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这是本人的毕业设计,拿来分享一下,是关于数字函数信号发生器的设计的,用的MAX038
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目录
1 绪论..................................................................................................................................................... 1
1.1 课题背景及重要意义......................................................................................................................1
1.1.1 课题的背景................................................................................................................................... 1
1.1.2 课题的意义................................................................................................................................... 3
1.2 课题设计的目的及目标..................................................................................................................4
1.3 总体设计方案..................................................................................................................................5
1.3.1 设计思路....................................................................................................................................... 5
1.3.2 方案论证与比较........................................................................................................................... 6
2 器件和使用原理............................................................................................................................... 10
2.1 MAX038 简介和使用说明..............................................................................................................10
2.1.1 MAX038 的性能特点:...............................................................................................................10
2.1.2 MAX038 的内部结构与工作原理:...........................................................................................11
2.1.3 MAX038 的波形选择...................................................................................................................14
2.1.4 MAX038 的输出频率...................................................................................................................14
2.1.5 MAX038 的输入端....................................................................................................................... 15
2.1.6 MAX038 的占空比调节...............................................................................................................16
2.2 DAC0832 简介和使用说明.............................................................................................................18
2.3 STC89C52 单片机简介...................................................................................................................22
2.3.1 STC89C52 单片机中断系统.........................................................................................................25
2.3.2 单片机的时钟及复位.................................................................................................................25
2.3.3 单片机的应用.............................................................................................................................27
3.1 单片机与按键电路设计................................................................................................................ 29
3.2 MAX038 外围电路设计.................................................................................................................. 30
3.3 DAC0832 外围电路设计................................................................................................................. 33
3.4 频率调节电路设计........................................................................................................................36
3.5 电源模块电路设计........................................................................................................................37
.............................................................................................................................................................. 38
第 I 页 共 II 页
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.............................................................................................................................................................. 38
4 系统软件设计...................................................................................................................................39
4.1 软件设计概述................................................................................................................................39
4.2 波形的选择.................................................................................................................................... 40
4.3 按键消抖问题................................................................................................................................41
4.4 单片机控制 DAC0832 模块......................................................................................................... 43
5 总结................................................................................................................................................... 45
附录 A................................................................................................................................................... 46
附录 B................................................................................................................................................... 48
附录 C................................................................................................................................................... 50
参考文献.............................................................................................................................................. 51
致谢...................................................................................................................................................... 54
第 II 页 共 II 页
毕业设计说明书
1 绪论
1.1 课题背景及重要意义
1.1.1 课题的背景
在电子测量仪器家族中,信号发生器即波形发生器是一种很重要的仪器,它是电
子测试系统的重要部件,是决定电子测试系统性能的关键设备。
在 70 年代前,信号发生器主要有两大类:正弦波发生器和脉冲波发生器。正弦波
发生器只是提供正弦波信号,通常使用的技术是一自由振荡器,工作频率即为输出频
率,频率范围有限,一般从几 HZ 到约 1MHZ。脉冲波发生器可产生高质量的方波和
脉冲串,其频率范围一般低至 1HZ,高至 1GHZ,它被用在数字系统中模拟或取代数
字信号,如时钟,数据等。介于两者之间的还有函数发生器,它提供正弦,余弦,方
波,三角波,斜波等集中常用的特殊波形。产生有别于上述波形时,必须采用较复杂
的电路或机电结合的方法,甚至采用模拟计算机构成专用设备
[1]
。
在 70 年代后,微处理器的出现,利用信号处理器,A/D 和 D/A 以及软件使函数
产生器的功能扩大,能够产生更复杂的波形。衰减震荡波,随机脉冲波,指数形脉冲
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等。当时的信号处理器是专门用于信号处理的微处理器,但时钟频率只有 1~
2MHZ,A/D 和 D/A 一般在 8 位左右,内部存储器约 2K,因此能够产生的正弦波的等
效频宽不会超过 1MHZ,要获得比较平滑和失真度低的波形,重复频率不能超过
10KHZ,当时用模拟方式产生特殊波形,重复频率可以达到 1~10MHz,波形完整性
好,用数字电路的函数发生器尚处于开发阶段,正式产品还不多。
80 年代情况有很大变化,随着现代信息事业的发展,测试对象不断丰富,现代通
信系统和电子系统对测试系统提出了越来越高的要求,进而对信号发生器也提出了更
高的要求,需要模拟工作现场的情况来对产品进行测试。而工作现场的信号往往是多
种多样的,传统的模拟信号发生器显然是不能满足客观的需要的,这时就需要一种能
产生用户定义的波形的仪器
[2]
。
近年来,一种新的电子测量仪器—任意波形发生器出现了,它可视为函数发生器
的换代产品。任意波形发生器的功能远比函数发生器强,在前面讨论的难于产生的或
不能产生的波形,都可以使用任意波形发生器。自然它也可以用来产生前面讨论的波
形(方波,三角波,脉冲波),但实际中还利用发生器来模拟更复杂的信号,甚至信
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号中的缺陷(如方波中的过冲和数字信号中的尖脉冲)都可通过控制来模拟,再者,
任意波形发生器还可产生瞬变信号如阻尼正弦波等,它对存在的公众波形都可以模拟,
只要可用数字形式存储,并送进波形存储器的波形都可以把他们模拟出来。
早期的信号源主要是基于模拟电路来实现,而智能波形发生器是以数字电路和计
算机技术为基础的产品,因此可使它成为此时系统通用的好性能,多功能的激励源,
因而将有很广阔的发展前景
[3]
。
1.1.2 课题的意义
波形发生器是一种常用的信号源,在自动控制系统设计、调试和电子实验过程中,
经常会遇到需要不同频率的正弦波、矩形波、三角波等信号作为信号源。目前国内生
产的波形发生器大部分是利用分立元件组成的,然后根据具体的需要加入积分电路等
构成正弦、矩形、三角等波形发生器。这种波形发生器输出频率范围窄且电路设计参
数设定比较繁琐,其频率的大小的测量往往需要通过硬件电路的切换来实现不同濒率
范围值的测量,电路设计复杂、操作不便。且体积大,可靠性、准确性都比较差,不
能满足科研、生产的要求。随着大规模集成电路和弹片机的迅速发展,提供了仪器更
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