基于单片机的多波形信号发生器设计

#include 
unsigned char wave_type = 0;  // 0-方波, 1-三角波, 2-锯齿波, 3-正弦波
unsigned int frequency = 1000; // 默认频率1000Hz
void InitSystem();
void ScanKey();
void OutputWave();
void DisplayInfo();
void main()
{InitSystem();while(1){ScanKey();OutputWave();DisplayInfo();}
}

3.2 键盘扫描与波形选择

通过轮询方式扫描矩阵键盘，判断按键按下状态，更新波形类型或频率值。

void ScanKey()
{if(KeyPressed_Wave1()) wave_type = 0; // 方波if(KeyPressed_Wave2()) wave_type = 1; // 三角波if(KeyPressed_Wave3()) wave_type = 2; // 锯齿波if(KeyPressed_Wave4()) wave_type = 3; // 正弦波if(KeyPressed_FreqUp()) frequency += 100;if(KeyPressed_FreqDown()) frequency -= 100;
}

3.3 波形生成程序

波形数据通过查表法或算法生成数字值，输出至DAC实现模拟波形。

unsigned char sine_table[256] = { /* 0~255正弦波查表数据 */ };
unsigned char tri_table[256] = { /* 三角波查表数据 */ };
unsigned char saw_table[256] = { /* 锯齿波查表数据 */ };
void OutputWave()
{unsigned char i;for(i=0;i<256;i++){switch(wave_type){case 0: DAC_Output(0xFF*(i<128)); break; // 方波case 1: DAC_Output(tri_table[i]); break; // 三角波case 2: DAC_Output(saw_table[i]); break; // 锯齿波case 3: DAC_Output(sine_table[i]); break; // 正弦波}Delay_US(frequency);}
}

3.4 DAC输出程序

DAC输出模块通过P0口将8位数据送至DAC芯片，实现模拟电压输出。

void DAC_Output(unsigned char value)
{P0 = value;
}

3.5 显示程序

LED显示当前波形类型，数码管显示频率值，采用动态扫描实现显示。

void DisplayInfo()
{// LED显示波形类型P2 = (1 << wave_type);// 数码管显示频率DisplayNumber(frequency);
}

3.6 延时函数设计

延时函数用于控制波形采样周期，保证输出频率精确。

void Delay_US(unsigned int us)
{unsigned int i,j;for(i=0;i


4. 系统特点与应用
本系统设计具有以下特点：
多波形输出：可实现方波、三角波、锯齿波和正弦波输出，满足多种测试需求。
频率可调：用户可根据实验要求设置不同频率，波形稳定且精度高。
显示直观：LED与数码管显示波形类型及频率，操作简单，信息清晰。
模块化设计：硬件和软件均采用模块化设计，便于后期扩展或升级。
成本低廉：采用AT89C51单片机与常见DAC芯片实现波形输出，降低了系统成本。
该信号发生器广泛应用于电子实验室、教学演示及电子产品测试中，能够为实验和开发提供可靠的波形信号支持。
5. 总结
本文设计的基于单片机的多波形信号发生器，以AT89C51单片机为核心，结合DAC芯片实现数字信号到模拟信号的转换，并通过键盘控制波形类型与频率，LED与数码管显示信息。系统操作简便、输出波形精确、频率可调，能够满足实验室和教学环境对多波形信号的需求。
通过合理的软件模块设计和硬件电路布局，本系统不仅实现了四种波形的稳定输出，还具备较强的扩展性和可靠性，为电子实验及教学提供了一个高效、实用的信号发生平台。