基于单片机的函数信号发生器毕业论文.doc

本文主要探讨了一种基于AT89C51单片机设计的函数信号发生器，能够产生方波、三角波、正弦波和锯齿波等多种波形，且波形周期可由程序调节，支持单极性和双极性输出。文中详细介绍了设计思路、方案比较以及实现过程。 AT89C51是一种常见的8位微控制器，广泛应用于嵌入式系统设计，具有集成度高、成本低、稳定性好的特点。在信号发生器的设计中，单片机作为核心控制器，负责处理波形生成的逻辑和频率调整。 信号发生器有多种分类方式。按频率范围分，包括超低频、低频、视频、高频、甚高频和超高频信号发生器；按输出波形分，可分为正弦信号发生器和非正弦信号发生器，后者涵盖脉冲、函数、扫频、数字序列、图形和噪声信号发生器；按性能指标，则分为一般和标准信号发生器，后者对频率、幅度的准确度和稳定性有较高要求。 文章提出了三种设计方案。方案一是使用8038单片函数发生器，虽然简单易行，但频率稳定度不足。方案二是采用锁相式频率合成器，性能优良但电路复杂，不易实现宽频率覆盖。最终选择方案三是基于单片机编程，通过控制D/A转换器和运算放大器，实现频率和幅度的精确控制，同时能灵活地通过程序更改来适应不同的频率需求，而且产生的信号精度高。 在设计过程中，文章强调了单片机接收外部命令并调用中断服务子程序来生成所需波形的功能。通过数/模转换器(DAC)，将数字信号转化为模拟信号，再通过运算放大器处理后，输出至信号发生器的输出端口。 在第二章中，作者进一步分析了选用单片机编程方案的原因，主要是因为这种方法具有灵活性和高精度，能够满足设计中的频率和幅度调整需求，同时也避免了方案一的频率不稳和方案二的电路复杂性问题。 这篇毕业论文详尽阐述了基于单片机的函数信号发生器的设计原理和实现步骤，展示了单片机在信号发生领域的应用潜力，为相关领域的研究提供了有价值的参考。通过源代码和仿真测试，证明了设计的可行性和有效性，符合设计要求。