本科毕业设计（论文）
题 目 学生姓名 专业班级 学 号 院 （系）指导教师 完成时间
基于单片机的信号发生器设计
基于单片机的智能信号发生器设计
基于单片机的智能信号发生器设计
摘 要
本文所设计的系统是利用STC89C51单片机和数模转换器件DAC0832产生所需不同信号的低频信号源，即采用STC89C51 单片机作为控制核心，而在外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832）、运放电路（LM358）、按键和LCD液晶显示电路等，通过按键可控制产生方波、锯齿波、三角波、正弦波，同时用LCD液晶显示对应的波形输出。
文中简要介绍了DAC0832数模转换器的结构原理和使用方法，单片机STC89C51的基础理论，以及与电路设计有关的各种芯片，并着重介绍了利用单片机控制D/A转换器产生上述信号的硬件电路设计和软件编程。
本文所设计的系统设计简单、性能优良、性价比高，可用于多种需要低频信号源的场所，具有一定的实用性。
关键词 单片机 信号发生器 D/A转换 运算放大
I
基于单片机的智能信号发生器设计
Design of intelligent signal generator based on single chip
ABSTRACT
This article by design of system is using STC89C51 single tablets machine and array die conversion devices DAC0832 produced by required different signal of low frequency signal source, is used STC89C51 single tablets machine as control core, and in perimeter used digital/simulation conversion circuit (DAC0832), and operational amplifiercircuit (LM358), and press and LCD display lamp circuit,, by press can control produced square, and sawtooth wave, and triangle wave, and sine wave, while with LCD display lamp indicates corresponds of waveform output.
Brief introduction of DAC0832 in the text structure and the use method of digital-analog converter, basic theory of single-chip microcomputer STC89C51, and chip and circuit design, and focus on using d/a converter producing such signals on single chip microcomputer design of hardware circuit and software programming.
This simple system designed by design, excellent performance, cost-effective, places with low frequency signal source can be used for a variety of needs, with a certain degree of practicality.
Key words The single chip computer The signal generator D/ A conversion Operational amplifier
II
基于单片机的智能信号发生器设计
目 录
中文摘要 ............................................................................................................................. I 英文摘要 ........................................................................................................................... II 1 绪 论 ............................................................................................................................... 1 2 系统设计 ........................................................................................................................ 3
2.1 系统方案的选择 ............................................................................................. 3 2.2 控制芯片的选择 ............................................................................................. 3 3 系统硬件设计 .............................................................................................................. 4
3.1 基本原理 ........................................................................................................... 4 3.2 单片机介绍及资源分配 ............................................................................... 4
3.2.1 单片机的介绍 ........................................................................................... 4 3.2.2 资源分配 ................................................................................................... 9
3.3 各部分电路原理 ............................................................................................. 9
3.3.1 键盘电路原理 ........................................................................................... 9 3.3.2 LCD显示电路原理 .................................................................................. 11 3.3.3 DAC0832芯片原理 .................................................................................. 13 3.3.4 LM358工作原理 ...................................................................................... 16
4 系统软件设计 ............................................................................................................ 18
4.1 主程序流程图 ................................................................................................ 18 4.2 子程序流程图 ................................................................................................ 19 5 测试结果 ...................................................................................................................... 24 6 结论 ............................................................................................................................... 26 致 谢 ............................................................................................................................... 27 参考文献 .......................................................................................................................... 28 附录A 元件清单 ........................................................................................................... 29 附录B 电路原理图 ...................................................................................................... 30 附录C 仿真图 ................................................................................................................ 31 附录D 程序清单 ........................................................................................................... 31
基于单片机的智能信号发生器设计
1 绪 论
波形发生器亦称函数发生器，作为实验用信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种类有限，多为锯齿、正弦、方波、三角等波形。
波形发生器是能够产生大量的标准信号和用户定义信号，并保证高精度、高稳定性、可重复性和易操作性的电子仪器。函数波形发生器具有连续的相位变换和频率稳定性高等优点，不仅可以模拟各种复杂信号，还可对频率、幅值、相移、波形进行动态、及时的控制，并能够与其它仪器进行通讯，组成自动测试系统，因此被广泛用于自动控制系统、震动激励、通讯和仪器仪表领域。
在 70 年代前，信号发生器主要有两类：正弦波和脉冲波，而函数发生器介于两类之间，能够提供正弦波、余弦波、方波、三角波、上弦波等几种常用标准波形，产生其它波形时，需要采用较复杂的电路和机电结合的方法。这个时期的波形发生器多采用模拟电子技术，而且模拟器件构成的电路存在着尺寸大、价格贵、功耗大等缺点。
在 70 年代后，微处理器的出现，可以利用处理器、A/D/和 D/A，硬件和软件使波形发生器的功能扩大，产生更加复杂的波形。这时期的波形发生器多以软件为主，实质是采用微处理器对 DAC的程序控制，就可以得到各种简单的波形。[1]
当今是科学技术及仪器设备高度智能化飞速发展的信息社会，电子技术的进步，给人们带来了根本性的转变，在现代电子领域中，单片机的应用正在不断的走向深入，这必将带来一场仪器设备高度智能化的全面革命。随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器，而用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高，特别是单片机应用技术的不断成熟，导致传统控制与检测技术的快速革新。单片机构成的仪器具有高可靠性、高性能价格比，在智能仪表系统和办公自动化等诸多领域中得以极为广泛的应用，特别是在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域处处可以看见它的应用。[2]
一块单片机芯片就是一台微型计算机，在某些应用领域中，它能够承担大中型计算机和通用微型计算机无法完成的一些工作。单片机之所以能够在各个领域中都得到如此迅猛的发展，主要是因为它具有很多显著的优点和特点，归纳起来有以下几方面：
1. 具有优异的性能价格比：单片机尽可能地把应用所需的存储器,各种功能的I/O 接口集成在一块芯片内,因而其性能很高,而价格却相对较低廉,即性能价格比很
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