循环到松手加键按下陕西理工学院毕业设计第页共页陕西理工学院毕业设计第页共页，循环到松手减键按下陕西理工学院毕业设计第页共页陕西理工学院毕业设计第页共页，循环到松手陕西理工学院毕业设计第页共页附录英文原文，，，，，，，，，陕西理工学院毕业设计第页共页，，，正弦波的函数波形发生器。

在工业生产和科研中利用函数信号发生器发出的信号，可以对元器件的性能及参数进行测量，还可以对电工和电子产品进行指数验证参数调整及性能鉴定。

常用的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成的，当这种模拟信号发生器用于低频信号输出往往需要的值很大，这样不仅参数准确度难以保证，而且体积和功耗都很大，而由数字电路构成的低频信号发生器，虽然其性能好但体积较大，价格较贵，因此，高精度，宽调幅将成为数字量信号发生器的趋势。

本文介绍的是利用单片机和数模转换器件产生所需不同信号的低频信号源，其信号幅度和频率都是可以按要求控制的。

文中简要介绍了数模转换器的结构原理和使用方法，的基础理论，以及与设计电路有关的各种芯片。

文中着重介绍了如何利用单片机控制转换器产生上述信号的硬件电路和软件编程。

信号频率幅度也按要求可调。

引言单片机是种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器随机存储器只读存储器多种口和中断系统定时器计时器等功能可能还包括显示驱动电路脉宽调制电路模拟多路转换器转换器等电路集成到块硅片上构成的个小而完善的计算机系统。

波形发生器是种数据信号发生器，在调试硬件时，常常需要加入些信号，以观察电路工作是否正常。

用般的信号发生器，不但笨重，而且只发些简单的波形，不能满足需要。

例如用户要调试串口通信程序时，就要在计算机上写好段程序，再用线连接计算机和用户实验板，如果不正常，不知道是通讯线有问题还是程序有问题。

用的波形发生器功能，就可以定义串口数据。

通过逻辑探勾输出，调试起来简单快捷。

基于单片机的简易波形发生器是种常用的信号源，它广泛地应用在电子技术实验自动控制系统和其他科研领域。

目前，简易波形发生器的构成方法有很多，例如采用型的任意波发生器采用专用的信号发生芯片以及传统的。

本设计源于年全国大学生电子制做大赛，通过分析比较后采用传统的方法来实现多功能波形发生器。

借助高性能单片机运算速度高，系统集成度强的优势，设计的这种信号发生器，比以前的数字式信号发生器具有硬件简单，理解及实现起来较容易，该方案的设计思路较为清晰，且容易对频率和幅值进行控制等优点。

低频信号发生器采用单片机波形合成发生器产生高精度，低失真的正弦波电压，可用于校验频率继电器，同步继电器等，也可作为低频变频电源使用。

以单片机为核心设计了个低频函数信号发生器。

信号发生器采用数字波形合成技术，通过硬件电路和软件程序相结合，可输出自定义波形，如正弦波方波三角波及其他任意波形。

波形的频率和幅度在定范围内可任意改变。

介绍了波形的生成原理硬件电路和软件部分的设计原理。

介绍了单片机控制转换器产生上述信号的硬件电路和软件编程转换器的原理和使用方法以及与设计电路有关的各种芯片关于产生不同低频信号的信号源的设计方案。

该信号发生器具有体积小价格低性能稳定功能齐全的优点。

系统设计方案利用单片机采用程序设计方法产生锯齿波正弦波矩形波三种波形，再通过转陕西理工学院毕业设计第页共页换器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，通过键盘来控制三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。

