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c51简易函数信号发生器

c51简易函数信号发生器
c51简易函数信号发生器

浙江传媒学院

课程设计(实训)报告

学院电子信息学院专业电子信息工程班级学号 8888888 姓名88课题88888888888

指导教师88报告成绩_____________

日期:2013年12月5日

目录

1、设计目的 (1)

2、设计任务与要求 (1)

3、设计原理分析 (1)

4、设计内容 (1)

4.1资源分配 (1)

4.2硬件原理图 (2)

4.3软件流程图 (3)

5、调试运行 (3)

6、设计结果 (4)

7、设计心得体会及建议 (4)

附录1 程序清单 (4)

附录2 参考文献 (12)

1、设计目的

1)巩固、加深和扩大单片机应用的知识面,提高综合及灵活运用所学知识解决实

际课题设计的能力。

2)培养针对课题需要,选择和查阅有关手册、图表及文献资料的能力,提高组成

系统、编程、调试的动脑动手能力。

3)通过对课题设计方案的分析、选择、比较,熟悉运用单片机系统开发、软硬件

设计的方法内容及步骤。

4)掌握DAC0832,LM324的接口电路,及使用方法。

5)熟悉掌握函数信号发生器的工作原理。

2、设计任务与要求

任务:设计一个具有调频、显示和计算频率、显示四种波形四种功能的简易函数信号发生器系统

要求:利用单片机延时控制函数信号的频率,通过粗略计算用LCD0832显示频率值。3、设计原理分析

利用单片机的P2、P3口的几个端口与数字开关相连接,来模拟按键,通过改变数字开关状态来改变端口的状态,从而达到波形以及波形显示的控制要求。

sbit key7=P2^7; //左移45°

sbit key6=P2^6; //右移45°

sbit key5=P2^2; //减少取样点数

sbit key4=P2^1; //增加取样点数

sbit key3=P2^0; //控制显示

sbit key2=P3^4; //加频率

sbit key1=P3^3; //减频率

sbit key0=P3^2; //选择波形

4、设计内容

4.1资源分配

本设计中用到以下资源:四个P口,数字开关、LCD1602、DAC0832,LM324。

1)晶振采用11.0592MHZ。

2)sbit key7=P2^7; //左移45°

sbit key6=P2^6; //右移45°

sbit key5=P2^2; //减少取样点数

sbit key4=P2^1; //增加取样点数

sbit key3=P2^0; //控制显示

sbit key2=P3^4; //加频率

sbit key1=P3^3; //减频率

sbit key0=P3^2; //选择波形

sbit rs=P3^5;// RS为寄存器选择

sbit rw=P3^6;// RW为读写信号线

sbit lcden=P3^7;// E(或EN)端为使能(enable)端3)P0口与DAC0832的D0-D7数据输入端相连。

P2^4用来控制DAC0832的输入寄存器选择信号CS。

P2^5用来控制DAC0832的8位DAC寄存器读写信号WR。

P1口用来控制LCD1602的数据写入。

4.3软件流程图

5、 调试运行

本函数信号发生器通过单片机程序代码运行时间计算出波形频率,误差还是很大。

正弦波

三角波

锯齿波方波

6、设计结果

经过调试,能够顺利运行,符合设计要求,通过改变数字开关key3可以控制LCD显示和波形显示,key0选择波形,key1、key2、key4、key5、key6、key7控制频率和相位的变化。

7、设计心得体会及建议

本次的设计中利用AT89C51和DAC0832以及放大器完成电路的设计,用开关来控制各种波形的发生及转换,用单片机输出后,经过模数转换器生成波形,最终可以通过示波器观察。

在这次的软件设计中,程序设计采用的是C语言。C语言简洁高效,是最贴近硬件的高级编程语言,经过多年的发展,现在已成熟为专业水平的高级语言。

函数信号发生器程序在编写的时候,因此还是有很多问题的,尤其是波形和LCD1602同时显示不能兼顾,只能通过key3键来选择,以及波形频率的计算总是误差很大。

通过这次课程设计,我进一步了解了波形发生器的原理,在实际动手操作过程中,使我接触了许多我以前没接触过的元件,使我学得了许多知识,使我获益匪浅。

这次课程设计,使我的动手能力得到了很大的提高,更使我们懂得理论知识的重要性,没有理论的指导一切实际行动都是盲目的,且实际操作是我们得到的理论知识得到验证,更能增加对理论知识的理解。

附录1 程序清单

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

#define M 0.9 //11.0592MHz

sbit key7=P2^7; //左移

sbit key6=P2^6; //右移45°

sbit key5=P2^2; //减少取样点数

sbit key4=P2^1; //增加取样点数

sbit key3=P2^0; //控制显示

sbit key2=P3^4; //加频率

sbit key1=P3^3; //减频率

sbit key0=P3^2; //选择波形

/*

sbit led0=P2^0;

sbit led1=P2^1;

sbit led2=P2^2;

sbit led3=P2^3;

*/

sbit CS1= P2^4; // 控制DAC0832的8位输入寄存器,仅当都为0时,可以输出数据(处于直通状态),否则,输出将被锁存

sbit WR1= P2^5; // 控制DAC0832的8位DAC寄存器,仅当都为0时,可以输出数据(处于直通状态),否则,输出将被锁存

char flag; //波型输出标置变量

uchar i,j;

uchar num ;

uchar d;

uchar xy;

uchar code lcd_hang1[]={"Sine Wave " "Triangle Wave " "sawtooth Wave " "Square Wave " "Select Wave: " "press No.1 key! "};

uchar idata lcd_hang2[16]={"f= Hz "};

void delay(int z) //延时z毫秒

{

int x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=124;y>0;y--);

}

void delay1us(int z) //延时20*z us ?????????????????????????????????? {

int y;

for(y=z;y>0;y--);

}

uchar sin(uchar x)//正弦波

{

unsigned code sine_tab[256]={

//输出电压从0到最大值(正弦波1/4部分)

0x80,0x83,0x86,0x89,0x8d,0x90,0x93,0x96,0x99,0x9c,0x9f,0xa2,0xa5,0xa8,0xab, 0xae,0xb1,0xb4,0xb7,0xba,0xbc,

0xbf,0xc2,0xc5,0xc7,0xca,0xcc,0xcf,0xd1,0xd4,0xd6,0xd8,0xda,0xdd,0xdf,0xe1, 0xe3,0xe5,0xe7,0xe9,0xea,0xec,

0xee,0xef,0xf1,0xf2,0xf4,0xf5,0xf6,0xf7,0xf8,0xf9,0xfa,0xfb,0xfc,0xfd,0xfd, 0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,

//输出电压从最大值到0(正弦波1/4部分)

