微波信号发生器；按输出电平可调节范围和稳定度分为简易信号发生器、标准信号发生器和功率信号发生器；按频率改变的方式分为调谐式信号发生器、扫频式信号发生器、程控式信号发生器和频率合成式信号发生器等。信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。二十一世纪，随着集成电路技术的高速发展，出现了多种工作频率可过GHz的DDS 芯片，同时也推动了函数波形发生器的发展，2003年，Agilen的产品33220A能够产生17 种波形，最高频率可达到20M，2005年的产品N6030A能够产生高

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