设计要求利用单片机采用软件设计方法产生三种波形三种波形可通过键盘选择波形频率可调需显示波形的种类及其频率器件选择通过单片机控制，输出三种波形。

单片机是种高性能位单片微型计算机。

它把构成计算机的中央处理器存储器寄存器接口制作在块集成电路芯片中，从而构成较为完整的计算机而且其价格便宜。

采用液晶显示器。

其功率小，效果明显，显示编程容易控制，可以显示字母。

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。

硬件实现及单元电路设计单片机最小系统的设计是片内有的单片机，因此，这种芯片构成的最小系统简单﹑可靠。

用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些小型的控制单元。

其应用特点有可供用户使用的大量口线。

内部存储器容量有限。

应用系统开发具有特殊性。

标准的为程序空间，字节的，条端口，个中断，个定时计数器，个时钟周期执行条基本指令，最长的除法为个周期。

为程序空间，字节的，条端口，个中断，个定时计数器。

转换器是双列直插式位转换器。

能完成数字量输入到模拟量电流输出的转换。

图为的引脚图。

其主要参数如下分辨率为位，转换时间为，满量程误差为，参考电压，供电电源为，逻辑电平输入与兼容。

从图中可见，在中有两级锁存器，第级锁存器称为输入寄存器，它的允许锁存信号为，第二级锁存器称为寄存器，它的锁存信号也称为通道控制信号。

当为高电平，片选信号和写信号为低电平时，输入寄存器控制信号为，这种情况下，输入寄存器的输出随输入而变化。

此后，当由低电平变高时，控制信号成为低电平，此时，数据被锁存到输入寄存器中，这样输入寄存器的输出端不再随外部数据的变化而变化。

对第二级锁存来说，传送控制信号和写信号同时为低电平时，二级锁存控制信号为高电平，位的寄存器的输出随输入而变化，此后，当由低电平变高时，控制信号变为低电平，于是将输入寄存器的信息锁存到寄存器中。

图中其余各引脚的功能定义如下位的数据输入端，为最高位。

模拟电流输出端，当寄存器中数据全为时，输出电流最大，当寄存器中数据全为时，输出电流为。

陕西理工学院毕业设计第页共页模拟电流输出端，与的和为个常数，即常数。

反馈电阻引出端，内部已经有反馈电阻，所以端可以直接接到外部运算放大器的输出端，这样相当于将个反馈电阻接在运算放大器的输出端和输入端之间。

参考电压输入端，此端可接个正电压，也可接个负电压，它决定至的数字量转化出来的模拟量电压值的幅度，范围为。

端与内部形电阻网络相连。

芯片供电电压，范围为。

模拟量地，即模拟电路接地端。

数字量地。

运算放大器电路是耦合电阻都为分压式反馈电阻。

和的电压比例为，的电压为，在第二级运放中要把之间的电压转变为，即第级运放转换成电压量的值没增加或减少，第二级运放产生的电压就减少或增加。

显示器接口电路常用的显示器有状态显示器俗称发光二极管七段显示器俗称数码管和十六段显示器，发光二极管可显示两种状态，用于系统显示数码管用于数字显示十六段显示器，用于字符显示数码管结构数码管由个发光二极管以下简称字段构成，通过不同组合可用来显示数字字符及小数点。

数码管又分为共阴极和共阳极两种结构。

数码管工作原理共阳极数码管的个发光二级管的阳极二极管正端连接在起。

通常会共阳极接高电平般接电源当个阴极接低电平时，则该数码管导通并点亮。

共阴极数码管的个发光二极管的阴极二极管负端连接在起。

公共阴极接低电平般接地当个阳极接高电平，则该数码管并点亮。

波形产生原理及模块设计波形产生的原理内存中首先存储波形的数字量值数组单片机读取数组中的值，送入转换器转换器将输入的数字值转换成模拟量输出输出的模拟电流量通过运放转换成电压量输出。

由单片机采用编程方法产生三种波形通过转换模块在进过滤波放大之后输出。

显示模块的设计通过液晶显示输出的波形频率，的八位数据端接单片机的口，其三个使能端分别接单片机的。

通过软件控制液晶屏可以显示波形的种类以及波形的频率。

陕西理工学院毕业设计第页共页附录实物图，，