0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfd,0xfd,0xfc,0xfb,0xfa,0xf9,0xf8,0xf7, 0xf6,0xf5,0xf4,0xf2,0xf1,0xef,

0xee,0xec,0xea,0xe9,0xe7,0xe5,0xe3,0xe1,0xde,0xdd,0xda,0xd8,0xd6,0xd4,0xd1, 0xcf,0xcc,0xca,0xc7,0xc5,0xc2,

0xbf,0xbc,0xba,0xb7,0xb4,0xb1,0xae,0xab,0xa8,0xa5,0xa2,0x9f,0x9c,0x99 ,0x96 ,0x93,0x90,0x8d,0x89,0x86,0x83,0x80,

//输出电压从0到最小值(正弦波1/4部分)

0x80,0x7c,0x79,0x76,0x72,0x6f,0x6c,0x69,0x66,0x63,0x60,0x5d,0x5a,0x57,0x55, 0x51,0x4e,0x4c,0x48,0x45,0x43,

0x40,0x3d,0x3a,0x38,0x35,0x33,0x30,0x2e,0x2b,0x29,0x27,0x25,0x22,0x20,0x1e, 0x1c,0x1a,0x18,0x16 ,0x15,0x13,

0x11,0x10,0x0e,0x0d,0x0b,0x0a,0x09,0x08,0x07,0x06,0x05,0x04,0x03,0x02,0x02, 0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,

//输出电压从最小值到0(正弦波1/4部分)

0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x02 ,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08 ,0x09,0x0a,0x0b,0x0d,0x0e,0x10,

0x11,0x13,0x15 ,0x16,0x18,0x1a,0x1c,0x1e,0x20,0x22,0x25,0x27,0x29,0x2b,0x2e ,0x30,0x33,0x35,0x38,0x3a,0x3d,

0x40,0x43,0x45,0x48,0x4c,0x4e,0x51,0x55,0x57,0x5a,0x5d,0x60,0x63,0x66 ,0x69 ,0x6c,0x6f,0x72,0x76,0x79,0x7c,0x80};

return sine_tab[x];

}

void DAC0832(uchar x)

{

P0=x;

}

///************1602液晶的相关函数*************/

#define lcd_ports P1

sbit rs=P3^5;

sbit rw=P3^6;

sbit lcden=P3^7;

void write_com(uchar com)

{

rs=0; //置零,表示写指令

lcden=0;

lcd_ports=com;

delay(5);

lcden=1;

delay(5);

lcden=0;

}

void write_date(uchar date)

{

rs=1; //置1,表示写数据(在指令所指的地方写数据)lcden=0;

lcd_ports=date;

delay(5);

lcden=1;

delay(5);

lcden=0;

}

void disp_lcd(uchar addr,uchar *temp1)

{

uchar num;

write_com(addr);

delay(1); //延时一会儿???

for(num=0;num<16;num++)

{

write_date(temp1[num]);//或者这样写write_date(*(temp1+num));

delay(1);

}

}

void init_lcd()

{

//uchar num;

lcden=0; //可有可无???

rw=0; //初始化一定要设置为零,表示写数据

write_com(0x38); //使液晶显示点阵,为下面做准备

write_com(0x0c); //初始设置

write_com(0x06); //初始设置

write_com(0x01); //清零

write_com(0x80); //使指针指向第一行第一格

disp_lcd(0x80,&lcd_hang1[4*16]); //在第一行显示

disp_lcd(0xc0,&lcd_hang1[5*16]); //在第二行显示

}

///********************1602液晶函数声明结束*********************/

void freq(void) //调节频率

{

if(key0==0) // //key0控制flag,频率选择

{

while(!key0); //等待按键释放

flag++; //按一下加1

if(flag==4) //等于4返回0

flag=0;

}

if(key1==0)//检测P21是否按下

{

while(!key1);

num=num+20; //按一下加20

if(num==240) //

num=20;

}

if(key2==0)//检测P22是否按下

{

while(!key2);

num=num-20; //按一下减20

if(num==20) //

num=240;

}

//控制取样点数

if(key4==0) //按一下key4,d自加1

{

while(!key4);

d++;

if(d==21)//当d=21,d变为1

d=1;

}

if(key5==0) //按一下key5,d自减1

{

while(!key5);

d--;

if(d==1)//当d=1,d变为21

d=21;

}

}

void allfre(uchar num1,uchar dd) //计算显示频率

{

uchar total_freq;

total_freq = dd*3900*M/(num1+200)-20; //0000/2560; //1/a; //总频率????????????????

lcd_hang2[5]=total_freq%10+0x30; //取个位

total_freq/=10; lcd_hang2[4]=total_freq%10+0x30; //在液晶中显示时十位total_freq/=10; lcd_hang2[3]=total_freq%10+0x30; //在液晶中显示时百位total_freq/=10; lcd_hang2[2]=total_freq%10+0x30; //在液晶中显示时千位disp_lcd(0x80,&lcd_hang1[flag*16]); //在第一行显示

disp_lcd(0xc0,lcd_hang2); //在第二行显示

}

void main(void)

{

d=2;

WR1=0; //使DAC寄存器处于直通状态

P0=0xff; //P0口初始化

CS1=1; //关闭8位输入寄存器

init_lcd(); //LCD初始化

num=40;

flag=0; //开始时有输出正弦波

i=0;j=0;

xy=64;

while(1)

{

if(key3==0) //控制lcd显示还是波形显示

{

if(key6==0) //按一下key6,右相移45°

{

while(!key6);

xy=xy+32;

i=xy;

if(xy==32)//当d=1,d变为21

xy=224;

}

if(key7==0) //按一下key6,左相移45°

{

while(!key7);

xy=xy-32;

i=xy;

if(xy==224)//当d=1,d变为21

xy=32;

}

//write_com(0x01);//delay(5);

if(i>255)

i=0;

else

i=i+d; //设置采样间隔

switch(flag) //当按键0正弦波,当按键1的为输出三角波,按键2时输出方波,按键3时输出锯齿波

{

case 0: DAC0832(sin(i));break; //当flag=0时,正弦波,亮灯P0=0XFF;led0=0;

case 1:

if(i>127)// 当flag=1时,三角波

DAC0832(255-i);

else

DAC0832(i);//亮灯 P0=0XFF;led1=0;

break;

case 2: DAC0832(i);break;// 当flag=2时,锯齿波,亮灯P0=0XFF;;led2=0

case 3: //当FLAG=3时,方波

if(i>127)

DAC0832(0X00);

else

DAC0832(0xff);//亮灯 P0=0XFF;led3=0;

break;

default: break; //P0=0XFF;

}

freq();

delay1us(num);

