51单片机的信号发生器开发，输出正弦波、方波、三角波和锯齿波，频率10~100HZ，原理图+代码等

设计要求

1. 以MCS-51系列单片机为控制器件，用C语言进行程序开发，结合外围电子电路，设计一款函数信号发生器系统；

2. 能够产生正弦波、方波、三角波和锯齿波4种波形；

3. 扩展键盘输入电路，用于切换波形类型、设定频率大小和步进值；

4. LCD1602显示电路实时显示当前波形类型、频率值等信息；

5. 波形频率值调节范围：10~100Hz；

6. 频率步进值调节范围：0.1~10Hz；

系统概述
本文基于51单片机设计的函数信号发生器系统，能够产生正弦波、方波、三角波和锯齿波4种波形，且波形频率可调，调节幅度为10~100Hz。

系统由5V供电模块、AT89C51单片机最小系统、DAC0832模数转换电路、LM358放大电路、LCD1602液晶显示电路、按键电路和LED指示灯电路组成。

系统框架如下所示：

工作原理为：单片机产生的数字信号，经DAC0832转换为模拟信号，再通过LM358运算电路放大后，输出4种频率可调的波形。

波形的类型和频率值由LCD液晶显示，波形的切换和频率的调节由按键控制。同时，4个不同色彩的LED分别作为不同波形的指示灯。

仿真电路图

原理图

仿真结果分析
打开函数信号发生器仿真文件，双击单片机加载Signal.hex文件（位于C程序文件夹内），运行仿真，结果如下。

LCD1602液晶第一行显示Wave：Sine，第二行显示Freq：10.0Hz。表示当前初始化波形为10Hz的正弦波，同时与正弦波相对应的绿色LED灯点亮。

此外，系统会自动弹出示波器窗口，显示该波形。本系统中，信号输出端接示波器的A通道。

系统输出10Hz的正弦波

仿真运行时，如果不小心关闭示波器窗口或者未弹出示波器窗口，鼠标右击示波器，在下拉菜单中点击Digtal Oscilloscope即可恢复。

系统中，四个按键用于控制波形类型的切换、频率值的增减以及频率步进值的增减。

点击“切换”键，可实现正弦波、方波、三角波和锯齿波4种波形间的来回切换；

在波形频率显示模式下，“增加”和“减少”键用于增减当前波形的频率大小，系统默认频率步进值为0.1，即按下一次“增加”或“减少”键，频率的改变幅度为0.1Hz。

例如，我们将波形切换至方波，将其频率设定为14.5Hz，结果如下。此时，与方波对应的红色LED灯点亮。

系统输出14.5Hz的方波

当按下“步进”键后，系统进入步进调节模式，如下图所示。LCD显示Step value：0.1，表示当前步进值为0.1Hz。此时，“增加”和“减少”键，用于改变步进值的大小。

频率步进值为0.1Hz

例如，我们设定频率步进值为3Hz，结果如下所示。设定完成后，再次按下“步进”键，系统退出步进调节模式，返回频率显示模式。这时，按下“增加”或“减少”键，频率值的改变幅度就为3Hz。

频率步进值为3.0Hz

下面，我们设置系统输出频率为50Hz的三角波和80Hz的方波，结果如下。

系统输出50Hz的三角波

系统输出80Hz的锯齿波

综上所述，函数信号发生器仿真电路运行效果满足设计要求，验证成功。

资源内容
（1）基于51单片机的函数信号发生器设计论文完整版；
（2）Keil C程序；
（3）Proteus仿真；
（4）原理图文件；
（5）Visio流程图文件；
（6）元器件清单；
（7）参考资料；

资源截图

资源获取方法
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由于函数信号发生器设计为我的原创设计，
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