10Hz-10kHz连续可调矩形波发生器的设计及仿真分析各专业完整优秀毕业论文设计图纸10Hz-10kHz连续可调矩形波发生器的设计及仿真分析摘要：本文概述了波形发生器的发展状况及其研究意义；比较和研究了信号发生电路选择方案、单片机选择方案、显示电路选择方案和按键电路选择方案；分析和设计了系统的框图、软件流程和硬件电路；比较和解析了通过对软件和硬件的仿真调试所得出的仿真数据；归纳了设计的误差并得出论文的结论。关键词：矩形波发生器、连续可调、单片机、仿真Designandsimulationanalysisof10Hz-10kHzcontinuouslyadjustablesquarewavegeneratorAbstract:Thisarticleoutlinesthedevelopmentandsignificanceofwaveformgenerator,comparesandresearchestheselectiveschemesofsignalgeneratingcircuit,singlechipmicrocomputer,displaycircuitandkeycircuit,analyzesanddesignsthewholediagramofthesystem,thesoftwareprocessesandhardwarecircuit,comparesandresolvesthesimulationdataobtainedbythesimulationsoftwareandhardwaredebugging,summarizestheerrorofdesignandcomestotheconclusionofthepaper.Keywords:squarewavegenerator,continuouslyadjustability,singlechipmicrocomputer,simulation引言波形发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。波形发生器又称信号源，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。它能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）和正弦波。随着电子测量技术与计算机技术的紧密结合，一种新的信号发生器――多功能波形发生器应运而生。所谓多功能波形发生器[1]是能够产生大量的标准信号和用户定义信号，并保证高精度、高稳定性、可重复性和易操作性的电子仪器。因而它具有广阔的应用前景。通过各方面的调查研究表明，目前国内外优越的波形发生器厂家大部分采用以单片机为核心的，来实现多功能波形发生器。1概述波形发生器亦称函数发生器，作为实验用信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种类有限，多为锯齿、正弦、方波和三角等波形。波形发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的一般可以完全由硬件电路搭接而成，如采用555振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电路便是一种途径。但是这种电路存在波形质量差、控制难、可调范围小、电路复杂和体积大等缺点。在科学研究和生产实践中，如工业过程控制、生物医学和地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。但是由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号源所需的RC值要很大。大电阻和大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证。体积大、漏电和损耗显著更是其致命的弱点。一旦工作需求功能有增加，则电路复杂程度会大大增加。利用单片机采用程序设计方法来产生信号，具有线路相对简单、结构紧凑、价格低廉、频率稳定度高、抗干扰能力强和用途广泛等优点，并且能够对波形进行细微调整，改良波形，使其满足系统的要求。只要对电路稍加修改，调整程序，即可完成功能升级。1.1波形发生器的发展状况波形发生器[2]是能够产生大量的标准信号和用户定义信号，并保证高精度、高稳定性、可重复性和易操作性的电子仪器。函数波形发生器具有连续的相位变换和频率稳定性等优点，不仅可以模拟各种复杂信号，还可对频率、幅值、占空比和波形进行动态、及时的控制，并能够与其它仪器进行通讯，并组成自动测试系统，因此被广泛用于自动控制系统、震动激励、通讯和仪器仪表领域。近几年来，国际上任意波形发生器技术发展主要体现在以下几个方面[3]：eq\o\ac(○,1)过去由于频率很低，所以应用的范围比较狭小。随着输出波形频率的提高，使得任意波形发生器能应用于越来越广的领域。任意波形发生器软件的开发正使任意波形的输入变得更加方便和容易。任意波形发生器通常允许用一系列的点、直线和固定的函数段把波形数据存入存储器。同时可以利用一种非常强有力的数学方