基于单片机正弦波系统信号发生器

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1、基于单片机正弦波系统信号发生器学校：宿州学院班级：08电气一班姓名：李伟指导教师：郑伟27基于单片机正弦波系统信号发生器绪论………………………………………………………………2第一章系统概述和方案………………………………………31.1引言…………………………………………………………………31.2方案选择……………………………………………………………31.3DDS的理论分析与参数计算……………………………………31.3.1DDS的基本原理…………………………………………………31.3.2参数计算……………………………….

2、…………………………41.4信号发生芯片选择……………………………………………………………4第二章系统硬件设计…………………………………………62.1系统总体设计………………………………………………………62.2单片机介绍及与AD9835（DDS）连接电路……………………62.2.1AD89S51芯片介绍…………………………………………………62.2.2AD9835（DDS）芯片介绍………………………………………72.3信号发生器…………………………………………………………82.4低通滤波电路………………………………

3、………………………92.5D/A转换及浮动控制电路…………………………………………102.6信号放大器…………………………………………………………102.7显示电路……………………………………………………………112.8键盘电路……………………………………………………………122.9电源电路……………………………………………………………12第三章系统软件流程图………………………………………143.1主程序流程图………………………………………………………143.2键盘处理子程序流程图……………………………………………1

4、43.3D/A转换子程序流程图………………………………………………………15致谢……………………………………………………………17附录……………………………………………………………1827绪论基于单片机正弦波系统信号发生器设计,该课题的设计母的是充分运用大学期间所学的专业知识,考察信号发生器的基本功能,完成一个基本的实际系统的设计全过程.通过单片机控制一个有特殊功能的信号发生芯片,可以产生一系列有规律的幅度和频率可调的波形.这样一个信号发生装置在控制领域有相当广泛的应用范围.直接数字频率合成（DDS）是近年来发展起来

5、的一种新的频率合成技术。其主要有点是相对带宽很宽、频率转换时间极短（可小于20ns）、频率分辨率很高、全数字化结构便于集成、输出相位连续、频率、相位和幅度均可实现控制。因此能够与计算机紧密联系在一起，充分发挥软件的作用。作为应用现在已有DDS产品用于接收基本振、信号发生器、通信系统，雷达系统、跳频通信系统等。本文介绍一种由直接数字频率合成芯片AD9835设计的正弦信号发生器，该芯片支持高达50MHZ的时钟频率，可以产生最高达25MHZ的正弦波形。通过单片机控制完全可以满足设计所要求的正弦波信号的生成。本文主要分六大部

6、分；绪论，系统概述和方案，硬件部分，软件部分，展望和致谢。绪论，首先对课题研究背景和所涉及的相关技术领域进行了介绍；第一章对系统所要完成的功能和可拓展的功能进行概述，确定系统的设计方案主要元器件的选择。第二章对系统的硬件结构和各部分组成做了简单的介绍和讲解。第三部分是软件部分，这部分主要介绍了主程序的流程框图及各个子程序的流程框图，最后对整篇文章进行了总结。27第一章系统概述和方案1.1引言信号发生器的实现方法很多，传统的波形发生器通常由晶体管、运放IC等分离原件制成。与此相比，基于集成芯片想波形发生器具有高频信号输

7、出、波形稳定、控制简便等特点，且大多能产出正弦波、矩形板和三角波等多种波形。根据设计要求，又基于DDS芯片AD9835在正弦波产生方面的优良特性，这里提出一种基于DDSAD9835的正弦波信号发生器的设计方案。本次设计的基于单片机的信号发生器设计就是一个单片机控制系统，对信号发生芯片进行的控制。通过单片机对信号发生芯片经行精密控制，实现对波形的频率和幅度的控制。这些控制可以通过键盘设定，这就要求对选择的信号发生芯片，选用的单片机有初步的了解，并对整个系统的结构有个合理的分配。1.2方案选择方案一：直接利用单单片机编程

8、产生正弦波优点：简化了产生正弦波的硬件和软件，电路结构简单。缺点：编程复杂，波形失真较大，不能达到要求输出的高频信号。方案二：利用单片机控制直接数字频率合成芯片DDS产生的正弦波，通过单片机，键盘LED数码显示管显示实现波形的数字控制。优点：控制简单，波形效果好，频率带宽。缺点：硬件电路复杂。为了满足设计要求，取得较好的效果，显然方案二更为合理