1 设计意义及现状分析

信号发生器用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。在计算机控制技术与电子技术飞速发展的今天，信号发生器的应用越来越广。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，要求提供符合所定技术条件的电信号。 

在自动控制系统和教学实验及生产实践中，如工业过程控制、机械振动试验、动态分析、材料试验、生物医学等领域，常常需要用到低频信号发生器。而在我们日常生活中，以及一些科学研究中，正弦波、三角波和方波信号是常用的基本信号。譬如在示波器、电视机等仪器中，为了使电子按照一定规律运动，以利用荧光屏显示图像，常用到锯齿波产生器作为时基电路。函数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。

传统的函数信号发生器统信号发生器只能产生正弦波、方波、三角波等基本波形。目前购买的信号发生器价格昂贵，功能强大。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用到低频信号源。而完全由硬件电路构成的低频信号其性能难以让人满意，而且由于低频信号源所需的RC很大，大电阻，大电容在制造上有困难，参数的精度亦难以保证。体积大，漏电，损耗显著更是其致命弱点。另外，低频信号发生器可用于校验频率继电器，同步继电器等，也可作为低频变频电源使用。

本次设计的低频信号发生器不仅能产生这些基本波形，还可输出任意波形且价格低廉。该设计基于AT89C51 单片机的发生器可产生正弦波、三角波、方波、锯齿波、梯形波等五种波形，波形的频率可以用程序改变，幅度四档调节。它具有线路简单、结构紧凑，使用方便等优点。

2 方案的确定

2.1传统信号发生器  

    方案一为传统的函数信号发生器。常见的555定时器构成的函数信号发生器电路图如图1所示。

图1 传统函数信号发生器

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内蒙古工业大学本科生毕业设计(论文)开题报告

注：表格根据所填内容可进行调整，可多页。

一、设计总体方案

利用AT89S52单片机采用程序设计方法产生锯齿波，正弦波，矩形波，方波四种波

形，再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，最终由示波器显示出来，通过键盘来控四种波形的类型，频率变化，最终输出显示其各自的类型及数值

图4.1 硬件原理框图

二．硬件各单元电路方案设计与选择

1、 单片机的选择

方案一：AT89S52芯片中只有一路模拟输出或几路模拟信号非同步输出，这种情况下CPU对DAC0832 执行一次写操作，则把一个数据直接写入DAC寄存器，DAC0832的输出模拟信号随之对应变化。输出波形稳定，精度高，滤波好，抗干扰效果好，连接简单，性价比高。

方案二：C8051F005单片机是完全集成的混合信号系统级芯片，具有与8051兼容的微控制器内核，与MCS-51指令集完全兼容。除了具有标准8052的数字外设部件，片内还集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其他数字外设及功能部件，而且执行速度快。但其价格较贵

方案三：采用单片机编程的方法来实现。该方法可以通过编程的方法来控制信号波形的频率和幅度，而且在硬件电路不变的情况下，通过改变程序来实现频率的变换。此外，由于通过编程方法产生的是数字信号，所以信号的精度可以做的很高。

以上两种方案综合考虑，选择方案一

2.键盘设计方案比较

方案一：矩阵式键盘。矩阵式键盘的按键触点接于由行、列母线构成的矩阵电路的交叉处。当键盘上没有键闭合时，所有的行和列线都断开，行线都呈高电平。当某一个键闭合时，该键所对应的行线和列线被短路。

