结论 23

参考文献 24

致谢 25

附录A 单片机程序 26

1 绪论

1.1 选题背景

随着电子技术的高速发展，频率稳定性差，波形精度低的传统的信号发生器远不能达到当前实际应用的标准。如今使用最多的是标准产品，其功能齐全性能较高，因此价格比较贵不适合在一般实验中被推广使用。综合上述情况，本文将介绍一种电路结构简单、成本较低的信号发生器，其由MAX038结合单片机设计而成。与标准的信号发生器相比其在性能和功能方面还有一定的差距，但满足实验中一般的实际应用还是不成问题的。一般的函数信号发生器可产生多种波形信号，但性能和功能方面还有待改善。而基于MAX038的函数波形发生器,具有高频特性好,频率范围广,频率与占空比可独立调节,调节方式多元化等优点。论文网

1.2设计的要求

本设计是基于MAX038的信号发生器，通过MAX038来产生具有周期性可调的波形。设计主要用到的原器件是单片机和MAX038芯片，因此设计的首要任务是熟悉和掌握单片机和芯片的结构以及原理。了解了信号发生器的工作原理后，再学习相应模块的设计方法和调试技术，最后结合所学的专业知识解决在实际设计和调试过程中遇到的问题。

1.3设计的指标

该信号发生器可产生多种具有周期性的波形，输出信号频率调节的范围为：0.1HZ~20MHZ，输出信号频率可分为以下三段进行调节：第一段当输出信号频率在0.1HZ~1HZ范围内，则间隔为0.11HZ；第二段当输出信号频率在1HZ~10HZ范围内，则间隔为1HZ,第三段当输出信号频率在10HZ~1KHZ范围内，则间隔为10HZ;第四段当输出信号频率在1KHZ~20MHZ内，则间隔为1KHZ。可通过键盘设置输出信号频率值，在1KHZ负载条件下，输出信号的电压峰值可调节的范围是0~20V，输出信号波形无明显失真。

2 系统总体方案设计

2.1 系统原理概述

基于MAX038的多波形函数信号发生器具有信号输出频率高、波形稳定、失真小、可控性强等特点[1]。该信号发生器的系统原理是：芯片MAX038在单片机的控制下能够产生频率占空比可调的波形，而且矩形波也可以由调节方波的占空比来实现。信号发生器产生的各种波形信号，其幅度和稳定性可由功率放大电路进行调节。利用单片机测量输出信号周期（低频信号）或频率（高频信号），进一步转换得到信号的占空比并在显示电路中显示出来。文献综述

2.2 总体设计方案

本信号发生器包含单片机（AT89C52）控制模块、信号发生模块（MAX038）、稳压电源模块、键盘模块、功率放大（AD811）及缓冲器(BUF634)模块、分频模块、LED显示模块，设计结构简单、性能稳定。本设计采用52系列单片机，它具有体积小、功耗低、电压低、扩展灵活、控制能力强等特点。因此围绕单片机控制模块与信号发生模块为核心，集合相关模块制作一款优质实用的函数信号发生器将不再是个难题。系统的总体设计框图如2-1所示：

图2-1系统的总体设计框图

3 系统硬件设计

本章主要介绍单片机外围硬件电路，信号发生模块及其相关电路。其中在单片机部分，将着重介绍时钟电路和复位电路。下面先介绍单片机部分，其引脚配置如下图3-1所示。