低频函数信号发生器的设计(2)
传统的由纯硬件搭建而成的信号发生器存在波形差，难控制，可调区间小，笨重，电路复杂等缺点，在一些常常用到低频信号的科研以及生产活动中，由于硬件构成的信号发生器的低频信号的性能经常不令人满意。因为低频信号要求的RC很大，对于大电阻，大电容的制作上存在较大的困难，导致参数的精度得不到保障。同时又由于体积大会存在高功耗的缺点，有时因为工艺不过关，甚至会产生漏电的情况，同时当产生新的功能需求时，需要重新设计硬件电路，成本会很高，很不实用。因此这就要求我们设计一种低功耗，宽频带，能产生多种波形且可以进行编程控制的低频信号发生器。
1.2 单片机概述
单片微型计算机简称单片机，是一种典型的嵌入式微控处理器，常用MCU表示。MCU又称作单片微控制器，其将一个计算机的系统集成到了一个芯片上，这一个芯片就相当于一台计算机，因此才会有“单片机”这一个称呼。MCU和普通的计算机相比，只缺少了I/O设备，其具有体积小，廉价，易于学习和开发的特点，在工业控制领域有着广泛的应用。
因特尔公司的Z80是最早按照这一理念设计出的处理器。其中8051型是最为成功的一款。此后一款名为MCS51的单片机系列以8031型处理器为模板被开发出来。MSC51单片机以其简单可靠的特点赢得了人们的青睐。其后，尽管ARM公司在后来发展出了主频超过300M的32的高性能单片机，8031系列单片机仍未被淘汰。目前，基于8031系列的单片机还在被人们广泛的使用于生产生活中。事实上，单片机比处理器更加的适用于嵌入式系统。
随着科技的进步，现代生活中人们所用的各种电子产品中几乎都会有单片机集成在里面例如手机，家电，汽车等等。本文所设计的低频函数信号发生器就是以单片机位核心的。
1.3 信号发生器概述
信号发生器是重要的电子设备。它可作为独立的信号源，也可作为高性能电子仪器的重要组成部分。它为设备提供了高质量的精密信号源和扫频源，使相应的系统检测过程可以大幅度的简化，降低费用并提高精度。市场上目前提供的信号源大致可以分为四种：超高频，高频，低频，超低频，其对应的频率范围分别是1MHZ以上、几百KHZ—几百MHZ、几十HZ—几百KHZ、零点几HZ—几百HZ。在人们的日常应用中，超低频和超高频常常是不用的。
1.4 系统实现的功能
传统的信号发生器因为设计生产工艺是由纯物理硬件构造的，故而存在许多弊端。诸如沉重、不便携、体积庞当等。同时产生的信号品质差，不易调节，缺乏稳定性。因此设计一款更加符合人们当前要求的信号发生器就成了一件很有必要的事情。
本设计期望使用AT89C51单片机和8位D/A转换芯片DAC0832来构建一个可以生成三角波，锯齿波，方波，正弦波的信号发生器。产品应具有产生高品质信号的能力，且便携性也应该良好。根据设计的需求，我们需要对各种波形的参数进行编程。然后将编好的程序存入单片机的程序存储器中。在收到外部的调用命令时，从中调用相应程序，经过D/A转换电路和放大电路后，从低频信号发生器的I/O端口输出，并显示在示波器及LCD屏幕上。同时我们可以使用键盘对发生器进行控制，调节输出的信号。
1.5 主要研究内容
本设计以AT89C51单片机为核心，使用C语言进行程序的编写。同时配有相应的外设与接口电路组成一个低频信号发生器系统。本产品具有很强的实用性。
本设计进行了如下工作：