文 献 综 述摘要:基于51单片机的函数信号发生器的设计采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合的方法,来实现三角波、矩形波、正弦波的发生。根据设计的要求,对各种波形的频率和幅度进行程序的编写,并将所写程序装入单片机的程序存储器中。在程序运行中,当接收到来自外界的命令时,需要输出某种波形时,可以调用相应的中断服务子程序,经电路的数/模转换器和运算放大器处理后,将波形从信号发生器的输出端口输出。信号发生器具有体积小、价格低、性能稳定、功能齐全等优点。
关键词:AT89C51;单片机;DAC;数字波形合成;信号发生器
1 课题研究意义
函数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、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。在通信、广播、电视系统,在工业、农业、生物医学等领域内,函数信号发生器在实验和设备检测中具有十分广泛的用途。
函数发生器是一种经常使用的设备,由纯粹物理器件构成的传统的设计方法存在许多弊端,如:体积较大、重量较沉、移动不够方便、信号失真较大、波形种类过于单一、波形形状调节过于死板,无法满足用户对精度、便携性、稳定性等的要求,研究设计出一种具有频率稳定、准确、波形质量好、输出频率范围宽、便携性好等特点的波形发生器具有较好的市场前景,以满足军事和民用领域对信号源的要求。
本次设计的主要目标是运用单片机AT89C51和8位D/A转换芯片DAC0832共同实现正弦波,方波,三角波,这三种常见波形的发生,并且可以接收外接键盘输入而在一定范围内改变频率。
2 函数信号发生器系统设计
2.1 系统模块设计
该函数发生器有以下几部分组成:(1)控制模块,(2)波形产生模块,(3)D/A转换模块。
(1)控制模板:用单片AT89C51作为系统的主控核心。具有体积小,使用灵活的,易于人机对话和良好的数据处理,单指令周期和35M高速运算功能等优点。且单片机功耗低,价格低廉的优点。
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