基于单片机的低频信号发生器的设计
任 务 书
一 设计题目；低频信号发生器 二 设计任务与要求
设计制作低频信号发生器，要求利用单片机产生正弦波，方波及三角
波等波形 （1）正弦波
用单片机实现正弦波的输出
输出的波形有1HZ` 10HZ 100HZ 1KHZ 10KHZ 5种可选频率 输出电压范围有0~5V可调（峰峰值） 用六位数码管显示频率 频率误差<1% （2）方波
频率范围：0.01HZ—100KHZ
频率误差：<0.1% 电压范围：0~10 V （3）三角波
频率范围：0.01HZ~10KHZ
频率误差：<0.1%
电压范围：0~20V（峰峰值） 失真率：r≤3%
目 录
一 绪论………………………………………………….1
二 信号发生器方案设计与选择……………………….3
三 主要电路原件介绍…………………………………6
四 单元电路硬件设计……………………………..15
五 系统软件设计…………………………………..20
六 软件程序………………………………………..26
七 结论……………………………………………..34
八 致谢……………………………………………..35
九 参考文献……………………………………......36
IV
第1章 绪论
1.1 选题背景及其意义
波形发生器也称函数信号发生器，作为实验信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种类有限，多为锯齿波，正弦波，方波，三角波等波形。
信号发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的可以完全由硬件电路搭接而成，不用依靠单片机。但是这种电路存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点。在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。而由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号源所需的RC很大；大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证；体积大，漏电，损耗显著更是致命的弱点。一旦工作需求功能有增加，则电路复杂程度会大大增加。因此需要选择其它的方法来解决此类问题，我们想到了通过单片机来实现所要求的功能，即采用单片机AT89C51还有数模转换DAC0832、运算放大器，此种方法硬件要求简单，编程容易，同时能够实现所要求的功能。
1.2 单片机概述
单片微型计算机简称单片机[3]，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit）， 常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。它最早是被用在工业控制领域。
由于单片机在工业控制领域的广泛应用，单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，当时的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。尽管2000年以后ARM已经发展出了32位的主频超过300M的高端单片机，直到目前基于8031的单片机还在广泛的使用。在很多方面单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式