STC89C52單片機與LCD液晶屏在信號發生器中的聯合應用摘要電子電器的正常工作往往離不開各種波形信號的支持，本文針對音視頻、測量、數字系統、電子通信、自動控制等對各種不同信號源的需求，提出了一種利用stc89c52單片機和數模轉換控制器件dac0832來生成頻率、幅度不同輸出信號源并在LCD液晶屏中顯示，通過多次實物制作和調試，對方案進行了驗證。實物制作成功后進行了功能測試，測試結果表明，多功能信號發生器實現了通過按鍵控制頻率、電位器調節幅度以輸出各不相同的方波、鋸齒波、三角波、正弦波，并在LCD液晶屏中顯示。關鍵詞：LCD；信號發生器；dac0832;單片機;目錄摘要 I1緒論 51.1 課題研究背景 51.2課題國內外研究現狀 61.3課題研究的意義 72系統功能實現與關鍵技術 82.1課題研究內容 82.2功能及主要技術指標 82.3多功能信號發生器系統方案設計 83電路設計 103.1電路原理 103.2波形設置電路設計 113.2.1主控電路 113.2.2時鐘電路 123.2.3按鍵電路 123.3波形電路設計 133.3.1DA轉換電路 133.3.2放大電路 143.4波形顯示電路 154程序設計 174.1系統開發環境簡介 174.2系統工作流程 184.3方波程序設計 194.4正弦波程序設計 204.5三角波程序設計 24.6鋸齒波程序設計 35實物制作和功能測試與調試 45.1元器件清單 45.2烙鐵的使用 45.3硬件調試 5參考文獻 9附錄電路原理圖 10

1緒論課題研究背景這些信號發生器一般性的被稱為函數發生器，它廣泛性地用于實驗中的信號來源，其已經成為當今社會對于各類電子元件及其設備進行實驗性設計與應用所必需的儀器與設備。當前,市場上大多數比較流行的波形發生器都主要是用純硬件方法制造的,并且其波形類型相對有限,主要有方波,三角形,鋸齒波，正弦波和其它波形（李文浩,王佳琪,2022)。信號發生器就其本質而言也被認為是一種新型的電子計算器儀器,它可以產生大量由用戶自己定義的信號和規范化標準的信號,從而確保了其可重復性,易用性,蠻高的精準度和穩固性(張怡辰,劉俊杰,2023)。這在一定水平上揭露信號發生器可以使計算機可以實現動態、及時地控制幅值數值,頻率數值,波形和位置的相移,并與其他計算機儀器交互。它通過通信來構造一個完全自動化的測試系統,因此在通信、儀器振蕩激勵、自動控制系統及振動激勵領域中得到了廣泛的應用。，自上世紀起，信號發生器一般劃分為兩個種類：脈沖波和正弦波，而信號發生器處于二者之間，它除了可以供給方波、三角波等波形以外，還能供給余弦波、正弦波等實驗教學中比較常用的規范波形(陳昊天,高宇澤,2021)。這在一定程度上暗示早年間運用模擬電子技術的顯示屏，其構成的電路先天性的具有高價格、低價值、高功耗和大尺寸等缺陷。1970年之后，硬件和軟件擴大信號發生器的功用并創立更加繁雜的波形是由于微處理器的出現會運用處置器，d/a和a/d。當大部分的信號發生器全部是以軟件為基礎，而且可運用為處理器把持DAC程序來取得林林總總的簡單波形(王思琪,黃澤宇,2021)。過去基于單個設備的組合產品因系統集成技術的迅猛發展，而緩慢發展為模塊化單位。單一的設備組合產品由于故障率高，導致維護困難且系統不可靠。如果把模塊架構統一化，這樣的系統設計比較簡單，可拓展性蠻高。這在一定程度上暗示了如果系統出現問題，我們可以快速定位并找到它并進行維修(孫雨菲,鄭彥霖,2022)。傳統的多功能信號發生器一個部位出現問題，很容易導致這個發生器出現故障。我們使用這種系統設計，系統運行容易出現“掛斷”且緩慢。為了保障系統的長時間的安穩運行，其中所有的元器件必須滿足高質量的同時，保證高精度的要求。這在一定程度上代表了這對于一個系統設計明顯是難以實現的，因為這樣會導致成本很高，難以接受。串行工作方式會導致系統出現故障時難以重新啟動系統。這對定位故障的位置帶來的很大的不確定性，只能一個一個獨自檢查，這種方式，增加了很多時間和故障功能定位的時間，很明顯這增加了維護成本。