使用ATmega8l单片机设计一个函数信号发生器的设计报告免费下载

　　本文以ATmega8l单片机为核心设计了一个函数信号发生器。信号发生器采用数字波形合成技术，通过硬件电路和软件程序相结合，可输出正弦波、方波、三角波、三角波波形，波形的频率10hz—10kz范围内可改变，波形可以通过按键切换。

　　题设要求

　　一、基本要求：1、能输出正弦波、方波；

　　2、信号频率50Hz~10kHz可调；

　　3、输出阻抗不大于50欧。

　　二、发挥部分：1、能输出三角波、锯齿波；

　　2、信号频率可进行数字化调节并显示

　　整体方案比较与论证

　　方案一：采用模拟电路搭建函数信号发生器，它可以同时产生方波、三角波、正弦波。但是这种方法出来的一般是固定频率的波形，要想实现可调频率比较难

　　方案二：利用芯片组成的电路输出波形，MAX038是MAXIM公司生产的一个只需要很少外部元件的精密高频波形产生器，他能产生准确的高频正弦波、三角波、方波。输出频率和占空比可以通过调整电流、电压或电阻来分别地控制，具有输出频率范围宽、波形稳定、失真小、使用方便等特点，但是该方案成本高，程序复杂度高，而且在赛点附近，难以买到这样的芯片。

　　方案三：采用ATmega8l单片机与DA芯片结合，通过编程的方法实现波的产生和频率调节，此种方法电路比较简单，容易控制，性价比也高，而且atmega8l的工作频率相对51系列较高，更加容易达到输出高频率的要求。

　　通过比较，并结合自身知识水平情况，决定采用方案三。

　　理论分析与计算

　　要通过atmega8l控制da让其产生题设的波形，就要确定一个周期的采样数目，本设计采用的da为TLC5615，虽然是10位，精度较高可以得到更多的采样点，但是该芯片的串行传输的数据的相对并行传输较慢，因此为尽量减少da转换时间，舍弃10位精度，只取其8位，由此最多可以得到256个采样点；因此一个周期可以分为256个点，利用单片机的定时器，每个固定一段时间发送一个点的数据，一直循环，通过滤波把高频谐波滤掉就可以得到波的输出，按照波形的需要改变每点输出的电压，就可以实现对应波的输出。假设每个t传一个数据如果采样点有256个，则相应波形的频率为

　　F=256/t

　　题设要求最高频率要达到10khz，对于单片机产生波形，是个比较高的频率，10khz对应时间为100us，而atmega8l的机器周期在8兆晶振下，通过8分频，每计数一个就刚好是1us，而要在100us内传完256个数据，是不可能的，而且tlc5615的转换速率也跟不上，因此为达到10khz的频率不能单单的调节没发送一个数据的时间，必须减少采样点才能达到要求。