基于51单片机的波形发生器-毕业论文设计.doc

基于单片机原理的波形发生器

摘要：

本系统采用单片机 C8051 为控制核心,输出数字量,然后由 DAC0832 把数字量转

换成模拟量;但是输出的是电流,需要用运放(OP07),把电流转换成电压量。显示利用的是

LCD1602 的液晶，显示其波形，幅值。按键应用的是独立按键，用来波形的切换，幅

值，频率的调解。其运算核心，我们通过 MATLAB 对正弦波，三角板，正弦波进行采

样，得到一组组数据，然后同过数组存储；利用中断对数组进行扫描。其频率的调解

then by DAC0832 convert digital to analog; But the output is current, the need to use

operational amplifier (OP07), the amount of current into a voltage. Display using the

LCD1602 LCD, display the waveform amplitude. Key applications is independent,

switch to waveform, amplitude, frequency of mediation. Its core operation, we use

MATLAB to sine wave, triangle, the sine wave samples, groups of data, and then

with an array of storage; Using the interrupt for scanning array. The frequency of

mediation is to adjust one interval time, amplitude is adjusting the size of its digital

(multiplied by a certain number of less than 1) at the same time. For the waveform

synthesis, we adopt the number of points is 20.

Keywords：AT-89C51 DAC0832 Separate button OP07

1.具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的功能；

2.用键盘输入编辑生成上述三种波形（同周期）的线性组合波形，以及由基波及其

谐波（5 次以下）线性组合的波形。

3.具有波形存储功能。

4.输出波形的频率范围为 100Hz～20kHz（非正弦波频率按 10 次谐波计算）；重复

频率可调，频率步进间隔≤100Hz。

5.输出波形幅度范围 O~5V（峰—峰值），可按步进 0.1V（峰—峰值）调整。

6.具有显示输出波形的类型、重复频率（周期）和幅度的功能。

7.增加红外配置功能（串口配置程序或其他方式）

率范围为 1HZ~10KHz 时，步进不大于 10Hz 在频率范围为 10KHz~1MHz 时，步进不

再由按键及按键次数控制产生波形的种类及频率和幅值在一定范围内可调，并且能够

按任意键实现波形频率和幅值的设定（不通过步进按键设定来控制）。由运放 OP07 实

现 DAC0832 输出电流到电压的转换，即实现数字信号到模拟信号的转换。在 LCD 上

实时的显示波形的频率和幅值，波形在示波器上产生。其波形的存储方式，我们通过

按键确定，一旦按键按下后，就把当时的波形对应的参数存储起来，例如幅度值，频

率值等参数。波形的合成：为了波形的合成，我们在采样的时候，对正弦波，三角波，

方波都只取乐 20 个点；因为点越少，其频率达到的值就会越大；合成时就是对幅值点

进行一个叠加后赋给 DAC0832 输出一组波形。红外，通过外部中断高低电平的延时的

时间来进行解码。

不能实现任意波形以及波形运算输出等智能化的功能。

方案二：采用锁相式频率合成方案，锁相式频率合成一个高稳定度和精确度的大

量离散技术，他在一定程度上解决了既要频率稳定精确又要频率在较大的范围内可调

的矛盾，但是频率受 VCO 可便频率范围的影响，高低频率比不可能做的很高，而且只

能产生正弦波或方波，不能满足任意波形的要求。

方案三：采用单片机和数模转换 DAC0832 实现波形的产生。波形的产生是通过

AT89C51 执行方波波形程序，向 D/A 转换器的输入端按一定的规律发生数据，从而在

DA 转换电路输出端得到相应的电压波形。在 AT89C51 的 P1 口接矩阵按键，通过软件

编程来选择波形、幅值、频率，每种波形对应一个按键，此方案原理简单，实现起来

比较容易。