模数转换器的函数发生器设计
摘 要本文设计了一款以AT89C51单片机以及DAC0832数模转换器作为核心元件的函数信号发生器系统，实现了正弦波、方波、三角波等波形的输出。通过按键可以灵活控制输出波形和输出频率，并且具有较高清晰度的参数液晶显示效果。本系统的主要特点是采用了模拟电路与数字电路相互配合的控制模式，使系统不但具有模拟电路的高速特性，还兼具了数字电路的准确特性。此外，本系统成本低廉、功耗较低、稳定性好。由于电路中的芯片全部采用了直插引脚封装，当出现损坏等情况时，能够快速地实现维修和更换等操作。经过了多次的实验验证以及电路改进，本系统已表现出很高的准确性和实用性，并能够大幅降低目前函数信号发生器系统的生产成本，具有一定的应用前景。
目 录
一、 引言 1
（一） 课题的开发背景 1
（二） 国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
（四） 控制芯片的选取 2
（五） AT89C51控制芯片简介 3
（六） LCD1602显示器介绍 3
（七） DAC0832模块简介 4
二、 硬件系统设计 5
（一） 函数信号发生器系统的硬件结构框图设计 5
（二） AT89C51单片机最小系统设计 5
1. 晶振电路设计 5
2. 复位电路设计 6
（三） 显示器电路设计 6
（四） DAC0832模块电路设计 7
三、 软件系统设计 9
（一） 函数信号发生器系统的软件工作流程设计 9
（二） 显示器工作流程设计 10
（三） DAC0832模块驱动流程设计 11
四、 实物制作与安装 13
（一） 实物调试 13
（二） 问题总结 14
总 结 15
参考文献 16
致 谢 17
附录一 原理图 18
附录二 PCB图 18
附录三 元件列表 19
附录四 程序 20
Abstract
This paper combines the prof
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
essional knowledge of the University, designed a AT89C51 microcontroller and DAC0832 as a function signal generator system core components, realize the output sine wave, triangle wave, square wave, flexible control of the output waveform and the output frequency can be key parameters, and has a higher definition LCD display this system, each index is expected to set the graduation design, completed the university last work in career. The main feature of this system is a control mode analog circuits and digital circuits with each other, the characteristics of high speed analog circuit and digital circuit characteristics accurately, the detection process rapid and high precision of the output performance of the system in the most incisive, cost, power consumption and stability are very high performance, not only that, in all the circuit chip line pin, when damage occurs, can realize the maintenance and replacement of the operation quickly. After repeated experimental verification and circuit improvement, this system shows very high accuracy and practical features, suitable to the future of the function signal generator to control the market, can greatly reduce the production cost of the function signal generator system and reduce the cost greatly.
Keywords: Function Signal Generator; DAC0832; Sine Wave; AT89C51 MCU
引言
课题的开发背景
当前函数发生器系统正在以迅猛的发展速度和强大的市场潜力为基础快速进入市场，虽然目前市场上存在各种类型和特长不一的函数发生器系统产品，但是仍然不能满足人们的需求，与此同时随着经济的不断发展，人们对于函数发生器系统的功能和性能要求也在不断提升，越来越多的现有函数发生器产品已经不能满足于人们高质量的工作生活标准，面临着被淘汰的境遇，而以新型高性能处理器为主控核心函数发生器产品也在不断替换老旧产品。
我国在加入世贸组织后迎来了经济全球化大发展，国外中高端产品以较低的生产成本进入国内市场，使得市面上现有函数发生器产品得到了冲击，另外国内对于函数发生器产品的研发较晚，因此处于一定的劣势，目前市场上对于函数发生器产品最大的研究重点是在实现不同波形型号输出以及频率灵活调节等功能的同时，要使得其功耗降到最低。目前函数发生器系统大多以高性能的单片机或者FPGA等微处理器作为主控器件，其中以32位单片机作为处理器的函数发生器系统占据市场的半壁江山，单片机以其丰富的外设以及方便配置的管脚特点赢得了设计人员的青睐，并且低廉的生产成本使得单片机成为绝大多数函数发生器系统设计师的首选，本课题将提出一款通过51单片机来实现的函数发生器系统，考虑到最低的设计成本以及最高的性价比，课题将以大学期间所学的所有专业知识作为基础和背景，通过C语言进行程序设计，并结合关于函数发生器系统的文献综述和老师同学的帮助下齐力完成本课题。
国内外发展现状
