基于单片机多功能函数发生器设计
摘要
数字信号发生器在电子设计、自动控制系统和仪表测量校正调试中有广泛应用。本文设计了一款基于AT89C51单片机的数字信号发生器,通过波形变换可以产生方波、三角波、锯齿波等多种波形。波形的周期可通过程序改变,并可以根据需要选择单极性输出或双极性输出。该系统具有线路简单、性能优越、结构紧凑等特点。
关键词
AT89C51;数字信号发生器;波形变换
仿真、代码等资料下载地址:
https://docs.qq.com/doc/p/ffc421513a628b30450ae742547c0b850456d7c8
1. 引言
数字信号发生器是一种重要的信号发生装置和信号源,广泛应用于电子设计、自动控制系统和仪表测量校正调试中。本文设计了一款基于AT89C51单片机的数字信号发生器,通过波形变换可以产生方波、三角波、锯齿波等多种波形。
2. 系统设计
2.1 硬件设计
系统硬件设计主要包括单片机、数模转换器DAC0832、滤波放大电路、键盘及显示器等部分。
2.1.1 单片机
AT89C51单片机是整个波形信号发生器的核心部分,通过程序的编写和执行,产生各种信号,并从键盘接收数据,进行各种功能的转换和信号幅度的调节。单片机的P0口连接DAC0832的八位数据输入端,DAC0832的输出端接放大器,经过放大后输出所需的波形。
2.1.2 数模转换器DAC0832
DAC0832是一个8位数模转换器,用于将单片机产生的数字信号转换成模拟信号。DAC0832的输出信号经过滤波和放大后,形成所需的模拟波形。
2.1.3 滤波放大电路
滤波放大电路用于对DAC0832输出的模拟信号进行滤波和放大,以获得更平滑和幅度合适的输出波形。
2.1.4 键盘及显示器
键盘用于输入波形类型、频率和幅度等参数,显示器用于显示当前的波形参数和工作状态。
2.2 软件设计
系统软件设计包括波形生成、键盘扫描、显示控制和数模转换等功能。
2.2.1 波形生成
通过编写程序实现方波、三角波、锯齿波等波形的生成。不同波形的生成算法如下:
- 方波:通过控制输出高低电平的时间间隔生成。
- 三角波:通过线性递增和递减输出值生成。
- 锯齿波:通过线性递增输出值生成。
2.2.2 键盘扫描
键盘扫描程序用于检测键盘输入,获取用户选择的波形类型、频率和幅度等参数。
2.2.3 显示控制
显示控制程序用于在显示器上显示当前的波形参数和工作状态。
2.2.4 数模转换
将生成的数字信号通过DAC0832转换为模拟信号,并通过滤波放大电路输出。