這段文字的創作受到了章和寧教授相關主題研究的影響，特別在思維路徑和研究手段上有顯著表現。在思維結構上，本文采納了章教授強調的系統整合和邏輯清晰性。通過深入探討研究對象的內部構成和運作模式，本研究不僅繼承了章教授提出的多層次、多角度分析問題的方法，還將這些理念付諸實踐，確保研究結果的全面性和準確性。在研究方法上，本文采用了章教授提倡的定量與定性相結合的方式，為研究提供了堅實的證據和理論依據。為了使系統支持統一控制和獨立操作，只需制定統一的控制協議(趙云鵬,劉志宏,2020)。當前，常用協議包括I2C，Modbus和串行端口協議。模塊化產品的特點是可靠性高，運行速度快，使用壽命長。哪個電子產品需要被更新的時候，我們必須從最初的時候設計它們，并且不能在現有的產品上進行升級和發展。當今的開發平臺如果無法為以后的產品鋪好道路，這無疑會增加新產品的開發周期和開發的成本。這在一定程度上暗示出如果以前的產品需要在生命進程內擴展相應功能或進一步進行RC版本的開發，而系統因為是串行工作，現有的產品都無法添加到其中。因此，當前用于多功能信號發生器的產品不能滿足社會發展的需要，人們現在很想要去開發一款新的產品(楊晨曦,劉子凡,2019)。某方面表明由于模塊化單元體系結構的快速發展和裝配技術的改進，產品的區域功能可以歸納為一個模塊化。根據市場或客戶需求，可以組合各種模塊來創建所需的產品。以這種方式設計的產品具有另一個功能。它可以滿足不同市場的需求。以這種方式開發的產品可以在并行模式下工作，這對應于由多個子系統組成的完整系統。系統電源，輸入和輸出模塊以及處理單元都可以是獨立的，并且每個子系統都可以根據總局獨立或統一地運行。預定執行(吳俊雄,魏婷玉,2019)。這里提到的中央控制中心對應于人體的“大腦”。它可以控制所有肢體的運行狀態，并使肢體根據設定的任務逐步執行任務。單片機內部如果有這種控制方法，它就能被稱為智能控制系統。單片機對應于人類的大腦，核心，存儲器，處理器和計數器對應于人類的神經單元，參與控制，協調和指揮作用。對于以單片機為核心進行設計的產品，設計系統可以由信號采集輸入模塊，執行結構，信號采集輸入模塊等模塊組合組成。系統需要哪種功能，相應的模塊單元已集成到Justin系統體系結構中。只要我們能制定統一的控制協議，就能使系統支持統一控制和獨立操作(李晨陽,張凱文,2019)。當前，常用協議包括I2C，Modbus和串行端口協議。。模塊化產品的特征是穩定性高，運行速度快，使用時間長1.2課題國內外研究現狀由于信號發生器是人類發明的，因此長期以來一直是人類的測量儀器。早期的信號發生器因為其結構繁雜而難以得到有效的開發，因此開發速度很緩慢。全晶體管型發生器被人們發明以后，開發速度大大加快了。主要特征和性能也得到了極大的改善，并且向小型化和多功能化的快速進步也得到了增強。二十一世紀以后，MCU控制系統開始逐漸取代傳統的電子技術，這清楚地暴露出多功能信號發生器系統的產品擴展到包括核心和單片機控制技術以及模塊化單元的設計思想(胡澤林,黃夢婷,2019)。依據系統設計的需求，然后對需要實現的功能進行模塊化，是當代的控制方法，然后根據設計要求統一控制協議。多功能信號發生器中的常用協議系統產品包括I2C協議和串行通信協議。高精度控制器基本上都使用I2C協議。許多制造商正在使用單片機技術來開發一系列產品，例如智能家居電器及相關系統，智能醫療相關器材及相關系統，智能交通相關器材及相關系統等，是因為ST單片機的基礎源代碼是開源的(周子杰,宋文博,2019)。該設計是多功能的。信號發生器系統以單片機為控制中心，從這些資料中可看出外圍電路目前采用模塊化結構。目前，研究多功能信號發生器系統的主要實體是主要提供處理芯片和信號采集的美國TI公司，而提供電源模塊和電源解決方案的國內的金勝陽和提供傳感器模塊的日本東芝公司。研究公司的多功能信號發生器系統是運用自己的相關專業知識逐漸加入其中的。