方案二：独立式键盘。独立式键盘具有硬件与软件相对简单的特点，其缺点是按键数量较多时，要占用大量口线。

以上两种方案综合考虑，选择方案二。

3、D/A转换部分

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枣庄学院

本科生毕业设计（论文）

开题报告

（20**届）

简易多功能信号发生器的电路设计

姓    名：***

学    号：20080613****

专    业：过程装备与控制工程

       班    级：20##级本科（*）班

学    院：机电工程学院

指导老师：**

                         20**年2月25日

一、  研究的目的与意义

   信号发生器作为科学实验必不可少的装置，被广泛地应用到教学、科研等各个领域。高等学校特别是理工科的教学、科研需要大量的仪器设备，例如信号源、示波器等，常用仪器都必须配置多套，但是 有些仪器设备价格昂贵，如果按照传统模式新建或者改造实验室投资巨大，造成许多学校仪器设备缺乏 或过时陈旧，严重影响教学科研。如果运用虚拟仪器技术构建系统，代替常规仪器、仪表，不但可以满 足实验教学的需要、节约大量的经费、降低实验室建设的成本，而且能够提高教学科研的质量与效率。 目前我国经济开始进入一个新的发展时期， 经济的快速发展将加快企业的技术改造步伐， 各行业 特别是电子、通信行业对先进任意波发生器的需求更加强劲。高档台式仪器加工工艺复杂， 对制造水平 要求高， 生产突破有困难， 而采用虚拟技术后， 就可通过只采购适合自己应用情况的通用仪器硬件， 依靠虚拟仪器软件开发平台， 设计出所需的高性能价格比的仪器系统。 虚拟仪器是在以通用计算机为核 心的硬件平台上， 由用户自己设计定义， 具有虚拟面板， 测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器 系统。 虚拟仪器是以计算机为基础，配以相应测试功能的硬件作为信号输入输出的接口，利用虚拟仪器软 件开发平台在计算机的屏幕上虚拟出仪器的面板，人们通过鼠标或键盘操作虚拟仪器面板上的旋钮、开 关和按键，去选用仪器功能，设置各种工作参数，启动或停止一台仪器的工作。它能够实现普通仪器的全部功能，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等，也能够实现一些在普通仪器上无法实 现的功能。这种方式不但让用户享用到通用 PC 机不断升级的性能，还可体会到完全自定义的测量系统 功能的灵活性，最终构建起满足特定需求的系统。虚拟仪器是测试技术与计算机深层次结合的产物，其实质是利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能。虚拟仪器应用软件是整个系统的关键。因此，从某种意义上可以说：软件就是仪器。与传统的仪器相比，虚拟仪器更通用、更灵活、更经济，而且更能适应当代科学技术对测量仪器不断提出的更新、扩展 功能和性能的要求。

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成 都 理 工 大 学

学生毕业设计（论文）开题报告

开题报告填写要求：

1、开题报告可从教务处主页下载，A4纸张打印或手工誊写；

2、题目来源：“教师科研课题”、“教师拟定”、“学生自拟”、“其它”；题目类型“理论研究”、“应用研究”、“技术开发”、“其它”；

3、工作计划要真实具体，各阶段必须明确起止日期、工作地点，检查方式：现场、通信检查等；

4、本开题报告中所列主要参考文献目录不少于4篇；

5、开题报告一式三份，所在教学系、指导教师、学生各执一份，备查；

6、本开题报告适合本科生，专科生可参考。

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毕业设计（论文）

开题报告

题目    基于单片机信号发生器设计  

学生姓名  吕  汤    学号  2005109309              

专业电气工程及其自动化班级 20051093

指导教师        吴正平             

评阅教师                             

   完成日期      20##年    01月 05日

基于单片机信号发生器设计

学    生：吕  汤

指导老师：吴正平

（三峡大学电气信息学院）

一、课题来源

本课题来源于理论研究。为了实现输出多种波形的功能，基于单片机的控制及各电子器件与单片机间的联合，编写相应的软件，设计一种信号发生器。

二、研究的目的和意义

本课题是基于单片机的信号发生器的设计。研究本课题可以熟悉Proteus、Keil C51及相关电子器件的功能和用法。通过对单片机硬件、软件的设计，及硬件与软件的联调后可以进一步熟悉相关的知识，提高利用所学知识解决实际问题的能力。

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毕业设计（论文）开题报告

题目     函数信号发生器

专 业 名 称           电子信息工程

 

班 级 学 号           118501106

 

学 生 姓 名           蔡伟攀

 

指 导 教 师           邓洪峰

填 表 日 期    2015   年 3  月  25  日

说    明

开题报告应结合自己课题而作，一般包括：课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。以下填写内容各专业可根据具体情况适当修改。但每个专业填写内容应保持一致。

一、选题的依据及意义

1.选题依据

信号发生器（signal generator）又称信号源或振荡器，是输出供给量，产生频率、幅度、波形等主要参数都可调的信号，用于测量的信号发生器指的是能够产生不同频率、不同幅度的规则或不规则的信号源，在电子系统的测量、实验、校准和维护中的得到广泛的应用。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波甚至任意波形，各种波形曲线均可用三角函数方程式表示。如在制作和调试音频功率放大器时，就需要人为的输入一个标准音频信号，才能测量功率放大器的输出，得到功率放大器的相关参数，此时要用到的这个标准音频信号就是由信号发生器提供的，可见信号发生器的应用很广。信号发生器其作用是：测量网络的幅频特性、相频特性；测量网络的瞬态响应；测量接收机；测量元件参数等。

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