基于单片机的多功能函数信号发生器设计

论文编号:JD636  附任务书,原理图,论文字数:14407,页数:53

摘  要

本文讨论了一种基于单片机的多功能函数信号发生器的设计。
单片机通过软件对键盘输入的频率数值进行处理，处理结果送与D/A转换部分实现数/模转换，输出的电流再经过电流/电压转换环节，进而形成模拟电压波形，最后经过过载保护电路输出。同时在数码管内显示该频率数值。本函数信号发生器可以发生正弦波、方波、锯齿波等多种波形，波形的切换可以通过按键直接实现。软件部分由主程序、波形发生子程序及键盘、LED显示等接口程序组成，并配有滤波程序，极大地减小了波形失真度。弥补了过去由分立元件和集成运算放大器构成振荡器的频率低、失真大等缺点，硬件结构更加简单，真正达到了频率高、失真小、波形调节方便、人机交互方式好等要求。

关键词：函数发生器；单片机

目  录
任务书……………………………………………………………………………… Ⅰ
摘要………………………………………………………………………………… Ⅱ
Abstract…………………………………………………………………………… Ⅲ
绪论……………………………………………………………………………………1
第1章  函数信号发生器的总体设计………………………………………………3
1.1 硬件部分整体设计…………………………………………………………3
1.2 软件部分整体设计…………………………………………………………4
第2章：硬件组成……………………………………………………………………5
2.1 单片机芯片的选取…………………………………………………………5
2.2 地址锁存器的选取…………………………………………………………6
2.3 程序存储器的选取…………………………………………………………7
2.4 D/A 转换器的选取 ……………………………………………………… 9
    2.4.1 DAC0832介绍……………………………………………………… 9
    2.4.2 电流/电压转换电路设计…………………………………………11
2.5 8031与键盘、显示接口设计…………………………………………… 12
2.5.1 8031与LED接口设计…………………………………………… 12
2.5.2 8031与键盘接口设计…………………………………………… 14
2.6  复位电路设计……………………………………………………………15
2.7  电源设计…………………………………………………………………17
2.8  输出过载保护电路设计…………………………………………………21
第3章：软件设计………………………………………………………………… 22
3.1主程序设计……………………………………………………………… 22
3.2 键盘接口程序设计……………………………………………………… 26
3.3 显示接口程序设计……………………………………………………… 29
3.3.1 建立缓冲区……………………………………………………… 26
3.3.2 显示程序编制…………………………………………………… 26
3.4 A/D接口程序设计 ………………………………………………………33
3.5  波形发生子程序设计……………………………………………………33
3.5.1 锯齿波发生子程序……………………………………………… 33
3.5.2 正弦波发生子程序……………………………………………… 35
3.5.3 方波发生子程序………………………………………………… 36
结论………………………………………………………………………………… 38
致谢………………………………………………………………………………… 39
附录………………………………………………………………………………… 40
参考文献…………………………………………………………………………… 52