基于51单片机的频信号发生器的设计与实现.doc

基于51单片机的频信号发生器的设计与实现


摘    要
信号发生器是一种常用的信号源，广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域.本设计是采用51单片机对信号发生芯片MAX038进行控制，并产生多种波形的多功能信号发生器。整个系统由51单片机、MAX038、D/A转换，运算放大器、A/D采样、LCD12864以及外围电路构成。
  信号发生芯片MAX038可以产生0.1HZ-20MHZ的三角波、正弦波、方波，利用D/A转换芯片MAX505对MAX038进行控制，从而实现频率和占空比的调节。采用AD811对MAX038输出的信号进行放大，然后经过A/D采样电路送至51单片机中。LCD12864可以实现显示信号的波形种类、频率、占空比及幅值。另外，本设计采用键盘输入以及LCD显示，操作界面简单直观。
关键词：信号发生器；D/A；MAX038；单片机

ABSTRACT
Signal-generator is a kind of common signal source, which is broadly applied at the electronics circuit, auto control system and teaching experiment etc. This design is controlled by microcontroller on the MAX038, and produce a variety of multi-functional waveform signal generator. The system consists of 51 microcontroller, MAX038, D / A converter, operational amplifiers, A / D sampling, LCD12864 and peripheral circuits.
MAX038 can produce triangular wave, sine wave, square wave, the frequency is from 0.1HZ to 20MHZ.And MAX038 is controlled by using D / A converter chip MAX505 so as to achieve frequency and duty cycle adjustment. The output of the MAX038 with AD811 amplify the signal, and then through the A / D sampling circuit sent to the single chip. LCD12864 can display waveform type, frequency, duty cycle and amplitude. In addition, the design uses keyboard and LCD display, simple and intuitive interface.
Key word: signal-generator,D/A,MAX038,single chip

目    录
摘    要 I
ABSTRACT II
目    录 III
1 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2课题意义 1
1.3 国内外的研究状况 2
1.3.1 信号发生器的发展状况 2
1.3.2 国内外信号发生器的最近的产品 4
2 宽频信号发生器的研究 5
2.1 总体方案论证与设计 5
2.2系统框图设计及基本控制原理 5
3 硬件设计 7
3.1 基本原理 7
3.2 单片机及外围控制电路 7
3.2.1 单片机的概况 7
3.2.2 单片机的引脚说明 9
3.2.3 单片机的复位电路 10
3.2.4 晶振电路 12
3.2.5 单片机的电源 13
3.2.6 单片机的最小系统 13
3.3 按键电路 16
3.3.1 人机交互接口的设计 16
3.3.2 键盘设计需要解决的问题 16
3.3.3键盘的工作方式 19
3.4 电源模块的设计 21
3.5 波形产生模块 22
3.5.1 MAX038的特性及其引脚 22
3.5.2 MAX038的应用 24
3.5 D/A转换电路 28
3.5.1 MAX505的引脚介绍 28
3.5.2 MAX505的内部结构及原理 29
3.5.3 D/A转换电路的电路说明 30
3.7信号放大电路 32
3.8 LCD显示模块 33
3.9 A/D采样 35
3.10 频段选择 36
3.11通信模块 37
4 系统的软件设计 38
4.1软件总体设计 38
4.2 系统软件的流程图 38
4.2.1 系统软件的流程分析 38
4.2.2 系统软件流程图 38
4.3 系统的子程序 40
4.3.1 频段选择子程序 40
4.3.2 频率调节子程序 40
4.3.3 占空比调节子程序 40
4.3.4 A/D转换子程序 40
结    论 42
参 考 文 献 43
致    谢 44
附  录一 45
附  录二 46