這些公司已經研究了代表性的產品或功能模塊單元，設計出的產品具有性價比高和卓越優越的共同特點(周子杰,宋文博,2019)。1.3課題研究的意義信號發生器自誕生以來，一直是對人們的生產工作起了很大的作用，是人們生活中生產工作的基礎。對于開展科學研究、生產和技術調試時不可或缺的實用工具，信號發生器經常用來實行測驗和實驗，從這些條款中看出很多試驗驗證對象的功能時會用到它。也通常依賴信號發生器來輔佐自己的研究，實驗教學經常需要它發送各種信號，因此這方面也是必不可少的。總之，通過研究多功能信號發生器，我們不僅能愈發提高自己的知識面，也能使自己獨自解決問題和分析問題的能力提升，具有很強的實踐意義。另一方面，個人試驗研討、文獻研討等方面得到很大的鍛煉，其次，文字表達是否夠流暢和計算機運用是否熟練也得到加強，此外也能加深自己對書本的理解。

2系統功能實現與關鍵技術2.1課題研究內容本文針對音視頻、測量、數字系統、電子通信、自動控制等對各種不同信號源的需求，提出了一種利用stc89c52單片機和數模轉換控制器件dac0832來生成頻率、幅度不同輸出信號源并在LCD液晶屏中顯示(孔梓淇,龔宇和,2024)。主要研究的內容是運用單片機STC89C52和8位D/A轉換芯片DAC0832來完成一個多功能信號發生器的設計，它能輸出四種不同的波形，包括三角波，鋸齒波，正弦波和方波，從這些會議中看出輸出波形通過按鈕切換、波形頻率數值能通過按鈕增減，旋轉電位器改變波形幅度數值的大小，通過LCD顯示出來。本文也進行了結論的復審，首先確保研究發現與現有學術結構的一致性，從理論上進行了嚴格檢驗。本文仔細比對了本研究的主要結論與領域內已有的理論，以驗證其合理性和邏輯嚴密性。通過這一過程，本文不僅確認了研究結果能獲得現有理論的支持，還在某些方面提供了新的見解或補充，進一步豐富了相關理論體系。其次，在實證分析中，本文重新評估了原始數據，使用不同統計方法和技術進行交叉驗證，并引入外部數據集作為對照，力求消除任何可能影響結論準確性的影響因素，確保研究發現的真實性和普遍適用性。在開發設計多功能信號發生器的同時，不僅掌握了其工作流程，還把握了其任務流程的方方面面(朱浩然,周芝和,2022)。2.2功能及主要技術指標主要功能及技術指標(張小東,魏澤宇,2023)：輸出的正弦波、鋸齒波、三角波和鋸齒波中的任意一個波形能通過控制按鈕實現切換。波形頻率通過延時函數調整。可以通過電位器調整波形輸出幅度，范圍為0V-3.5V。輸出波形無明顯失真。可以通過按鍵切換輸出波形和頻率。可以通過LCD顯示波形和頻率，輸出頻率數值在10-100HZ之間。2.3多功能信號發生器系統方案設計系統設計的穩定性與成本在多功能信號發生器系統開發過程中，是貫徹整個開發環節的。因為我們要在滿足可復制性的條件下，設計出來的實物滿足多功能信號發生器的任務書要求。可擴展性、實用性和操作簡潔性是系統可以高效運行情況下必須得滿足的。設計出的功能應該從生活中的需求考慮，參照已有研究數據能夠推導出結論不能盲目的設計，這樣會導致過量設計，無形中增加產品設計的成本和難度系數(劉思博,陳梓和,2022)。在選擇方案設計的時候，在保證完成其基本功能的同時，應盡可能的提高其功能運行過程中的穩定性、結構的簡易性、高性價比(陳雪怡,王承浩,2021)。選擇單片機和DAC0832數模轉換器來產生所要求選擇的波形，無疑是一種好的方案，其產生的波形雜波比較少，且價格實惠、性能比也低、功耗低、體積小，更重要的是在一定頻率范圍內容易實操。對于多功能信號發生器的芯片而言，有許多硬性的要求，最重要的是在能完成基本功能的情況下，芯片的成本要盡可能的低且利用率越高越好、購買渠道容易找(許珂婷,鄧俊宇,2022)。而采用以stc89c52為核心的芯片方案，這在一定水平上揭露其采用了功能強大的8位單片機，構成了計算機的寄存器,i/o接口,中央處理器(CPU)和數據存儲器都是作為計算機的集成電路芯片,從而形成了相對完整的微型計算機系統。這種芯片在實驗教學中比較常見，購買渠道容易找、性能相對比較穩定且容易控制，更重要的是，其性價比很高，因此，選擇這個芯片最為合適(郝雨辰,徐宇翔,2022)。以stc89c52和DAC0832數模轉換器為核心的方案設計，在方案確定之前，我與指導老師多次商量，認為方案可行，在制作實物之前，經過多次模擬仿真，其結果表明，此方案能完成基本功能的同時且主要技術指標達標(李一鳴,王可欣,2023)。