CS1=0; //开启8位输入寄存器

CS1=1; //关闭8位输入寄存器

}

else

{

allfre(num,d); //disp_lcd(0x80,"read");// }

}

}

附录2 参考文献

1、《MCS-51系列单片机系统及其应用》主编:蔡美琴等高等教育出版社出版

2、《THDPJ-1/2型单片机开发综合实验箱》使用手册

3、《THDPJ-1/2型单片机开发综合实验箱》实验指导书

简易函数信号发生器

课程设计任务书 (一)设计目的 1、掌握信号发生器的设计方法和测试技术。 2、了解单片函数发生器IC8038的工作原理和应用。 3、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的多级电子电路小系统。 (二)设计技术指标与要求 1、设计要求 (1)电路能输出正弦波、方波和三角波等三种波形; (2)输出信号的频率要求可调; (3)拟定测试方案和设计步骤; (4)根据性能指标,计算元件参数,选好元件,设计电路并画出电路图; (5)在面包板上或万能板或PCB板上安装电路; (6)测量输出信号的幅度和频率; (7)撰写设计报告。 2、技术指标 频率范围:100Hz~1KHz 1KHz~10KHz; 输出电压:方波V P-P≤24V,三角波V P-P=6V,正弦波V P-P=1V;方波t r小于1uS。 (三)设计提示 1、方案提示: (1)设计方案可先产生正弦波,然后通过整形电路将正弦波变成方波,再由积分电路将方波变成三角波;也可先产生三角波-方波,再将三角波变成正弦波。 (2)也可用单片集成芯片IC8038实现,采用这种方案时要求幅度可调。 2、设计用仪器设备: 示波器,交流毫伏表,数字万用表,低频信号发生器,实验面包板或万能板,智能电工实验台。 3、设计用主要器件: (1)双运放NE5532(或747)1只(或741 2只)、差分管3DG100 4个、电阻电容若干; (2)IC8038、数字电位器、电阻电容若干。 4、参考书: 《电子线路设计·实验·测试》谢自美主编华中科技大学出版社 《模拟电子技术基础》康华光主编高等教育出版社 《模拟电子技术》胡宴如主编高等教育出版社 (四)设计报告要求 1、选定设计方案; 2、拟出设计步骤,画出设计电路,分析并计算主要元件参数值; 3、列出测试数据表格; 4、调试总结,并写出设计报告。 (五)设计总结与思考 1、总结信号发生器的设计和测试方法;

函数信号发生器设计方案

函数信号发生器的设 计与制作 目录 一.设计任务概述 二.方案论证与比较 三.系统工作原理与分析 四.函数信号发生器各组成部分的工作原理 五.元器件清单 六.总结 七.参考文献

函数信号发生器的设计与制 一.设计任务概述 (1)该发生器能自动产生正弦波、三角波、方波。 (2)函数发生器以集成运放和晶体管为核心进行设计 (3)指标: 输出波形:正弦波、三角波、方波 频率范围:1Hz~10Hz,10Hz~100Hz 输出电压:方波VP-P≤24V,三角波VP-P=8V,正弦波VP-P>1V; 二、方案论证与比较 2.1·系统功能分析 本设计的核心问题是信号的控制问题,其中包括信号频率、信号种类以及信号强度的控制。在设计的过程中,我们综合考虑了以下三种实现方案: 2.2·方案论证 方案一∶采用传统的直接频率合成器。这种方法能实现快速频率变换,具有低相位噪声以及所有方法中最高的工作频率。但由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节,导致直接频率合成器的结构复杂、体积庞大、成本高,而且容易产生过多的杂散分量,难以达到较高的频谱纯度。 方案二∶采用锁相环式频率合成器。利用锁相环,将压控振荡器(VCO)的输出频率锁定在所需要频率上。这种频率合成器具有很好的窄带跟踪特性,可以很好地选择所需要频率信号,抑制杂散分量,并且避免了量的滤波器,有利于集成化和小型化。但由于锁相环本身是一个惰性环节,锁定时间较长,故频率转换时间较长。而且,由模拟方法合成的正弦波的参数,如幅度、频率相信都很难控制。 方案三:采用8038单片压控函数发生器,8038可同时产生正弦波、方波和三角波。改变8038的调制电压,可以实现数控调节,其振荡范围为0.001Hz~300K 方案四:采用分立元件设计出能够产生3种常用实验波形的信号发生器,并确定了各元件的参数,通过调整和模拟输出,该电路可产生频率低于1-10Hz的3种信号输出,具有原理简单、结构清晰、费用低廉的优点。该电路已经用于实际电路的实验操作。 三、系统工作原理与分析 采用由集成运算放大器与场效应管共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法,先通过比较器产生方波,再通过积分器产生三角波,最后通过场效应管正弦波转换电路形成正弦波,波形转换原理图如下:

基于51单片机的函数信号发生器的设计

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/7c14684698.html, 基于51单片机的函数信号发生器的设计 作者:朱兆旭 来源:《数字技术与应用》2017年第02期 摘要:本文所设计的系统是采用AT89C51单片机和D/A转换器件DAC0832产生所需不 同信号的低频信号源,AT89C51 单片机作为主体,采用D/A转换电路、运放电路、按键和LCD液晶显示电路等,按下按键控制生成方波、三角波、正弦波,同时用LCD显示相应的波形,输出波形的周期可以用程序改变,具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。 关键词:51单片机;模数转换器;信号发生器 中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)02-0011-01 1 前言 波形发生器,是一种作为测试用的信号源,是当下很多电子设计要用到的仪器。现如今是科学技术和设备高速智能化发展的科技信息社会,集成电路发展迅猛,集成电路能简单地生成各式各样的波形发生器,将其他信号波形发生器于用集成电路实现的信号波形发生器进行对比,波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标,集成电路实现的信号波形发生器都胜过一筹,随着单片机应用技术的不断成长和完善,导致传统控制与检测技术更加快捷方便。 2 系统设计思路 文章基于单片机信号发生器设计,产生正弦波、方波、三角波,连接示波器,将生成的波形显示在示波器上。按照对作品的设计研究,编写程序,来实现各种波形的频率和幅值数值与要求相匹配,然后把该程序导入到程序存储器里面。 当程序运行时,一旦收到外界发出的指令,要求设备输出相应的波形时,设备会调用对应波形发生程序以及中断服务子程序,D/A转换器和运放器随之处理信号,然后设备的端口输出该信号。其中,KEY0为复位键,KEY1的作用是选择频率的步进值,KEY2的作用是增加频 率或增加频率的步进值,KEY3的作用是减小频率或减小频率的步进值,KEY4的作用是选择三种波形。103为可调电阻,用于幅值的调节。自锁开关起到电源开关的作用。启动电源,程序运行的时候,选择正弦波,红色LED灯亮起;选择方波,黄色LED灯亮起;选择三角波,绿色LED灯亮起。函数信号发生器频率最高可达到100Hz,最低可达到10Hz,步进值0.1- 10Hz,幅值最高可到3.5V。系统框图如图1所示。 3 软件设计

