毕业设计——基于C8051F340的低频函数信号发生器设计

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1、 毕毕 业业 设设 计计 基于基于 C8051F340C8051F340 的低频函数信号发生器的低频函数信号发生器 指导教师 副教授副教授 学 院 名 称 工程学院工程学院 专业名称 电子信息工程电子信息工程 论文提交日期 年 月 论文答辩日期 年 月 答辩委员会主席 _ 评 阅 人 _ 摘 要 函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、矩形波（含方波）、正弦波 的电路。现今社会上出现的函数信号发生器多种多样，频率的范围也在变得越来越来宽， 产生的波形也有多种的波形可供选择。在电子行业的基础设施和制造等领域，函数发生 器都是有效的通用仪器。它可以生成不同频率和幅度的大量信号，用来评估新电

2、路的运 行情况，代替时钟信号，对新产品进行制造测试，及用于许多其它用途。函数信号发生 器长期以来都是模拟电路构成的。本设计主要介绍了基于单片机的多路信号发生器构造 及其原理。 本次设计的主要任务是产生低频的信号源，其产生的波形包括正弦波、三角波和方 波，频率从 1HZ 到 1000HZ 可调变化，幅度从 0V 到 10V 可调变化。在本次设计中，主要 利用单片机采用程序设计方法产生相应的波形，通过键盘来控制三种波形的类型选择、 频率变化，并通过不同颜色的 LED 来区分不同的波形和通过 LED 数码管显示相应的频率 数值，再通过 D/A 转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

3、示出 来。系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及 LED 显示部分三部分，其中尤其对 数/模转换部分和波形产生和变化部分进行详细论述。 设计正文分为前言、 系统总体设计、 系统硬件设计、系统软件设计和硬件电路制作及调试五大部分。其中第三、四、五章是 本文的中心，它介绍了设计者的思路和系统原理和制作过程。 本次设计所得出的正弦波、三角波和方波失真度较小，波形平滑好看，在显示部分， 频率的数值是由 4 位数码管来显示， 波形类型的显示是由 3 个不同颜色的 LED 灯来显示， 十分的直观且价格实在。 关键词：函数信号发生器 单片机 数码管 按键 D/A 转换 目 录 1 前言 1 1.1 论

4、文背景 . 1 1.2 国内外研究现状 . 1 2 系统总体设计 3 2.1 设计任务 . 3 2.2 系统总体方案的确定 . 3 2.2.1 方案对比 3 2.2.2 系统功能分工 5 2.2.3 操作设计 5 3 系统硬件电路设计 6 3.1 系统硬件电路的总体框图及原理 . 6 3.2 主电路设计及原理 . 6 3.2.1 单片机电路模块 6 3.2.2 D/A 转换电路模块 . 9 3.2.3 键盘电路模块 13 3.2.4 显示电路模块 13 4 系统软件设计 16 4.1 人机互换模块 . 16 4.1.1 显示子模块 16 4.1.2 键盘处理子模块 18 4.2 波形产生模块 . 18 5 硬件电路制作及调试 19 5.1 硬件单元电路制作 . 19 5.1.1 电路原理图及 PCB 板制作 19 5.1.2 硬件电路调试 20 5.2 各模块软件调试 21 5.2.1 Keil uvision3 环境介绍 21 5.2.2 软件调试 22 5.3 软硬件联调 . 23 5.4 调试及测试仪器 25 6