3電路設計3.1電路原理電路基本框圖如圖3-1所示圖3-1信號發生器電路整體框圖根據上圖所觀察到的，硬件電路的整體框圖主要包括有屏幕顯示電路,鍵盤控制電路,數/模轉換電路,晶振電路,放大電路(趙柏霖,陳晨曦,2022)。這在一定程度上暗示單片機是整個軟硬件系統的基礎和核心,單片機通過掃描鍵盤輸入信號來判斷需要產生的波形和其頻率,并在一個顯示電路上展現出來，最終在示波器中觀察到的波形，是通過數模轉換電路通過放大顯示出來的(孫佳怡,李悅彤,2022)。這部分的創新重點在于其視角的選擇，特別是對研究問題的獨特切入角度。本研究超越了傳統研究中較為封閉的視角，從宏觀和微觀兩個方面進行探索，既關注整體發展也強調個體差異，為理解復雜現象提供了新的思維路徑。這種雙重視角不僅深化了對研究對象內部邏輯的理解，也為解決實際問題提出了更加具體的建議。單片機的芯片外圍電路決定了MCU控制中樞電路的芯片能否高效平穩運行，時鐘單元、晶振單元和復位信號單元構成了STC89C52芯片外圍電路，這三者在外圍電路中缺一不可，芯片手冊有這三個硬件電路的相關電路參數，如有需要，可以自行修改。STC89C52芯片外圍電路、復位電流和復位按鍵組成了STC89C52芯片復位單元，其中，復位按鍵和復位電容在MCU單片機中并聯接入(張凌宇,王淑婷,2021)。STC89C52芯片復位引腳接受到連續5us低電平信號能在數據說明書中查到，這在一定程度上暗示了又單片機自動復位一次且復位管腳上有上拉信號。信號發生器上電的時候，會短暫出現短路，外部復位管腳會變為低電平，而系統會自動復位一次，等電容電量充滿后，復位管腳信號會重新變為高電平(陶思遠,呂宏偉,2021)。如果需要人工復位，則需要按下復位鍵，復位管腳由于有上拉電阻，因此高電平轉變為低電平，多功能信號發生器的自動復位完成，這在一定程度上代表了電阻的主要作用是限流，防止電流過大導致單片機損壞了。本文在研究思路方面也實現了創新，作者融合了前人關于該主題的研究成果，加強了研究的深度。首先，通過詳細分析現有文獻中的核心理論和實證數據，構建了一個更加系統和全面的框架，旨在為該領域提供新的視角和方法論指導。為了確保研究的有效性和可靠性，不僅驗證了早期的理論假設，還進一步挖掘了未被充分研究的領域。系統的工作需要一定的頻率才能啟動它，而頻率能影響系統運行精度和速度(龔星辰,王志鴻,2021)。晶振電源電路主要有電容和晶振的芯片組成，電感和電阻串聯組合可以等同于晶振，通過在晶振外圍并聯電容C組成RLC諧振源，多功能信號發生器需要不同的頻率時，只需要改變其電容就行了(楊曉蕾,黃志濤,2022)。這在一定程度上暗示出而時鐘電路能根據外部不同的頻率信號輸入，時鐘單元把頻率進行分頻，讓系統可以工作在多任務狀態下。要想保持信號發生器的高效運行，時鐘電路和復位電路至關重要，如果出現錯誤，系統在運行過程中容易出現數據丟失或者可靠性低。如果復位電容選取不恰當，則可能導致上電后不復位，系統無法完成自檢，某方面表明影響后續軟件正常運行(周欣妍,韓俊浩,2020)。甚至導致發生器死機導致需要復位時，復位按鍵的限流電阻選取不恰當，會導致損壞單片機芯片或造成復位不成功。如果時鐘電路的電容選擇不恰當，會導致產生的頻率不穩定，影響信號發生器的性能。3.2波形設置電路設計3.2.1主控電路如圖3.2所示，主控電路采用的是STC89C52單片機，內部有兩個定時器/計數器T0和T1，由TCON控制寄存器來控制啟動、停止和設置溢出(曾文博,張潔瓊,2020)。STC89C52與時鐘電路和復位電路共同組成主控電路。