基于51单片机的低频信号发生器设计
曹晖0945531215电子信息工程二班
摘要本文以STC89C51单片机为核心设计了一个低频函数信号发生器。信号发生器采用数字波形合成技术通过硬件电路和软件程序相结合可输出自定义波形如正弦波、方波、三角波、三角波、梯形波及其他任意波形，波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变。波形和频率的改变通过软件控制，幅度的改变通过硬件实现。本文介绍了波形的生成原理、硬件电路和软件部分的设计原理。本系统可以产生最高频率7986HZ的波形。该信号发生器具有体积小、价格低、性能稳定、功能齐全的优点。
关键词低频信号发生器单片机DA转换
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1．设计任务
1设计题目：基于51单片机的信号发生器的设计与实现2任务与要求：设计一个由单片机控制的信号发生器。运用单片机系统控制产生多种波形，这些波形包括方波、三角波、锯齿波、正弦波等。信号发生器所产生的波形的频率、幅度均可调节。并可通过软件任意改变信号的波形。3基本要求：1产生三种以上波形。如正弦波、三角波、矩形波等。2最大频率不低于500Hz。并且频率可按一定规律调节，如周期按1T2T3T4T或1T，2T，4T，8T变化。3幅度可调，峰峰值在05V之间变化。
2．系统概述
21设计方案
211总体方案：
采用AT89C51单片机和DAC0832数模转换器生成波形，加上一个低通滤波器，生成的波形比较纯净。它的特点是可产生任意波形，频率容易调节，频率能达到设计的500HZ以上。性能高，在低频范围内稳定性好、操作方便、体积小、耗电少。既可满足基本要求又能充分发挥其优势，电路简单，易控制，性价比高，所以采用该方案
212改变幅度方案：
将输出电压通过一个运算放大器的放大。这样还有个优点是幅度连续可调。既可满足基本要求，并且电路也挺简单。
22工作原理
数字信号可以通过数模转换器转换成模拟信号，因此可通过产生数字信号再转换成模拟信号的方法来获得所需要的波形。89C51单片机本身就是一个完整的微型计算机，具有组成微型计算机的各部分部件：中央处理器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、IO接口电路、定时器计数器以及串行通讯接口等，只要将89C51再配置键盘及、数模转换及波形输出、放大电路等部分，即可构成所需的波形发生器，其信号发生器构成如下图所示。系统框图
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波形数模转换电路单片机按键电路表RO放大电电低通滤波形输出
系统框图
是整个波形发生器的核心部分，通过程序的编写和执行，产生各种各89C51当数字并从键盘接收数r