函数信号发生器的设计与制作

函数信号发生器的设计、和装配实习 一.设计制作要求: 掌握方波一三角波一正弦波函数发生器的设计方法和测试技术。学会由分立器件和集成电路组成的多级电子电路小系统的布线方法。掌握安装、焊接和调试电路的技能。掌握在装配过程中可能发生的故障进行维修的基本方法。 二.方波一三角波一正弦波函数发生器设计要求 函数发生器能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形。其电路中使用的器件可以是分立器件,也可以是集成电路(如单片集成电路函数发生器ICL8038)。本次电子工艺实习,主要介绍由集成运算放大器和晶体管差分放大器组成的方波一三角波一正弦波函数信号发生器的设计和制作方法。 产生正弦波、方波、三角波的方案有多 种: 1:如先产生正弦波,然后通过整 形电路将正弦波变换成方波,再由积分 电路将方波变成三角波。 2:先产生三角波一方波,再将三 角波变成正弦波或将方波变成正弦波。 3 3:本次电路设计,则采用的图1函数发生器组成框图 是先产生方波一三角波,再将三角波变换成正弦波的电路设计方法。此钟方法的电路组成框图。如图1所示:可见,它主要由:电压比较器、积分器和差分放大器等三部分构成。 为了使大家能较快地进入设计和制做状态,节省时间,在此,重新复习电压比较器、积分器和差分放大器的基本构成和工作原理: ,并判所谓比较器,是一种用来比较输入信号v1和参考电压V REF 断出其中哪个大,在输出端显示出比较结果的电路。 在《电子技术基础》一书的9.4—非正弦波信号产生电路的9.4.1中,专门讲述了: A:单门限电压比较器、B:过零比较器 C:迟滞比较器的电路结构和工作原理。 一、单门限电压比较器 所谓单门限电压比较器,是指比较器的输入端只有一个门限电压。

函数信号发生器的使用方法规定

函数信号发生器的使用方法规定 1、目的:为操作人员作操作指导。 2、范围:适用于函数信号发生器操作人员。 3、操作步骤: 3.1注意事项 仪器在只使用“电压输出端”时应将“输出衰减”开关置于“0dB”~“80dB”内的位置,以免功率指示电压表指示过大而损坏。 3.2使用方法 3.2.1开机:在未开机前应首先检查仪器外接电源是否为交流220V±10%,50Hz±5%, 并检查电源插头上的地线脚应与在地接触良好,以防机壳带电。面板上的电源开关 应放在“关”位置,“电平调节”旋钮置中间,输出衰减旋钮置“0dB”,频段开关设 置在你所需要的频段。 3.2.2频率选择:首先将频段开关设置在你所期望的频率范围内,然后调节频率调谐旋钮 和频率微调旋钮,至数码管上指示你所需要的频率为止。 3.2.3波形选择:波形开关在“~”位置,可在电压输出端获得全频段的电压正弦信号,在 功率输出端可获得20Hz~100kHz的功率输出;波形开关在“”位置,在电压输 出端可获得全频段的电压方波信号。输出衰减在功率输出端8Ω档同样可以获得 20Hz~100kHz的方波功率输出。 3.2.4输出电压调整:电压输出端的输出电压可通过“电平调节”旋钮连续可调。 3.2.5功率输出调整:功率输出端的输出同由“电平调节”旋钮控制调节,并可通过“输 出衰减”进行80 dB的衰减。“输出衰减”控制开关上有8Ω和600Ω二档匹配档, 用以匹配低阻和较高负载以获取最大输出功率。 3.2.6功率的平衡输出:本仪器600Ω功率输出档可进行平衡输出,方法是可将面板上中间 红色接线柱和黑色接线柱之间的接地片取下,接在两个红色接线柱上即可,但本仪器连接的其它仪器也应不接在“地”电位。

基于51单片机的函数信号发生器

基于51单片机的函数信号发生器 设计方案 利用单片机AT89C52采用程序设计方法产生锯齿波、三角波、正弦波、方波四种波形,再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,滤波放大,最终由示波器显示出来,能产生10Hz—10kHz 的波形。通过键盘来控制四种波形的类型选择、拨码开关控制频率的变化,并通过液晶屏1602显示其各自的类型以及数值,系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三部分,其中尤其对数/模转换部分和波形产生和变化部分进行详细论述。 设计要求 1)、利用单片机采用软件设计方法产生四种波形 2)、四种波形可通过键盘选择 3)、波形频率可调 4)、需显示波形的种类及其频率 方案设计 1 信号发生电路方案

通过单片机控制D/A,输出四种波形。此方案虽输出的波形不够稳定,抗干扰能力弱,不易调节,但此方案电路简单、成本低。因此选用此方案。 2 单片机的选择 AT89C52单片机是一种高性能8位单片微型计算机。它把构成计算机的中央处理器CPU、存储器、寄存器、I/O接口制作在一块集成电路芯片中,从而构成较为完整的计算机、而且其价格便宜。 3 显示方案 采用LCD液晶显示器1602。其功率小,效果明显,显示编程容易控制,可以显示字母。 4 键盘方案论证 采用独立式键盘。独立式键盘具有硬件与软件相对简单的特点,其缺点是按键数量较多时,要占用大量口线。 总体系统设计 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理和变换,采用按键

输入,利用液晶显示电路输出数字显示的方案。将设计任务分解为按键电路、液晶显示电路等模块。下图为系统的总体框图: 总体方框图 硬件实现及单元电路设计 1单片机最小系统的设计 AT89C52是片内有ROM/EPROM的单片机,因此,这种芯片构成的最小系统简单﹑可靠。用80C51单片机构成最小应用系统时,只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可,如图(2) 89C51单片机最小系统所示。由于集成度的限制,最小应用系统只能用作一些小型的控制单元。其应用特点: (1)有可供用户使用的大量I/O口线。

函数信号发生器设计报告

函数信号发生器设计报告 目录 一、设计要求 .......................................................................................... - 2 - 二、设计的作用、目的 .......................................................................... - 2 - 三、性能指标 .......................................................................................... - 2 - 四、设计方案的选择及论证 .................................................................. - 3 - 五、函数发生器的具体方案 .................................................................. - 4 - 1. 总的原理框图及总方案 ................................................................. - 4 - 2.各组成部分的工作原理 ................................................................... - 5 - 2.1 方波发生电路 .......................................................................... - 5 - 2.2三角波发生电路 .................................................................... - 6 - 2.3正弦波发生电路 .................................................................. - 7 - 2.4方波---三角波转换电路的工作原理 ................................ - 10 - 2.5三角波—正弦波转换电路工作原理 .................................. - 13 - 3. 总电路图 ....................................................................................... - 15 - 六、实验结果分析 ................................................................................ - 16 - 七、实验总结 ........................................................................................ - 17 - 八、参考资料 ........................................................................................ - 18 - 九、附录:元器件列表 ........................................................................ - 19 -