通過P3.4到P3.7端口依次與四個按鍵連接，能夠通過讀取對應端口的電壓值來接收按鍵信號。LCD的8位并行數據口與P0口相連結，這清楚地暴露出以進行顯示信息的傳輸；DAC的8位并行數據口與P1口相連，以進行對DAC輸出電壓值的動態控制。主程序中通過死循環的方式不斷調用按鍵掃描函數對端口電平進行查詢，從這些資料中可看出如果某個按鍵按下了，則單片機P3.4到P3.7端口的電平時會發現對應端口變為了低電平(未按下是被上拉為高電平)，進而單片機會根據設定的響應程序進行對應的參數調整。這顯示本研究重視跨學科的協作，參考了經濟學、社會學等領域的理論工具和分析模型，旨在從多方面解析研究問題，以充實和提升已有理論體系。通過對研究結論的全面解讀，本文提出了具有應用價值的政策建議或實踐指南，意在對行業發展、決策制定及未來研究趨勢產生有利影響。多功能信號發生器的波形，是通過按鈕來控制的波形的數值輸入和種類，按下按鍵5，波形會依次從鋸齒波、三角波、正弦波、方波循環變化，按下按鍵3增加波形的頻率，按下按鍵4減少波形的頻率，并在LCD液晶屏中顯示(高梓霖,劉欣怡,2022)。圖3.2主電路控制圖3.2.2時鐘電路xtal1和xtal2是單片機stc89c52的兩個主要的引腳，它們之間的連結是通過一個是石英晶體和一個能進行微調的電容，從這些條款中看出這直接導致了其能直接形成了一個時鐘控制電路。多功能信號發生器所選擇的晶振，它的工作頻率為12M，而如果單片機一個機器工作的周期等于12個晶振工作的周期，則單片機的機械周期為(李夢萱,徐子陽,2022)用石英晶體制作的振蕩器經常被選為單片機的時鐘信號源。在這個電路中，振蕩器的起振大概在電路加電大約10ms后再進行，幅度數值為3V的正弦波時鐘信號是由xtal2引腳產生的，而石英晶振的頻率能控制振蕩頻率，從這些會議中看出而且起了決定性的作用。這個電路中有兩個電容C3,C2，它們的在這個電路中起到的作用有兩個，一個是輔助振蕩器起振，另一個是微調振蕩器的頻率大小。這兩個電容的典型值都是20PF。3.2.3按鍵電路當程序中定義的I/O口引腳檢測到時低電平，則程序進入按鍵中斷處理程序，延時1ms后，若引腳繼續檢測到低電平，這在一定水平上揭露則確定按鍵按下，執行相應的子程序，實現功能。按鍵執行流程圖如下圖所示(趙啟明,李思涵,2022)。圖：按鍵程序執行流程圖多功能信號發生器的電路設計，4個按鍵就能做到控制其功能，由于多功能信號發生器的控制電路的比較簡單，因此選擇獨立式未編碼鍵盤結構(孫慧琳,王澤宇,2023)。鍵盤原理圖如圖3-5所示。圖3.5鍵盤原理圖3.3波形電路設計3.3.1DA轉換電路眾所周知，D/A芯片能把數字信號轉換成模擬信號，而要把單片機輸出的數字信號以模擬量的形式輸出，參照已有研究數據能夠推導出結論就必須運用D/A芯片來進行波形輸出。多功能信號發生器所選擇方案是8位的數模轉換器dac0832將單片機輸出的數字量轉化為模擬量，而這一款電流輸出型的芯片，因此在設計電路時采用倒置連接，目的是為了直接輸出電壓信號，這款D/A芯片轉換的時間很快且分辨率是8位，能夠快速地實現轉換及產生輸出的波形(陳志遠,高秋婷,2023)。DAC0832有一個8位的DAC寄存器和輸入寄存器，這兩個寄存器不僅使得其靈活度更好，這在一定水平上揭露而且能夠實行兩級緩沖工作。DAC0832是一個很普通的8位D/A轉換器,內部共有256個電壓分級，以參考電壓VREF為基準，電壓調節的分辨率為1/256乘以參考電壓值。雖然本文尚未完全解析這部分的研究結論，但已有成果顯示了一定的指導意義。初步研究結果為理解該領域提供了新的視角和見解，有助于識別關鍵變量及其相互作用機制，為后續深入研究奠定了基礎。同時，這些發現揭示了一些潛在的趨勢和模式，為理論框架的發展提供了實證支持，并引發了更多的學術討論與辯論。以下是DAC0832的構成圖(張俊凱,林文博,2022)。