二较为理想。 信号发生芯片选择 目前，集成化的函数波形发生器大多采用或，但它们只 能产生以下的中低频的正弦波矩形波含方波和三角波含 锯齿波，而且频率与占空比不能单独调节，两者互相影响，这就给实际应 用带来了许多不便。此外，这些芯片的扩展功能较少，调节方式也不够灵活，精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行动的人, 且无法满足高频精密信号源的要求。 美国马克希姆公司应市场的需求而研制的型单片集成 高频精密函数发生器具有较高的频率特性频率范围很宽功能较全单片 集成化外围电路简单使用方便灵活等特点。 方案框图设计及基本控制原理 如图所示，利用单片机对主信号发生芯片进行数字控制。因 为原是模拟量控制型芯片，所以中间要通过数模转换电路，对 产生的波形信号进行频率，占空比，幅度的在控制，以及产生波形的选择控 制。 运放 波形信号检测 键盘输入控制 频率粗调 占空比控制 频率细调 波形选择 幅度调节 波形输出 图方案框图 的输出频率主要受振荡电容，端电流和端电压的控 制，其中前二者与输出频率的关系如图所示。选择个值，对应端 电流的变化，将产生定范围的输出频率。另外，改变端的电压，可以在 控制的基础上，对输出频率实现微调控制。为实现输出频率的数控调整， 在端和端分别连接个电压输出的。首先，通过产生 到的输出电压，经电压电流转换网络，产生到 的电流，叠加上网络本身产生的电流，最终对端形成到 的工作电流，使之产生相应的输出频率范围。将此工作电流范围分为 级步进间隔，输出频 图电源电路图 精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行动的人, 基于单片机的信号发生器设计 ， ， ， 目录 本思路掌握，不但 可以融会贯通所学的专业知识还可以在以后工作中利用到，作为用来控制其 他设备或设计的个参考。 信号发生器是电子实验室的基本设备之，目前各类学校广泛使用的是 标准产品，虽然功能齐全性能指标较高，但是价格较贵，且许多功能用不 上。本文介绍种由集成电路设计的简易信号发生器，该仪器结构 简单，虽然功能及性能指标赶不上标准信号发生器，但满足般的实验要求。 其成本低体积小便于携带等特点，亦可作为电子产品维修人员的重要随 身设备之。 本文主要分五大部分绪论系统概述和设计方案硬件部分软件部 分，总结。绪论，首先对课题研究背景和所涉及的相关技术领域进行了介绍 第章对系统所要完成的功能和可扩展的功能进行描述，确定系统的设计方 案主要参数计算，第二章对系统的硬件结构和各部分组成作了简要的介绍和 讲解第三章是软件部分，这部分重点介绍了主程序的流程框图及各个子程 序的流程框图以及的驱动程序。最后对整篇文章进行了总结。 精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行动的人, 第章系统概述和设计方案 论文的内容和组织 本文提出并设计了种基于微处理器控制的信号发生芯 片的信号发生器设计。文中详细介绍了该系统的原理构成及其设计方法， 着重分析了以美国公司生产的高频信号发生芯片为核心的精密 多波形高频函数信号发生系统的软硬件原理，并开发了基于微处理器 的软件程序。 本次设计的基于单片机的信号发生器设计就是设计个单片机控制系 统，对信号发生芯片进行的控制。通过这个单片机对信号发生芯片进行精密 控制，实现对波形的选择，频率占空比以及波形幅度的控制。这些控制可 以通过键盘设定。这就要求对选择的信号发生芯片，选用的单片机有初步的 了解，并且对整个系统的结构有个合理地分配。 方案选择 方案直接利用单片机编程产生三角波，方波，锯齿波。 优点简化了用于产生波形的硬件和软件，特别适用于交流感应电动机和 无刷直流电机的速度控制以及变频电源的控制。 