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中南民族大学毕业论文(设计)学院:计算机科学学院专业:自动化年级:2009题目:基于单片机的信号发生器系统设计学生姓名:韦冬成学号:09064020指导教师:职称:2013年5月中南民族大学本科毕业论文（设计）原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：年月日目录摘要：..............................................................................................................................................1关键词：...........................................................................................................................................1引言..................................................................................................................................................21系统结构与原理...........................................................................................................................21.1STC12C5A60S2单片机......................................................................................................21.2D/A转换模块....................................................................................................................31.3按键输入模块...................................................................................................................61.4液晶显示模块...................................................................................................................61.5运算放大器模块...............................................................................................................82系统软件设计...............................................................................................................................92.1主程序模块.......................................................................................................................92.2定时器中断0模块.........................................................................................................123系统仿真.....................................................................................................................................133.1仿真电路的搭建.............................................................................................................133.2正弦波输出的仿真.........................................................................................................133.3矩形波输出的仿真.........................................................................................................144安装调试及测量数据分析.........................................................................................................144.1安装调试过程.................................................................................................................144.2频率数据的测量与效果分析.........................................................................................15结论................................................................................................................................................16致谢..............................................................................................................................................16参考文献.........................................................................................................................................16附录一：总电路仿真原理图.........................................................................................................17附录二：实物图.............................................................................................................................181基于单片机的信号发生器系统设计摘要：随着科学技术的发展，信号发生器已成为广泛应用于电子电路、自动控制系统、测试仪器和教学实验等技术领域的常用信号源。基于上述原因，本文将介绍一种基于51单片机STC12C5A60S2为主控芯片的信号发生器系统，该系统由51单片机、按键输入模块、液晶显示模块、D/A转换模块和运算放大器模块组成，可以将当前输出波形的种类及其频率显示在液晶屏幕上，用户可以通过按键改变输出波形的类型和频率。经全面测试，该系统实用可行、操作简单、显示信息清晰准确。关键词：信号发生器；单片机；D/A转换BasedtheSCMsignalgeneratorsystemdesignAbstract：Withthedevelopmentofscienceandtechnology,thesignalgeneratorhasbecomewidelyusedinelectroniccircuits,automaticcontrolsystems,testequipmentandteachingexperimentsandothertechnicalfieldscommonlyusedsignalsource.Forthesereasons,thisarticlewillintroducea51single-chipSTC12C5A60S2-basedmasterchipsignalgeneratorsystem,thesystemconsistsof51single-chipsystem,thekeyinputmodule,LCDmodule,D/Aconversionmoduleandop-ampmodule,youcanthetypesandfrequencyofthecurrentoutputwaveformisdisplayedontheLCDscreen,theusercanusekeystochangethetypeandfrequencyoftheoutputwaveform.Afterextensivetesting,thesystemispracticalandfeasible,simpleoperation,clearandaccurateinformation.Thesystemalsohastheadvantagesofcircuitissimple,inexpensive,superiorperformance.Keywords：Signalgenerator；SCM；D/Aconverter.2引言在测试、研究或调整电子电路及设备时，为测定电路的一些电参量，如测量频率响应、噪声系数、为电压表定度等，都要求提供符合所定技术条件的电信号，以模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号，通过测量、对比来判断信号处理电路的功能和特性是否达到设计要求。信号发生器作为一种通用的电子仪器，在生产、科研、测控、通讯等领域都得到了广泛的应用。但市面上能看到的仪器在频率精度、带宽、波形种类及程控方面都已不能满足许多方面实际应用的需求。加之各类功能的半导体集成芯片的快速生产，使得研发一种低功耗、小体积，能产生多种波形的低频信号发生器成为可能。所以本设计采用51单片机和DAC0832集成芯片设计了一个低频信号发生器。1系统结构与原理基于单片机的信号发生器系统主要由51单片机最小系统、D/A输出模块、运放模块、按键输入模块和显示模块、等部分组成，如图1.1所示。系统的工作原理：系统上电启动后，51单片机根据程序的初始设置，读取ROM中存储的数据输出到D/A输出模块，同时显示模块显示相应的波形和频率信息，D/A输出模块根据得到的数字信号输出相应的模拟信号，再经过运算放大器模块处理后输出对应的波形。整个过程单片机一直循环扫描按键，如果有按键按下，51单片机会根据按键的信息改变输出数据，从而改变波形的种类或者波形的频率，同时更新显示模块上的显示信息。51单片机是整个波形发生器的核心部分，