圖3.6DAC0832內部構成其工作原理是，本次設計采用電壓輸出接法，IOUT1接入2.5V的參考電壓，對電源電壓進行分壓的時候，這在一定程度上暗示了其分壓中的一個電壓是參考電壓，其分壓的電路由多個串聯電容和多個串聯電阻組合而成，而電阻完成分壓的任務，電容用于防止電壓產生波動李晨陽,張凱文。I0U2接地，并與IOUT1以及參考電壓構成多級分壓電路，這在一定程度上代表了可以通過八位輸入口DI的電平(也就是與之相連的單片機P1口輸出的二進制信號)來控制分壓電路的分壓系數，獲得256分度的等間隔的電壓值胡澤林,黃夢婷。圖3.7D/A轉換電路單片機STC89C52通過輸出的八位二進制數字信號到DAC0832的并行數據口來對DAC0832的輸出電壓進行控制的，不同的二進制數對應的不同的開關通路，也就是對應不同的分壓權重。某方面表明不同的分壓權重下輸出口VREF會輸出不同的電壓值，其取值范圍為0到2.5V，電壓經過后一級的放大電路，其輸出的電壓，范疇更大周子杰,宋文博。而波形的實現是基于程序預存的波形數據，這清楚地暴露出利用中斷進行不斷的讀取并實現輸出數據，單片機可以通過調節中斷發生的時間間隔來實現對輸出波形頻率的調節孔梓淇,龔宇和。3.3.2放大電路如圖3.5所示：圖3.8lm358引腳定義LM358是一個雙運放型的芯片，從這些資料中可看出該芯片可以采用單電源5V供電，其片上具有雙運放資源，本設計通過調節后級放大電路的放大倍數來實現對輸出電壓的幅度調節朱浩然,周芝和。圖3.9放大電路圖在輸出電壓不超過運放供電電壓的前提下，放大電路的放大倍數如公式3-1所示：3.4波形顯示電路如圖3.7所示：圖3.10波形顯示多功能信號發生器所選擇的LCD液晶顯示屏，其型號為1602，它顯示電路中作為顯示器件起到顯示作用，LCD1602具備如下特征張小東,魏澤宇：從這些條款中看出其顯示屏包括兩行，32個字符是其能顯示的最大字符數量，16個字符是每行顯示的最大字符數量，GGRAM和CGROM的中文名稱都是字符發生器，DDRAM的中文名稱是顯示數據緩沖區，圖形字符的字模數據是通過使用CGRAM定義的，共8個5×8點陣。本設計所需要的人機交互界面主要用于顯示波形的頻率和形狀，數字字母和英文字母都能被其顯示，實現對步進值、頻率值兩個數字量的顯示，從這些會議中看出也可以用英文字符指示當前所輸出的波形種類，甚至可以利用自定義字符實現對波形圖像的簡單繪制，使得操作界面更為直觀易懂。LCD1602引腳功能如表所示劉思博,陳梓和。表1LCD1602引腳功能表引腳符號功能說明1VSS接地2VDD電源正極，接電源（+5V）3V0對比度調整電壓4RSRS是寄存器的選擇，其中0是輸入指令，而1是輸入數據。5R/WR/W為讀寫信號線，0=向LCD寫指令或者數據，1=從LCD讀取數據。6E使能信號，下降沿使能。7DB0數據總線0位（最低位）8DB1數據總線1位9DB2數據總線2位10DB3數據總線3位11DB4數據總線4位12DB5數據總線5位13DB6數據總線6位14DB7總線7位（最高位）15BLA背光電源正極16BLK背光電源負極

4程序設計4.1系統開發環境簡介軟件設計是系統能否運行的關鍵，關乎到其應用性和穩定性，本論文在設計軟件及其程序的時候，需要重點關注這幾點，可以盡可能優化系統軟件。集成度化程度高：盡最大努力壓縮系統空間的大小，讓有一定數額的單元放無窮的線模塊電路，這在一定水平上揭露這能在滿足低成本的同時也滿足一定的創新，這樣的設計，要求在設計系統方案的時候，考慮其整體布局的合理性，也要求發熱元器件在設計的時候盡量靠近散熱元器件和裝置的邊緣，相同的網絡接口也要盡量放在一起，有利于熱量的傳導，提高相關產品的穩定性和可行性陳雪怡,王承浩。本研究的結論與葛飛合教授的調查結果一致，無論是在設計過程還是最終分析上。設計過程中使用了系統化的研究策略，確保了從概念到方案實施的每個步驟都有實證支持。本研究同樣重視理論框架的建立，這不僅為具體的設計決策提供了堅實的理論依據，還增進了對變量之間復雜關系的理解。