【《多功能信号发生器的硬件设计与软件实现（论文）》13000字】 .pdf

多功能信号发生器的硬件设计与软件实现

摘要

电子电器的正常工作往往离不开各波形信号的支持，本文针对音视频、测量、

数字系统、电子通信、自动控制等对各不同信号源的需求，提出了一利用stc89c52

单片机和数模转换控制器件dacO832来生成频率、幅度不同输出信号源并在LCD液

晶屏中显示，通过多次实物制作和调试，对方案进行了验证。实物制作成功后进行了

功能测试，测试结果表明，多功能信号发生器实现了通过按键控制频率、电位器调节

幅度以输出各不相同的方波、锯齿波、三角波、正弦波，并在LCD液晶屏中显示。

关键词：LCD;信号发生器；dacO832;单片机；

目录

摘要I

1绪论3

1.1课题研究背景3

1.2课题国内外研究现状5

1.3课题研究的意义5

2系统功能实现与关键技术6

2.1课题研究内容6

2.2功能及主要技术指标6

2.3多功能信号发生器系统方案设计6

3电路设计8

3.1电路原理8

3.2波形设置电路设计9

3.2.1主控电路9

3.2.2时钟电路10

3.2.3按键电路11

3.3波形电路设计11

3.3.1DA转换电路11

3.3.2放大电路13

3.4波形显示电路13

4程序设计16

4.1系统开发环境简介16

4.2系统工作流程17

4.3方波程序设计18

4.4正弦波程序设计19

4.5三角波程序设计2

4.6锯齿波程序设计3

5实物制作和功能测试与调试4

5.1元器件清单4

5.2烙铁的使用5

5.3硬件调试5

参考文献9

附录电路原理图10

1绪论

1.1课题研究背景

这些信号发生器一般性的被称为函数发生器，它广泛性地用于实验中的信号来源,

其已经成为当今社会对于各类电子元件及其设备进行实验性设计与应用所必需的仪

器与设备。当前,市场上大多数比较流行的波形发生器都主要是用纯硬件方法制造的，

并且其波形类型相对有限，主要有方波，三角形，锯齿波，正弦波和其它波形（张逸凡，

周紫晴,2022）。

信号发生器就其本质而言也被认为是一新型的电子计算器仪器，它可以产生

大量由用户自己定义的信号和规范化标准的信号，从而确保了其可重复性,易用性，蛮

高的精准度和稳固性（潘奕凡，朱可欣,2023）。从这些信息可以看出信号发生器可以使

计算机可以实现动态、及时地控制幅值数值，频率数值，波形和位置的相移，并与其他计

算机仪器交互。它通过通信来构造一个完全自动化的测试系统，因此在通信、仪器振荡

激励、自动控制系统及振动激励领域中得到了广泛的应用。，

自上世纪起，信号发生器一般划分为两个类：脉冲波和正弦波，而信号发生器

处于二者之间，它除了可以供给方波、三角波等波形以外，还能供给余弦波、正弦波

等实验教学中比较常用的规范波形（魏琪琳，邵宇翔,2021）。从这些数据可以明显看出

早年间运用模拟电子技术的显示屏，其构成的电路先天性的具有高价格、低价值、高

功耗和大尺寸等缺陷。

1970年之后，硬件和软件扩大信号发生器的功用并创立更加繁杂的波形是由于

微处理器的出现会运用处置器，d/a和a/d。当大部分的信号发生器全部是以软件为

基础，而且可运用为处理器把持DAC程序来取得林林总总的简单波形（李高，张芸，

2023）。

过去基于单个设备的组合产品因系统集成技术的迅猛发展,而缓慢发展为模块化

单位。单一的设备组合产品由于故障率高，导致维护困难且系统不可靠。如果把模块

架构统一化，这样的系统设计比较简单，可拓展性蛮高。以此为前提如果系统出现问

题，我们可以快速定位并找到它并进行维修（王晨曦，周瑶瑶,2022）。传统的多功能信

号发生器一个部位出现问题，很容易导致这个发生器出现故障。我们使用这系统设

计，系统运行容易出现“挂断〃且缓慢。为了保障系统的长时