函数信号发生器使用说明(超级详细)

函数信号发生器使用说明 1-1 SG1651A函数信号发生器使用说明 一、概述 本仪器是一台具有高度稳定性、多功能等特点的函数信号发生器。能直接产生正弦波、三角波、方波、斜波、脉冲波,波形对称可调并具有反向输出,直流电平可连续调节。TTL可与主信号做同步输出。还具有VCF输入控制功能。频率计可做内部频率显示,也可外测1Hz~的信号频率,电压用LED显示。 二、使用说明 面板标志说明及功能见表1和图1 图1 表1 序 面板标志名称作用号 1电源电源开关按下开关,电源接通,电源指示灯亮 2 1、输出波形选择 波形波形选择 2、与1 3、19配合使用可得到正负相锯齿波和脉

DC1641数字函数信号发生器使用说明 一、概述 DC1641使用LCD显示、微处理器(CPU)控制的函数信号发生器,是一种小型的、由集成电路、单片机与半导体管构成的便携式通用函数信号发生器,其函数信号有正弦波、三角波、方波、锯齿波、脉冲五种不同的波形。信号频率可调范围从~2MHz,分七个档级,频率段、频率值、波形选择均由LCD显示。信号的最大幅度可达20Vp-p。脉冲的占空比系数由10%~90%连续可调,五种信号均可加±10V的直流偏置电压。并具有TTL电平的同步信号输出,脉冲信号反向及输出幅度衰减等多种功能。除此以外,能外接计数输入,作频率计数器使用,其频率范围从10Hz~10MHz(50、100MHz[根据用户需要])。计数频率等功能信息均由LCD显示,发光二极管指示计数闸门、占空比、直流偏置、电源。读数直观、方便、准确。 二、技术要求 函数发生器 产生正弦波、三角波、方波、锯齿波和脉冲波。 2.1.1函数信号频率范围和精度 a、频率范围 由~2MHz分七个频率档级LCD显示,各档级之间有很宽的覆盖度, 如下所示: 频率档级频率范围(Hz) 1 ~2 10 1~20 100 10~200

基于51单片机函数信号发生器设计.

摘要: 本系统利用单片机AT89S52采用程序设计方法产生锯齿波、正弦波、矩形波三种波形,再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,滤波放大,最终由示波器显示出来,能产1Hz—3kHz的波形。通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率变化,并通过液晶屏1602显示其各自的类型以及数值,系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三部分,其中尤其对数/模转换部分和波形产生和变化部分进行详细论述。 关键词:单片机AT89S52、DAC0832、液晶1602 Abstract: this system capitalize on AT89s52,it makes use of central processor to generate three kinds of waves, they are triangle wave, and use D/A conversion module, wave generate module and liquid crystal display of 1602, it can have the 1Hz-3KHz profile. In this system it can control wave form choosing, frequency, range,can have the sine wave, the square-wave, the triangular wave. Simultaneously may also take the frequency measurement frequency,and displays them through liquid crystal display of 1602. this design includes three modules. They are D/A conversion module, wave generate module and liquid crystal display of LED module. In this design, the wave generator into wave form module and D/A conversion module are discussed in detail. key word: AT89S52, DAC0832, liquid crystal 1602. 目录

函数信号发生器的设计与实现

实验1 函数信号发生器的设计与实现 姓名:_ _____ 学号: 班内序号:____ 课题名称:函数信号发生器的设计 摘要:采用运算放大器组成的积分电路产生比较理想的方波-三角波,根 据所需振荡频率和对方波前后沿陡度、方波和三角波幅度的要求,选择运放、稳压管、限流电阻和电容。三角波-正弦波转换电路利用差分放大器传输特性曲线的非线性实现,选取合适的滑动变阻器来调节三角波的幅度和电路的对称性,同时利用隔直电容、滤波电容来改善输出正弦波的波形。 关键词:方波三角波正弦波 一、设计任务要求 1.基本要求:

设计制作一个函数信号发生器电路,该电路能够输出频率可调的正弦波、三角波和方波信号。 (1) 输出频率能在1-10KHz范围内连续可调,无明显失真。 (2) 方波输出电压Uopp=12V(误差小于20%),上升、下降沿小于10us。 (3) 三角波Uopp=8V(误差小于20%)。 (4) 正弦波Uopp1V,无明显失真。 2.提高要求: (1) 输出方波占空比可调范围30%-70%。 (2) 自拟(三种输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V内连续可调)。 二、设计思路和总体结构框图 总体结构框图: 设计思路: 由运放构成的比较器和反相积分器组成方波-三角波发生电路,三角波输入差分放大电路,利用其传输特性曲线的非线性实现三角波-正弦波的转换,从而电路可在三个输出端分别输出方波、三角波和正弦波,达到信号发生器实验的基本要求。 将输出端与地之间接入大阻值电位器,电位器的抽头处作为新的输出端,实现输出信号幅度的连续调节。利用二极管的单向导通性,将方波-三角波中间的电阻改为两个反向二极管一端相连,另一端接入电位器,抽头处输出的结构,实现占空比连续可调,达到信号发生器实验的提高要求。 三、分块电路和总体电路的设计过程 1.方波-三角波产生电路 电路图:

如何使用函数信号发生器

如何使用函数信号发生器 认识函数信号发生器 信号发生器一般区分为函数信号发生器及任意波形发生器,而函数波形发生器在设计上又区分出模拟及数字合成式。众所周知,数字合成式函数信号源无论就频率、幅度乃至信号的信噪比(S/N)均优于模拟,其锁相环( PLL)的设计让输出信号不仅是频率精准,而且相位抖动(phase Jitter)及频率漂移均能达到相当稳定的状态,但毕竟是数字式信号源,数字电路与模拟电路之间的干扰,始终难以有效克服,也造成在小信号的输出上不如模拟式的函数信号发. 这是通用模拟式函数信号发生器的结构,是以三角波产生电路为基础经二极管所构成的正弦波整型电路产生正弦波,同时经由比较器的比较产生方波,换句话说,如果以恒流源对电容充电,即可产生正斜率的斜波。同理,右以恒流源将储存在电容上的电荷放电即产生负斜率的斜波,电路结构如下: 当I1 =I2时,即可产生对称的三角波,如果I1 > >I2,此时即产生负斜率的锯齿波,同理I1 < < I2即产生正斜率锯齿波。 再如图二所示,开关SW1的选择即可让充电速度呈倍数改变,也就是改变信号的频率,这也就是信号源面板上频率档的选择开关。同样的同步地改变I1及I2,也可以改变频率,这也就是信号源上调整频率的电位器,只不过需要简单地将原本是电压信号转成电流而已。 而在占空比调整上的设计有下列两种思路: 改变电平的幅度,亦即改变方波产生电路比较器的参考幅度,即可达到改变脉宽而频率不变的特性,但其最主要的缺点是占空比一般无法调到20%以下,导致在采样电路实验时,对瞬时信号所采集出来的信号有所变动,如果要将此信号用来作模数(A/D)转换,那么得到的数字信号就发生变动而无所适从。但不容否认的在使用上比较好调。 2、占空比变,频率跟着改变,其方法如下: 将方波产生电路比较器的参考幅度予以固定(正、负可利用电路予以切换),改变充放电斜率,即可达成。 这种方式的设计一般使用者的反应是“难调”,这是大缺点,但它可以产生10%以下的占空比却是在采样时的必备条件。 以上的两种占空比调整电路设计思路,各有优缺点,当然连带的也影响到是否能产生“像样的”锯齿波。 接下来PA(功率放大器)的设计。首先是利用运算放大器(OP) ,再利用推拉式(push-pull)放大器(注意交越失真Cross-distortion的预防)将信号送到衰减网路,这部分牵涉到信号源输出信号的指标,包含信噪比、方波上升时间及信号源的频率响应,好的信号源当然是正弦波信噪比高、方波上升时间快、三角波线性度要好、同时伏频特性也要好,(也即频率上升,信号不能衰减或不能减太大),这部分电路较为复杂,尤其在高频时除利用电容作频率补偿外,也牵涉到PC板的布线方式,一不小心,极易引起振荡,想设计这部分电路,除原有的模拟理论基础外尚需具备实际的经验,“Try Error”的耐心是不可缺少的。 PA信号出来后,经过π型的电阻式衰减网路,分别衰减10倍(20dB)或100倍(40dB),此时一部基本的函数波形发生器即已完成。(注意:选用π型衰减网络而不是分压电路是要让输出阻抗保持一定)。 一台功能较强的函数波形发生器,还有扫频、VCG、TTL、 TRIG、 GATE及频率计等功能,其设

基于51单片机的简易函数信号发生器

创新性实验研究报告实验项目名称_简易函数信号发生器

四、实验内容

2、实验内容 1、运用keil软件对程序进行编写,运行程序,并进行程序修改。 2、运用protues软件进行硬件电路仿真设计。 3、将程序下载到仿真单片机中,并观测输出波形。 4、对程序进行修改,再次运行仿真软件,直到输出理想的波形。 5、仿照仿真软件进行硬件电路的焊接。 6、将程序下载到单片机,并用示波器测试输出波形。 7、对程序进行修改,直到输出满意的波形为止。

3、实验步骤 1、首先打开keil软件. 2、运用keil软件对程序进行编写,程序见附件。 3、打开protues软件. 4、运用protues软件对硬件电路进行设计。 9C51单片机是该信号发生器的核心,具有2个定时器,32个并行I/O口,1个串行I/O口,5个中断源。由于本设计功能简单,数据处理容易,数据存储空间也足够,因为我们采用了片选法选择芯片,进行芯片的选择和地址的译码。在单片机最小最小系统中,单片机从P1口接收来自键盘的信号,并通过P0口输出控制信号,通过DA转换芯片最终由示波器显示输出波形。单片机引脚分配如下:?XTAL1,XTAL2:外接晶振,产生时钟信号。 ?RST:复位电路; ?P2口:8位数字信号输出输出,外接DAC0832; ?P3.6口和P3.7口:DAC0832的时钟信号; 单片机模块 单片机输出的是数字信号,因为要得到模拟信号的波形就必须对其进行数模转换。我们采用了DAC0832数模转换器,该芯片具由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器及转换控制电路四部分构成。由于其输出为电流输出,因为外加运算放大器LM324使之转换为电压输出。最后通过示波器显示输出的波形。

函数信号发生器设计报告

目录 1设计的目的及任务 1.1 课程设计的目的 1.2 课程设计的任务与要求 2函数信号发生器的总方案及原理图 2.1 电路设计原理框图 2.2 电路设计方案设计 3 各部分电路设计及选择 3.1 方波发生电路的工作原理 3.2 方波、三角波发生电路的选择 3.3三角波---正弦波转换电路的选择 3.4总电路图 4 电路仿真与调试 4.1 方波---三角波发生电路、三角波---正弦波转换电路的仿真与调试 4.2方波---三角波发生电路、三角波---正弦波转换电路的实验结果 5 PCB制版 6 设计总结 7仪器仪表明细清单 8 参考文献

1.课程设计的目的和设计的任务 1.1 设计目的 1.掌握用集成运算放大器构成正弦波、方波和三角波函数发生器的设计方法。 2.学会安装、调试与仿真由分立器件、调试与仿真由分立器件与集成电路组成的多级电子电路小系统。 2.2设计任务与要求: 设计一台波形信号发生器,具体要求如下: 1.输出波形:方波、三角波、正弦波。 2.频率范围:在1 Hz-10Hz,10 Hz -100 Hz,100 Hz -1000 Hz等三个波段。 3.频率控制方式:通过改变RC时间常数手控信号频率。 4.输出电压:方波U P-P≤24V,三角波U P-P =8V,正弦波U P-P >1V。 5.合理的设计硬件电路,说明工作原理及设计过程,画出相关的电路原理图。 6.选用常用的电器元件(说明电器元件选择过程和依据)。 7.画出设计的原理电路图,作出电路的仿真。 8.提交课程设计报告书一份,A3图纸两张,完成相应答辩。

2.函数发生器总方案及原理框图 图1-1 整体原理框图 2.2 函数发生器的总方案 函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。产生正弦波、方波、三角波的方案有多种,如首先产生正弦波,然后通过整形电路将正弦波变换成方波,再由积分电路将方波变成三角波;也可以首先产生三角波—方波,再将三角波变成正弦波或将方波变成正弦波等等。本课题采用先产生方波—三角波,再将三角波变换成正弦波的电路设计方法。 本课题中函数发生器电路组成框图如下所示: 由比较器和积分器组成方波—三角波产生电路,比较器输出的方波经积分器得到三角波,三角波到正弦波的变换电路的基本结构是比例放大器,对不同区段内比例系数的切换,是通过二级管网络来实现的。如输出信号的正半周内由D1~D3控制切换,负半周由D4~D6控制切换。电阻Rb1~Rb3与Ra1~Ra3分别组成分压器,控制着各二极管的动作电平。