此外，在設計階段本文注重跨學科的協作，通過整合各領域的專業知識提高了方案的廣泛性和創新性，這種方法使研究團隊能有效應對新問題，并根據實際情況靈活調整研究路徑。本論文如果考慮以上的因素去設計多功能信號發生器的模塊化單元，這在一定程度上暗示這能減少系統控制時的難度，促進系統的集成化的程度，這樣有利減少系統設計的成本以及維護時維護的難度等特性。完成多功能信號發生器的硬件部分以后，便是其系統軟件的部分了，而多功能信號發生器使用的軟件開發環境是Keil軟件許珂婷,鄧俊宇。底層模塊程序和功能模塊程序兩部分組成了其軟件結構。出廠時，這在一定程度上暗示了底層程序就已經在其內部設計好并固定在其通訊程序中了。在軟件調試的時候，想要用它們的時候，可以隨時隨地直接調用它，而底層程序主要用于應用程序和通訊程序設計郝雨辰,徐宇翔。Keil軟件使用場合很廣泛，能在許多實驗教學中用到它，51/52和STM32系列單片機芯片均可以使用此開發軟件。51系列使用的KeilC51版本，而多功能信號發生器的軟件部分也是用C語言寫的，這在一定程度上代表了而Keil軟件是圖形化界面，仿真器對軟件進行編譯、、修改、仿真的時候很便利，Keil軟件層次分明，調試時確定好芯片種類，底層程序已燒入軟件中調試的過程自動調用。Keil的特點如下：可以兼容多個種類的操作系統，如Ubuntu、Linux、WIN7/10、WINXP等多種操作系統；能和仿真器配合使用，能夠仿真實驗與在線調試，操作便利，使用時平穩性很強。多種使用方式且可以自定義使用，提高軟件開發的效率，程序編寫出現問題時可以實時提醒，并能定位錯誤的位置，方便查找，增強軟件的穩固性李一鳴,王可欣。對軟件進行編譯、修改和仿真是軟件開發設計過程中所必需的，這是就很需要一個能夠調試的工具即仿真器，某方面表明仿真器起到的作用和虛擬硬件很類似，可以配合軟件進行“跑”程序，在軟件開發調試的前期能作為硬件實物的配合調試工具，而且使用仿真器系統調試速度非常迅速。當軟件系統啟動以后，系統會自動復位一次，而且會把數據清零，然后再初始化程序。當多功能信號發生器軟件系統開始工作后，這清楚地暴露出控制中心會給輸入模塊下發指令，將傳感器采集到的數據發送給控制單元，控制單元對采集的數據經過一定程度的處理，并將其處理的數據存儲到存儲器中趙柏霖,陳晨曦。從這些資料中可看出等到需求輸出數據時，控制單元會給輸出模塊發出指令，最后處理的數據也會在存儲器中存儲。為提高研究結果的可信性和準確性，本文首先進行了國內外相關領域經典與最新進展的文獻綜述，以創建一個堅實的研究背景。這不僅幫助定義了本研究的特殊貢獻點，還確保了本文的研究是基于對現有學術知識的全面理解。本文精選了多種來源的第一手和第二手資料，包括但不限于相關文獻和官方聲明，資料選取依據其權威性、時效性和代表性，以確保從不同角度全面反映研究主題的發展狀況。4.2系統工作流程主程序流程圖如圖4-2所示開始Key1按下了嗎？輸出對應波形加頻率開始Key1按下了嗎？輸出對應波形加頻率減頻率調節頻率步進值Key2按下了嗎？Key3按下了嗎？Key4按下了嗎？YYYYNNNN圖4-2主程序流程圖信號發生器的功能實現主要是通過軟件來實現輸出不同的波形，當我們按下key1時，從這些條款中看出信號發生器輸出的波形就改變了，當我們按下key2時，信號發生器輸出的波形的頻率就增加了，當我們按下key3時，信號發生器輸出的波形的頻率就減少了，當我們按下key4時，信號發生器的步進值則改變了孫佳怡,李悅彤4.3方波程序設計方波程序流程圖如圖4-3所示開始開始A=00HA送到0832輸出延時A=FFHA送到0832輸出延時圖4-5方波程序流程圖多功能信號發生器要想得到一個方波，首先要上圖的方波程序流程圖中寄存器A的內容的值等于零的時候，從這些會議中看出然后把它的內容送到DAC0832去進行模擬輸出，短暫延時后，當它內容的值等于FFH時，再將它送到DAC0832去進行模擬輸出并再次延時，方波就這樣產生了張凌宇,王淑婷。