单片机课程设计--能输出三角波且频率、幅度可变的函数发生器

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1、第一章 绪论 1.1 信号发生器构成 信号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。 该课程设计利用美国 TI公司推出的 TLC5615 10 位 D/A 转换器和 TLC549 8 位 A/D 转换器，以及由宏晶公司根据 INTEL 公 司推出的 8051为基核开发出来的STC89C52RC 等主要芯片构建起的 硬件开发板，通过构建三角波库函数形式来实现模拟电压输出。 此外 在函数输出上采用模数转换并用七段数码管显示电压变化情况， 在波 形输出上借用示波器可以方便地显示出波形中的幅值，频率变化。 1.2 设计目的 （1）利用所学单片机的理论知识进行软硬件整体设计，锻

2、炼学生理论联系实际、提高我们的综合应用能力。 （2） 该课程设计是以单片机为基础，设计并开发能输出三角波且 频率、幅度可变的函数发生器。 （3） 掌握各个接口芯片的功能特性及接口方法，并能运用其实现 一个简单的微机应用系统功能器件。 （4）在平时的学习中，我们所学的知识大都是课本上的，在机房 的练习大家也都是分散的对各个章节的内容进行练习。因此，缺乏一 种系统的设计锻炼。在课程所学结束以后， 这样的课程设计十分有助 于学生的知识系统的总结到一起。 （5） 通过这波形形成了一个函数发生器，使得我对系统的整个框 架的设计有了一个很好的锻炼。 1.2 设计意义 信号发生器作为一种常用的信号源,是现代

3、测试领域内应用最为 广泛的通用仪器之一。在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部 件以及整机设备时，都学要有信号源，由它产生不同频率不同波形的 电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察、测量被 测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。 信号发生器是电子 测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。 它可以产生多种波 形信号如正弦波、三角波、方波等,因而广泛用于通信、雷达、导航、 宇航等领域。 第二章 方案论证 2.1 设计要求 使用 TLC5615 构成信号发生器，可以产生三角波波形，波形的 周期、频率可调。 熟悉 TLC5615、TLC549 等芯片，了解波形的产生原理和设计

4、方 案， 画出硬件电路图， 并编程完成软件部分， 最后调试观察波形信号。 2.2 方案论证 信号发生器的实现方法通常有以下几种： 方案一：用分立元件组成的函数发生器，通常是单函数发生器且 频率不高，其工作不稳定，不易调试。 方案二：可以由晶体管、运放 IC 等通用器件制作，早期的函数 信号发生器 IC，如 L8038、BA205、XR2207/2209 等，它们的功能较 少，精度不高，频率上限只有 300kHz，无法产生更高频率的信号， 调节方式也不够灵活，频率和占空比不能独立调节，二者互相影响。 方案三：利用专用直接数字合成 DDS 芯片的函数发生器：能产 生任意波形并达到很高的频率，但成本较高。 方案四：采用 AT89C52 单片机和 TLC5615、TLC549 芯片，直接 连接示波器和数码管显示。从而减小了系统的成本.也按照系统便携 式低频信号发生器的要求所完成.占用空间小,使用芯片少,低功耗。 综合考虑，方案四各项性能和指标都优于其他几种方案，能使输 出频率有较好的稳定性，充分体现了模块化设计的要求， 而且这些芯 片及器件均为通用器件，在市场上较常见，价格也低廉，样品制作