1、1波 形 发 生 器设 计 报 告课程名称：单片机课程设计专业：电子信息工程技术班级：一班姓名：施昌红学号：2012030341011指导老师：徐舒2目录摘要.1、系统任务.1.1 设计任务1.2 设计要求1.3 设计发挥2、方案设计与论证3、系统设计3.1 系统框图设计3.2 单片机系统模块3.3 数模转换模块3.4 显示模块3.5 键控模块4、电路的理论分析5、软件设计6、系统调试7、结论8、元件清单9、参考文献10、附录3摘要：基于目前信号发生器大多是函数信号发生器，制造价格昂贵，所以本系统采用 ATC89C52 单片机和DAC0832 芯片实现的，波形的产生由程序控制的，向 D/A的输
2、入端按一定的规律发送数据，经过 D/A 的转换，通过键盘的操作，以读取不同的信号，以产生不同的波形，本设计方案基本满足实验的要求，且具有可行性，体积小，价格便宜，稳定性强，线路简单等优点。关键词：ATC89C52 DAC0832 任意波形1、系统任务；1.1 设计任务：设计制作一个波形发生器，该波形发生器能产生锯型波、方波、三角波和由用户编辑的特定形状波形，示意图如下：1.2 设计要求：4（1）能产生锯型波、方波、三角波三种周期波形；（2）用键盘输入编辑生成上述三种波形（同周期）的线性组合波形，以及由基波及其谐波线性组合的波形。（3）具有波形存储功能。（4）输出波形频率范围为 100HZ20K
3、HZ（非正弦波频率按 10 次谐波计算），重复频率可调，频率步进间隔100HZ 。（5）输出波形幅度范围 05V（峰峰值），可按步进 0.1V 调整（峰峰值）。（6）具有显示输出波形的类型、重复频率（周期）和幅度的功能。1.3 设计发挥：（1）输出波形频率范围扩展至 100HZ200KHZ。（2）用键盘或其他输入装置产生任意波形。（3）增加稳幅输出功能，当负载变化时，输出电压幅度变化不大于3%(负载电阻变化范围：100)。（4）可产生单次或多次特定波形。（5）具有断电存储功能。（6）其他（如增加频谱分析、失真度分析等）。2、方案设计与论证；5方案一：波形发生器设计的纯硬件法早期，波形发生器的设
4、计主要是采用运算放大器加分立元件来实现。实现的波形比较单一，主要为锯型波、方波和三角波。工作原 理 也 相 对 简 单 ： 首 先 是 产 生锯 型 波 ， 然 后 通 过 波 形 变 换 正 弦 波 通 过 比 较 器 产 生 方 波 ，方 波 经 过 积 分 器 变 为 三 角 波 实 现 方 波 和 三 角 波 。 在 各 种 波 形后 加 上 一 级放大电路，可以使输出波形的幅度达到要求，通过开关电路实现不同输出波形的切换，改变电路的具体参数可以实现频率、幅度和占空比的改变。通过对电路结构的优化及所用元器件的严格选取可以提高电路的频率稳定性和准确度，通过调整外部元件的参数实现频率，幅值
5、，占空比的调整，但是由于元件太过分散，即使使用单片压控函数发生器，参数与外部条件有关。因而产生的波形稳定性差，精度低，抗干扰能力差，价格高，且灵活性差。方案二：软硬件结合法设计产生波形的方法，同时具有软件和硬件的优点，既有纯硬件的快速和高性能，同时又具有软件的灵活性与智能性，如 以 单 片 机 和 单 片 集 成 函 数 发 生 器 为 核 心 。 辅 以 键 盘 控 制 、 液晶 显 示 等电路，设计出智能型函数波形发生器，采用软硬件结合的方法可以实现功能较全、性能更优的波形发生器，同时可以扩展发生器的功能，采用单片机（AT89C52）和 D/A 数模转换器（DAC0832）实现波形，波形由
6、程序控制，向 D/A 输入端按一定规律发送数据，通过键盘控制产生不同的波形，此方6案简单且易于实现。综合上述两种方案，方案二更优，故选择第二方案。3、系统设计3.1 系统框图设计3.2 单片机系统模块73.3 数模转换模块83.4 显示模块3.5 键控模块94、电路的理论分析105、软件设计116、系统调试7、结论128、元件清单：139、参考文献1 杜华 任意波形发生器及应用 J. 国外电子测量技术， 2 程全 基于 AT89C52 实现的多种波形发生器的设计3 胡鸿豪,李世红.基 于 单 片 机 和 DDS 的信号发生器4 徐建军 .MCS-51 系 列 单 片 机 应 用 及 接 口 技 术5 高峰 单 片 机 应 用 系 统 设 计 及 实 用 设 计10、附录：电路全图：14