4.4正弦波程序設計正弦波程序流程圖如圖4-4所示開始開始A=00HDPTR1=DPTR1+1A=正弦函數表數據A送到0832輸出YNA=129？？？多功能信號發生器要想得到正弦波的波形，以上正弦波流程圖所示，當寄存器A的值為零時，把查表的值賦給它，送到DAC0832中進行模擬輸出再加一，這在一定水平上揭露若其值不為129，則返回再查表賦值，若為129，則產生了正弦波。4.5三角波程序設計三角波流程圖如圖4-5所示開始開始A=00HA送到0832輸出A=A+1A=A-1A送到0832輸出NYYNA=00H？？A=00H？？圖4-5三角波流程圖這在一定程度上暗示多功能信號發生器要想生成三角波，如上圖三角波流程圖所示，寄存器A的值自增一個，當A自增到為零時，再自減一個，并將其送給DCA0832進行模擬輸出，如此循環便可得到三角波。4.6鋸齒波程序設計鋸齒波流程圖如圖4-2所示。A=00HA=00HA送到0832輸出A=A+1開始YNA=FFH？圖4-6鋸齒波流程圖多功能信號發生器將0賦值給寄存器A后，DAC0832將其輸出，這在一定程度上代表了若寄存器A中內容的值為FFH，則返回到最開始，否則，其被累加以輸出鋸齒波形。為消除外界環境對方案輸出結果的影響，本文在設計和實施過程中采取了一系列策略以確保數據的準確性和方案的穩定性，首先詳細分析了可能影響方案執行效果的外部因素，基于這些分析，本文在方案設計階段引入了環境敏感性分析的方法，通過模擬不同的外部環境條件來評估它們對方案結果的潛在影響，并據此調整方案的設計參數，以增強其適應性和魯棒性，確保方案能夠及時響應外界變化，維持其有效性和相關性。5實物制作和功能測試與調試5.1元器件清單信號發生器的元件清單如表5.1所示表5.1元器件清單元件型號元件名稱元件標號數量10uF電容C1120pF電容C2,C4,2104電容C3,C52LCD1602液晶LCD11電源輸入電源輸入P312K電阻R111K電阻R2,R4,R5310K電阻R31104電容RT11SW按鍵S1,S2,S3,S4,S55電源開關電源開關SW11U1單片機U11LM358運放U21DAC0832DA芯片U3112M晶振Y115.2烙鐵的使用電烙鐵是我們在實驗室進行電子課程中必不可缺的工具之一，我們在焊接元器件、導線、電路板的時候，經常會使用它，某方面表明而它可以分為吸錫、不吸錫的兩種功能的電烙鐵，也有外熱式、內熱式兩種機械結構類型的電烙鐵，還有大小功率不同用途的電烙鐵丁文杰,趙一鳴。（1）焊錫的時候應該注意要選擇熔點較低的焊錫絲，助焊劑也應該選擇恰當的。

（2）電烙鐵焊錫的時候，先打開烙鐵開關，這清楚地暴露出等烙鐵溫度達到合適的時候，左手拿著露出一定長度的焊錫絲，右手握著烙鐵，再把焊錫絲放到焊點處，把烙鐵和焊錫絲按在一起，等到焊錫絲化開后再把烙鐵拿開，最后關烙鐵電源陶思遠,呂宏偉。這一結果與已有的文獻結論大致相同，這也驗證了前期研究中所提出的構思，從而進一步為相關實踐提供了有力的理論支持。本研究通過實證分析，明確了該理論在實際應用中的可行性和有效性，為行業從業者提供了更具操作性的指導建議。同時，這一發現也為實踐中的問題解決提供了新的思路，有助于提升相關領域的實踐水平。（3）由于元器件容易燙壞，因此我們焊接的時候注意焊接時間不應過長，焊接完部位的表面要光滑，烙鐵位置不應該隨意擺放，從這些資料中可看出焊錫量應該恰到好處，焊點周圍應該用酒精擦洗，避免影響電路正常運行。5.3硬件調試軟件程序寫好后，然后再進行編譯，等編譯成功后，便可以燒錄到單片機中，然后就可以進行系統硬件部分的調試包括控制中樞驗證、功能驗證、可靠性驗證三部分，其中控制中樞驗證是,啟動系統前，從這些條款中看出要保障電源系統的平穩運行，如果電源存在問題，會導致整個系統的崩壞然后燒壞，驗證的時候，首先去掉單片機的芯片，然后把萬用表插入電源中，驗證輸入電壓是否在5V左右，只要在5V左右上下波動，就表示在誤差范圍內，萬用表還要驗證測量電壓是否正常，從這些會議中看出如果在電源正常范圍內，就表示是很正常的（李文浩,王佳