课程设计---简易低频信号源的设计

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1、 信息工程学院信息工程学院 电子系统电子系统设计报告设计报告 题题 目目： 简易低频信号源简易低频信号源的设计的设计 班班 级级： 电子信息工程电子信息工程 091 班班 学学 号号： 姓姓 名：名： 指导教师：指导教师： 设计日期：设计日期： 2012.6.112012.6.18 二二 0 一一二二 年年 六六 月月 二十二十 日日 电子系统设计课程报告 2 摘摘 要要 本系统是基于 AT89S51 单片机设计的简易低频信号发生器。 采用 AT89S51 单片机作 为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路（DAC0832） 、运放电路（LM324） 、按键等。按键 通过外部中断 0 和 1 分

2、别控制产生方波、三角波、正弦波、梯形波、锯齿波等等，并且可以 实现频率增减等等。各种各样的信号是通信领域的重要组成部分，其中正弦波、三角波和方 波等是较为常见的信号。在科学研究及教学实验中常常需要这几种信号的发生装置。文中简 要介绍了 DAC0832 数模转换器的结构原理和使用方法， AT89S51 的基础理论。 文中着重介绍 了如何利用单片机控制 D/A 转换器产生上述信号的硬件电路和软件编程。信号频率也可按要 求可调。 关键词关键词 AT89S51 单片机 DAC0832 外部中断 一、一、 引言引言 波形发生器也称函数发生器，作为实验信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可 少的仪

3、器设备之一。目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种类有 限，多为锯齿波，正弦波，方波，三角波等波形。 信号发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的可以完全由硬件电路搭接而成，如采 用 555 振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电路便是可取的路经之一，不用依靠单片机。 但是这种电路存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点。在科学研 究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信 号源。而由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号源所需的 RC 很大；大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证；体

4、积大，漏电，损耗显著 更是致命的弱点。一旦工作需求功能有增加，则电路复杂程度会大大增加。 本次设计过程采用系统设计的方法、先分析任务、得到系统要求、然后进行总体设计、 划分子系统、然后进行详细设计、决定各个功能子系统中的内部电路、最后进行测试。因此、 设计且制作简易低频信号源体现了我们学生的实践能力。 二、二、 任务分析任务分析 能够实现以下功能： 第一、能够不失真的产生三角波、正弦波、矩形波。 第二、 （正弦波）三角波频率范围为 0.0180HZ，幅度为 15V，方波频率为 110KHZ，幅值 为 5V。 第三、可以实现按键切换波形功能，幅值可调。 第四、其他功能，比如实现频率显示 。 电子系统设计课程报告 3 三、方案论证与选择三、方案论证与选择 （一）（一） 信号发生电路方案论证信号发生电路方案论证 方案一：通过单片机控制 D/A，输出四种波形。此方案输出的波形不够稳定，抗干扰能力 弱，不易调节。但此方案电路简单、成本低。 方案二：使用传统的锁相频率合成方法。通过芯片 IC145152，压控振荡器搭接的锁相环 电路