缺点编程复杂，波形失真较大，并且不能达到要求输出的高频率信号 绪论 第章系统概述和设计方案 论文的内容和组织 方案选择 信号发生芯片选择 方案框图设计及基本控制原理 频段控制调整参数计算 频率控制细调参数计算 占空比的数字控制参数计算精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行动的人, 幅度的数控参数实现 第二章系统硬件设计 系统总体设计 单片机介绍及外围电路 转换电路频率，占空比控制电路 的引脚描述 的内部结构及原理 转换电路的电路说明 频段选择电路 幅度控制电路 键盘电路 电源电路 第三章系统软件流程图设计 主程序流程图 频段处理子程序 频率处理子程序 幅度处理子程序 系统分析与总结 参考文献 附录 精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行动的人, 绪论 基于单片机的信号发生器设计，该课题的设计目的是充分运用大学期间 所学的专业知识，考察现在正在使用的信号发生器的基本功能，完成个基 本的实际系统的设计全过程。关键是这个实际系统设计的过程，在整个过程 中我可以充分发挥自动化的专业知识。特别是这个信号发生器的设计中涉及 到个典型的控制过程。通过单片机控制个有特殊功能的信号发生芯片， 可以产生系列有规律的幅度和频率可调的波形。这样个信号发生装置在 控制领域有相当广泛的应用范围。 在现代社会中，自动化技术已经渗透到社会生活的各个领域中。在超声 波测量技术中，超声换能器发射换能器和接收换能器是超声波检测技术 的核心部件。高精度宽频率范围高稳定性的激励源对于发射换能器及超 声检测系统性能的改善和提高起着至关重要的作用。传统的波形发生器通常 由晶体管运放等分离元件制成。与此相比，基于集成芯片的波形发生器 具有高频信号输出波形稳定控制简便等特点。其中，信号发生器是自动 化领域中的个典型应用。因为现代的自动化控制中基本都会利用信号来控 制设备的工作。利用信号的产生进行仪器的控制已经是自动控制中的个重 要的手段，那么个幅度频率占空比以及波形可调的信号发生器的设计 和完成更具有使用价值。只要将这个信号发生器设计的基流向电容充电和放电，便可形成振荡。例如当是 时，通道被选通，电容被连接在的脚上。 图频段选择电路 幅度控制电路 该部分电路主要有放大器电路和数字电位器电路两部分组成，其中放大 器部分电路的作用是将产生的电压波形放大为，数字电位 器电路的作用是为了实现产生的电压波形在之间数字可调。 美国模拟器件公司推出次性编程数字电位计系列产品，具 有接口，用来读写滑片位置，而性能则能永久设定滑片的位置。工 作温度范围为到之间，温度系数为，工作电压在至精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行动的人, 之间，工作电流不大于。是滑点的数字电位计。 总线是种由公司开发的两线 式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。总线最主要的优点是其简 单性和有效性。总线的构成及信号类型是由数据线和时钟构成的串行 总线，可发送和接收数据。总线必须由主器件通常为微控制器控制，主器 件产生串行时钟控制总线的传输方向，并产生起始和停止条件。 当保留高电位同时变低时传送开始。这个开始状态之后，时钟信 号变低来启动数据传送。在每个数据位，时钟位在确保数据位正确时变高 电平。在每个位数据的结尾发送个确认信号，而不管它是地址还是数据。 在确认时，传送端不会把变为低电平，如果正确接收到了数据允许接收端 把电位变为。确认信号后，当处于高电平时从低变为高，指示数据传 送停止。 总线是由数据线和时钟构成的串行总线，可发送和接收数据。 在与被控之间与之间进行双向传送，最高传送速率。 图幅度控制电路 键盘电路 键盘用的是上拉电阻，选通接地的形式。 键功能三角波，正弦波，矩形波的循环选择。 键功能频段，频率，占空比，幅度的控制的循环选择。 键功能选定的控制对象步进量增。 键功能选定的控制对象步进量减。 键功能选择确定。 键功能选择不确定即返回。 例如产生个正弦波的控制方式在开始界面用键选择正弦波，用 键确定进入频率，占空比，幅度的控制的循环选择界面，首先用键精品文档世界上，成功的有两种人，种人是傻子，种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行动的人, 来选择频率，键确定进入，然后用和键来实现频率步进的增值 或减值，数值确定后键确定，然后键返回到频率，占空比，幅度的 控制的循环选择界面，用键来选择占空比，键确定进入，然后用 和键来实现占空比步进的增值或减值，数值确