综合目前国内市场上函数发生器系统产品价格区间来分析，其中价格处于上层的高端产品七成以上品牌来自于国外进口，而中低端价格区间中国内品牌占据绝大多数份额，而高端产品在价格方面具有较大优势，由于其与中低端产品的价格差距较小，因此购买者在选购时往往忽略价格差异而容易选用高端的国外品牌。从技术角度来分析，由于国外对于开发研究较早，因此在研发技术上处于绝对的制高点，而以国内的研究现状来看，要赶超国外的优秀技术，还需要沉下心来进行刻苦钻研，要走一段较长的研发之路。
目 录
一、 引言 1
（一） 课题的开发背景 1
（二） 国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
（四） 控制芯片的选取 2
（五） AT89C51控制芯片简介 3
（六） LCD1602显示器介绍 3
（七） DAC0832模块简介 4
二、 硬件系统设计 5
（一） 函数信号发生器系统的硬件结构框图设计 5
（二） AT89C51单片机最小系统设计 5
1. 晶振电路设计 5
2. 复位电路设计 6
（三） 显示器电路设计 6
（四） DAC0832模块电路设计 7
三、 软件系统设计 9
（一） 函数信号发生器系统的软件工作流程设计 9
（二） 显示器工作流程设计 10
（三） DAC0832模块驱动流程设计 11
四、 实物制作与安装 13
（一） 实物调试 13
（二） 问题总结 14
总 结 15
参考文献 16
致 谢 17
附录一 原理图 18
附录二 PCB图 18
附录三 元件列表 19
附录四 程序 20
Abstract
This paper combines the prof
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
essional knowledge of the University, designed a AT89C51 microcontroller and DAC0832 as a function signal generator system core components, realize the output sine wave, triangle wave, square wave, flexible control of the output waveform and the output frequency can be key parameters, and has a higher definition LCD display this system, each index is expected to set the graduation design, completed the university last work in career. The main feature of this system is a control mode analog circuits and digital circuits with each other, the characteristics of high speed analog circuit and digital circuit characteristics accurately, the detection process rapid and high precision of the output performance of the system in the most incisive, cost, power consumption and stability are very high performance, not only that, in all the circuit chip line pin, when damage occurs, can realize the maintenance and replacement of the operation quickly. After repeated experimental verification and circuit improvement, this system shows very high accuracy and practical features, suitable to the future of the function signal generator to control the market, can greatly reduce the production cost of the function signal generator system and reduce the cost greatly.
Keywords: Function Signal Generator; DAC0832; Sine Wave; AT89C51 MCU
引言
课题的开发背景
当前函数发生器系统正在以迅猛的发展速度和强大的市场潜力为基础快速进入市场，虽然目前市场上存在各种类型和特长不一的函数发生器系统产品，但是仍然不能满足人们的需求，与此同时随着经济的不断发展，人们对于函数发生器系统的功能和性能要求也在不断提升，越来越多的现有函数发生器产品已经不能满足于人们高质量的工作生活标准，面临着被淘汰的境遇，而以新型高性能处理器为主控核心函数发生器产品也在不断替换老旧产品。
我国在加入世贸组织后迎来了经济全球化大发展，国外中高端产品以较低的生产成本进入国内市场，使得市面上现有函数发生器产品得到了冲击，另外国内对于函数发生器产品的研发较晚，因此处于一定的劣势，目前市场上对于函数发生器产品最大的研究重点是在实现不同波形型号输出以及频率灵活调节等功能的同时，要使得其功耗降到最低。目前函数发生器系统大多以高性能的单片机或者FPGA等微处理器作为主控器件，其中以32位单片机作为处理器的函数发生器系统占据市场的半壁江山，单片机以其丰富的外设以及方便配置的管脚特点赢得了设计人员的青睐，并且低廉的生产成本使得单片机成为绝大多数函数发生器系统设计师的首选，本课题将提出一款通过51单片机来实现的函数发生器系统，考虑到最低的设计成本以及最高的性价比，课题将以大学期间所学的所有专业知识作为基础和背景，通过C语言进行程序设计，并结合关于函数发生器系统的文献综述和老师同学的帮助下齐力完成本课题。
国内外发展现状
综合目前国内市场上函数发生器系统产品价格区间来分析，其中价格处于上层的高端产品七成以上品牌来自于国外进口，而中低端价格区间中国内品牌占据绝大多数份额，而高端产品在价格方面具有较大优势，由于其与中低端产品的价格差距较小，因此购买者在选购时往往忽略价格差异而容易选用高端的国外品牌。从技术角度来分析，由于国外对于开发研究较早，因此在研发技术上处于绝对的制高点，而以国内的研究现状来看，要赶超国外的优秀技术，还需要沉下心来进行刻苦钻研，要走一段较长的研发之路。
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