基于51单片机函数信号发生器设计

摘要:本系统利用单片机AT89S52采用程序设计方法产生锯齿波、正弦波、矩形波三种波形,再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,滤波放大,最终由示波器显示出来,能产1Hz—3kHz的波形。通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率变化,并通过液晶屏1602显示其各自的类型以及数值,系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三部分,其中尤其对数/模转换部分和波形产生和变化部分进行详细论述。 关键词:单片机AT89S52、DAC0832、液晶1602 Abstract: this system capitalize on AT89s52,it makes use of central processor to generate three kinds of waves, they are triangle wave, and use D/A conversion module, wave generate module and liquid crystal display of 1602, it can have the 1Hz-3KHz profile. In this system it can control wave form choosing, frequency, range,can have the sine wave, the square-wave, the triangular wave. Simultaneously may also take the frequency measurement frequency,and displays them through liquid crystal display of 1602.this design includes three modules. They are D/A conversion module, wave generate module and liquid crystal display of LED module. In this design, the wave generator into wave form module and D/A conversion module are discussed in detail. key word: AT89S52, DAC0832, liquid crystal 1602.

正弦波函数信号发生器

电子技术课程设计报告 电子技术课程设计报告——正弦波函数信号发生器的设计 作品40% 报告 20% 答辩 20% 平时 20% 总分 100% 设计题目:班级:班级学号:学生姓名:

目录 一、预备知识 (1) 二、课程设计题目:正弦波函数信号发生器 (2) 三、课程设计目的及基本要求 (2) 四、设计内容提要及说明 (3) 4.1设计内容 (3) 4.2设计说明 (3) 五、原理图及原理 (8) 5.1功能模块电路原理图 (9) 5.2模块工作原理说明 (10) 六、课程设计中涉及的实验仪器和工具 (12) 七、课程设计心得体会 (12) 八、参考文献 (12)

一、预备知识 函数发生器是一种在科研和生产中经常用到的基本波形生产期,现在多功能的信号发生器已经被制作成专用的集成电路,在国内生产的8038单片函数波形发生器,可以产生高精度的正弦波、方波、矩形波、锯齿波等多种信号波,这中产品和国外的lcl8038功能相同。产品的各种信号频率可以通过调节外接电阻和电容的参数进行调节,快速而准确地实现函数信号发生器提供了极大的方便。发生器是可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带,也可用作高频信号发生器的外调制信号源。顾名思义肯定可以产生函数信号源,如一定频率的正弦波,有的可以电压输出也有的可以功率输出。下面我们用简单的例子,来说明函数信号发生器原理。 (a) 信号发生器系统主要由下面几个部分组成:主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器(输出变压器)和指示电压表。 (b) 工作模式:当输入端输入小信号正弦波时,该信号分两路传输,其一路径回路,完成整流倍压功能,提供工作电源;另一路径电容耦合,进入一个反相器的输入端,完成信号放大功能。该放大信号经后级的门电路处理,变换成方波后经输出。输出端为可调电阻。 (c) 工作流程:首先主振级产生低频正弦振荡信号,信号则需要经过电压放大器放大,放大的倍数必须达到电压输出幅度的要求,最后通过输出衰减器来直接输出信号器实际可以输出的电压,输出电压的大小则可以用主振输出调节电位器来进行具体的调节。 它一般由一片单片机进行管理,主要是为了实现下面的几种功能: (a) 控制函数发生器产生的频率; (b) 控制输出信号的波形; (c) 测量输出的频率或测量外部输入的频率并显示; (d) 测量输出信号的幅度并显示; (e) 控制输出单次脉冲。 查找其他资料知:在正弦波发生器中比较器与积分器组成正反馈闭环电路,方波、三角波同时输出。电位器与要事先调整到设定值,否则电路可能会不起振。只要接线正确,接通电源后便可输出方波、三角波。微调Rp1,使三角波的输出幅度满足设计要求,调节Rp2,则输出频率在对应波段内连续可变。 调整电位器及电阻,可以使传输特性曲线对称。调节电位器使三角波的输出幅度经R输出等于U值,这时输出波形应接近正弦波,调节电位器的大小可改善波形。 因为运放输出级由PNP型与NPN型两种晶体管组成复合互补对称电路,输

函数信号发生器的设计与制作

Xuchang Electric V ocational College 毕业论文(设计) 题目:函数信号发生器的设计与制作 系部:电气工程系_ 班级:12电气自动化技术 姓名:张广超 指导老师:郝琳 完成日期:2014/5/20

毕业论文内容摘要

目录 1引言 (3) 1.1研究背景与意义 (3) 1.2研究思路与主要内容 (3) 2 方案选择 (4) 2.1方案一 (4) 2.2方案二 (4) 3基本原理 (5) 4稳压电源 (6) 4.1直流稳压电源设计思路 (6) 4.2直流稳压电源原理 (6) 4.3集成三端稳压器 (7) 5系统工作原理与分析 (8) 5.1ICL8038芯片性能特点简介 (8) 5.2ICL8038的应用 (8) 5.3ICL8038原理简介 (8) 5.4电路分析 (9) 5.5ICL8038内部原理 (10) 5.6工作原理 (11) 5.7正弦函数信号的失真度调节 (11) 5.8ICL8038的典型应用 (12) 5.9输出驱动部分 (12) 结论 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16) 附录 (17)

1引言 信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时,以及测量元器件的特性与参数时,用作测试的信号源或激励源。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。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如三角波、锯齿波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。 1.1研究背景与意义 函数信号发生器是工业生产、产品开发、科学研究等领域必备的工具,它产生的锯齿波和正弦波、矩形波、三角波是常用的基本测试信号。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,常用到锯齿波信号产生器作为时基电路。例如,要在示波器荧光屏上不失真地观察到被测信号波形,要求在水平偏转线圈上加随时间线性变化的电压——锯齿波电压,使电子束沿水平方向匀速搜索荧光屏。对于三角波,方波同样有重要的作用,而函数信号发生器是指一般能自动产生方波正弦波三角波以及锯齿波阶梯波等电压波形的电路或仪器。因此,建议开发一种能产生方波、正弦波、三角波的函数信号发生器。函数信号发生器根据用途不同,有产生三种或多种波形的函数发生器,其电路中使用的器件可以是分离器件,也可以是集成器件,产生方波、正弦波、三角波的方案有多种,如先产生正弦波,根据周期性的非正弦波与正弦波所呈的某种确定的函数关系,再通过整形电路将正弦波转化为方波,经过积分电路后将其变为三角波。也可以先产生三角波-方波,再将三角波或方波转化为正弦波。随着电子技术的快速发展,新材料新器件层出不穷,开发新款式函数信号发生器,器件的可选择性大幅增加,例如 ICL8038就是一种技术上很成熟的可以产生正弦波、方波、三角波的主芯片。所以,可选择的方案多种多样,技术上是可行的[1]。 1.2研究思路与主要内容 本文主要以ICL8038集成块为核心器件,制作一种函数信号发生器,制作成本较低。适合学生学习电子技术实验使用。ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路,只需要个别的外部元件就能产生从几赫到几百千赫的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。基于ICL8038函数信号发生器主要电源供电、波形发生、输出驱动三大部分组成。电源供电部分:主要由集成三端稳压管LM7812和LM7912构成的±12V直流电压作为整个系统的供电。波形发生部分:主要由单片集成函数信号发生器ICL8038构成。通过改变接入电路的电阻或电容的大小,能够得到几赫到几百千赫不同频率的信号。输出驱动部分:主要由运放LF353构成。由于ICL8038的输出信号幅度较小,需要放大输出信号。ICL8038的输出信号经过运放LF353放大后能够得到输出幅度较大的信号[2]。

