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《简易信号源设计和制作》：本文关于信号源论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。

摘要：该论文介绍了采用单片机构成的信号发生器的设计原理和方法.首先介绍了此系统的研究意义及使用的开发环境,伟福仿真系统和开发使用的MCS-51系列的单片机芯片.其次论述了总体设计过程,确定了技术指标及器件的选择,着重描述了系统硬件电路设计、硬件设计框图、D/A转换以及所使用的各种芯片功能与特性,最后重点剖析了软件设计的过程.

关键词：信号发生器伟福仿真机单片机技术 D/A转换信号频率

中图分类号：TN71 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）03-0327-01

一、主要任务

利用8051单片机外接数模转换器和I/V转换电路,通过按键选择输出实验中经常使用到的几种基本信号的波形：方波、锯齿波、正弦波等.方波由8051单片机内部自带的计数器/定时器产生,并由用户通过小键盘选择波形周期.

二、设计要求

（1）设计简易的信号源,实现具有产生正弦波、方波、三角波、锯齿波四种周期性波形的功能.

（2）用按件控制信号波形的选择.

（3）具有波形存储功能.

（4）输出波形的频率范围为100Hz～1MHz（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0～5V（峰-峰值）,可按步进0.1V（峰-峰值）调整.

（6）具有显示输出波形的类型、重复频率（周期）和幅度的功能.

三、硬件电路设计

硬件结构及原理：其核心由AT89S52单片机和D/A转换电路构成.D/A转换部分包含一片DAC0832数模转换器和一片运放HA11741,用于将EPROM中读出的数字信息转换为模拟量.0832采用单缓冲型接口方式,其传送控制端XFER接地,输入锁存允许端ILE与+5V电源相连,利用一个地址码（P2.6高电平经非门后使为低电平）进行二次输出操作,完成数据的传送和启动转换.第一次操作是P2.6为高电平（即为低电平）,WR为低电平（使有效）,将P0口数据线上的数据锁存于DAC寄存器的8位数据进行转换,约经过1/2时钟周期后,在输出端（IOUT2,IOUT1）建立稳定的电流输出.运放的作用是将DAC0832输出的模拟电流信号转换为电压波形.

波形的产生是通过单片机系统执行波形发生程序,在其数据线上送出一系列按一定规律变化的数据信息,通过D/A转换器和运算放大器转化为电压信号.

D/A转换部分包含一片DAC0832数模转换器和一片运放UA741,用于将EPROM中读出的数字信息转换为模拟量.

四、单片机流程图如图3.2

n为计数器位数；TC为定时时间；fosc为振荡频率.通过小键盘,由用户键入需要输出方波的周期（周期只能为正数,如1 ms,2 ms,10 ms等,最大为65 ms）,在P0口将得到所需的方形.

锯齿波、正弦波输出

五、软件设计具体流程图如图3.3

六、总结

本文首先对信号源的组成、分类、应用等进行了介绍,指出信号发生器对我们的生活产生的影响.在对基于单片机的信号产生原理有一定了解的情况下,选择合适的信号发生电路,以单片机为核心,实现单片机与D/A转换、驱动电路相连接,通过编程产生所需要的各种波形.

参考文献

[1] 张洪润,张亚凡.单片机原理及应用.北京：清华大学出版社,2005.

[2] 陈光东.单片微型计算机原理及其C语言程序设计.武汉：华中科技大学出版社,2004.

[3] 毛谴敏,洪泽潭等.单片原理及应用系统设计.北京：国防工业出版社,2005.