摘要：为了设计一款结构简单、性能优良的信号发生器。采用了AT89C51单片机为控制核心。在Proteus下仿真可以产生正弦波、方波、三角波、锯齿波，而且可以方便地设定输出信号的频率及幅度，得到的输出波形失真度低，频谱纯度高。
关键词：信号发生器；D／A转换；AT89C51；频率；幅度

0 引言
    在计算机控制技术、电子技术飞速发展的今天，信号发生器的应用越来越广，对信号发生器的频率稳定度、频谱纯度、频率范围和输出信号的频率微调分辨率提出越来越高的要求，普通的频率源已经不能满足现代电子技术的高标准要求。国内外纷纷设计制作先进的信号发生器，从实用价值来看，各高校中信号发生器应用极为广泛，能够设计出低成本、高精度的信号发生器并推广使用具有非常重要的意义。
    基于单片机的信号发生器的设计，以性价比相对较高的AT89C51单片机为核心，以简单、廉价的元器件构筑，能够产生高精度、高纯度的方波、三角波、锯齿波、正弦波，同时可以实现波形自由切换，以及频率和幅度在线调整。目前购买的信号发生器价格昂贵，功能强大，实际在高校开展实验过程中用到最多的是低频函数信号发生器。如果能够在高校实验领域应用本文设计的仪器取代它们，将具有重要的实际意义。

1 系统硬件设计
    信号发生器的设计涉及到程序固化与存储能力、电源电路设计、波形选择电路、时钟电路与复位电路、波形转换与电压放大功能、输出控制电路等部分。系统总体设计框图如图1所示。

    其中复位电路通过确定的电压值启动复位操作，同时排除瞬间干扰的影响，又有防止MCU在电源启动和关闭期间的误操作有效，保证数据安全。输入电路用于检测各按键与拨动开关的状态，并通过运算处理实现相应控制，显示电路用于显示波形频率与幅度。DAC0808是系统的核心部分，为使芯片正常工作，必须提供一个基准频率，可以是晶体振荡器也可以是高精度振荡电路。为了使信号输出有一定的幅度与功率，在波形产生电路后增加放大电路模块，放大电路可以增加输出信号的准确度，具有更好的控制特性与准确性。为了对输出波形进行选择，由单片机控制多路模拟开关输入四路信号中的一路。将输入信号经电路转换后送入单片机。

[1] [2] [3] 下一页