函数信号发生器使用说明

EE1641C~EE1643C型 函数信号发生器/计数器 使用说明书 共 11 张 2004年 10 月

1 概述 1.1 定义及用途 本仪器是一种精密的测试仪器,因其具有连续信号、扫频信号、函数信号、脉冲信号等多种输出信号,并具有多种调制方式以及外部测频功能,故定名为EE1641C型函数信号发生器/计数器、EE1642C(EE1642C1)型函数信号发生器/计数器、EE1643C型函数信号发生器/计数器。本仪器是电子工程师、电子实验室、生产线及教学、科研需配备的理想设备。 1.2 主要特征 1.2.1 采用大规模单片集成精密函数发生器电路,使得该机具有很高的可靠性及优良性能/价格比。 1.2.2 采用单片微机电路进行整周期频率测量和智能化管理,对于输出信号的频率幅度用户可以直观、准确的了解到(特别是低频时亦是如此)。因此极大的方便了用户。 1.2.3 该机采用了精密电流源电路,使输出信号在整个频带内均具有相当高的精度,同时多种电流源的变换使用,使仪器不仅具有正弦波、三角波、方波等基本波形,更具有锯齿波、脉冲波等多种非对称波形的输出,同时对各种波形均可以实现扫描、FSK调制和调频功能,正弦波可以实现调幅功能。此外,本机还具有单次脉冲输出。 1.2.4 整机采用中大规模集成电路设计,优选设计电路,元件降额使用, 以保证仪器高可靠性,平均无故障工作时间高达数千小时以上。 1.2.5 机箱造型美观大方,电子控制按纽操作起来更舒适,更方便。 2 技术参数 2.1 函数信号发生器技术参数 2.1.1 输出频率 a) EE1641C:0.2Hz~3MHz 按十进制分类共分七档 b) EE1642C:0.2Hz~10MHz 按十进制分类共分八档 c) EE1642C1:0.2Hz~15MHz 按十进制分类共分八档 d) EE1643C:0.2Hz~20MHz 按十进制分类共分八档 每档均以频率微调电位器实行频率调节。 2.1.2 输出信号阻抗 a) 函数输出:50Ω b) TTL同步输出:600Ω 2.1.3 输出信号波形 a) 函数输出(对称或非对称输出):正弦波、三角波、方波 b) 同步输出:脉冲波 2.1.4 输出信号幅度 a) 函数输出:≥20Vp–p±10%(空载);(测试条件:fo≤15MHz,0dB衰减) ≥14Vp–p±10%(空载);(测试条件:15MHz≤fo≤20MHz,0dB衰减) b) 同步输出:TTL电平:“0”电平:≤0.8V,“1”电平:≥1.8V(负载电阻≥600Ω) CMOS电平:“0”电平:≤4.5V,“1”电平:5V~13.5V可调(fo≤2MHz) c) 单次脉冲:“0”电平:≤0.5V,“1”电平:≥3.5V 2.1.5 函数输出信号直流电平(offset)调节范围:关或(–10V~+10V)±10%(空载) [“关”位置时输出信号所携带的直流电平为:<0V±0.1V,负载电阻为:50Ω时,调节范围为 (–5V~+5V)±10%]

(完整word版)51单片机函数信号发生器

基于51单片机的函数信号发生器 设计报告 队员1 姓名:杨颉 学号: 2 专业:电子信息科学与技术 队员2 姓名:王鼎鸿 学号: 2 专业:电子信息科学与技术 基于51单片机的函数信号发生器 摘要 本系统利用单片机AT89C52采用程序设计方法产生锯齿波、三角波、正弦波、方波四种波形,再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转 换成模拟信号,滤波放大,最终由示波器显示出来,能产生10Hz— 10kHz的波形。通过键盘来控制四种波形的类型选择、拨码开关控 制频率的变化,并通过液晶屏1602显示其各自的类型以及数值,系 统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三部分,其中尤其对数/模转换部分和波形产生和变化部分进行详细论述。

关键词:单片机AT89S52、DAC0832、液晶1602 目录 1. 系统设计 1.1 设计要求 1.2方案设计与论证1.2方案设计与论证 1.2.1 信号发生电路方案论证 1.2.2 单片机的选择论证 1.2.3 显示方案论证 1.2.4 键盘方案论证 1.3 总体系统设计 1.4 硬件实现及单元电路设计 1.4.1 单片机最小系统的设计 1.4.2 波形产生模块设计 1.4.3 显示模块的设计 1.4.4 键盘模块的设计 1.5 软件设计流程 1.6源程序 2. 输出波形的种类与频率的测试 2.1 测试仪器及测试说明 2.2 测试结果 3、附录

3.1 参考文献 3.2 附图 1、系统设计 经过考虑,我们确定方案如下:利用AT89C52单片机采用程序设计 方法产生锯齿波、三角波、正弦波、方波四种波形,再通过D/A转 换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,滤波放大,最终由示波 器显示出来,通过键盘来控制四种波形的类型选择、频率变化,最 终输出显示其各自的类型以及数值。 1.1、设计要求 1>、利用单片机采用软件设计方法产生四种波形 2)、四种波形可通过键盘选择 3)、波形频率可调 4)、需显示波形的种类及其频率 1.2方案设计与论证 1.2.1 信号发生电路方案论证 方案一:通过单片机控制D/A,输出四种波形。此方案输出的 波形不够稳定,抗干扰能力弱,不易调节。但此方案电路简单、成 本低。 方案二:使用传统的锁相频率合成方法。通过芯片IC145152,压控振荡器搭接的锁相环电路输出稳定性极好的正弦波,再利用过 零比较器转换成方波,积分电路转换成三角波。此方案,电路复杂,干扰因素多,不易实现。

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