毕业论文--基于AD9854的阻抗测量系统的研制

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1、目录摘要1第1章绪论31.1研究目的和意义31.2国内外发展现状31.3本文的研究内容31.4本章小结4第2章阻抗的测量理论和方法42.1阻抗定义及测量原理42.1.1阻抗理论42.1.2阻抗元件的R、L、C特征52.2阻抗的测量方法72.2.1电桥法72.2.2谐振法82.2.3电压电流法82.2.4RF电压电流法92.2.5自动平衡电桥法102.2.6网络分析法102.3本章小结11第3章阻抗测量仪的整体设计113.1STM32官方固件库简介113.2系统阻抗测量原理123.3STM32主控制器163.3.1关于STM32F103ZET6微控制器的相关介绍163.3.2STM32连接173

2、.3.3STM32对AD的采集183.4系统的串口通讯193.5阻抗测试仪按键与显示20II3.6STM32对晶显示的控制213.6.1TFT-LCD概述及与STM32的连接213.6.2关于FSMC的介绍223.7本章小结23第4章DDS同步信号源244.1DDS简介244.1.1DDS的发展与现状244.1.2DDS工作原理244.1.3DDS优缺点254.2AD9854概述264.3AD9854的连接274.4AD9854功能的实现284.4.1芯片初始化284.4.2AD9854的时序图294.5本章小结30第5章系统软件设计及测试结果305.1软件流程设计305.2AD9854各部分

3、程序设计315.3模数AD采集配置325.4液晶显示屏的控制335.5按键对LED的控制345.6计算阻抗值355.7系统仿真355.8本章小结36第6章总结与展望36II基于AD9854的阻抗测量系统的研制基于AD9854的阻抗测量系统的研制摘要阻抗是元件的固有属性，是电路中的基本参数，它是一个复数值，测量环境的变化，信号源幅值和频率的变化都会影响到阻抗的测量结果。这里设计了一种在不同频率下，得出阻抗大小的测量系统。本系统以DDS芯片AD9854为核心，能提供频率相同的可调控大小的信号源，采用双差分减法器从而实现了阻抗到电压的转换，为了有效的抑制噪声干扰，采用了双相锁定放大器。同步信号源0°

4、参考信号为阻抗转换电路提供驱动，转换后的电压信号经过乘法器MLT04，分别和同步信号源的0°和90°参考信号相乘，实现了阻抗的虚、实部分离，两路信号经过低通滤波器后，用两路AD同时进行采集，得到被测对象的阻抗值。其中，本系统运用STM32F103ZET6微处理器完成对同步正交信号源的控制、AD的采集、对阻抗的计算、液晶显示测试结果。STM32官方固件库，降低了软件开发周期和难度，并增大了其可维护性。最后，运用一阶RC低通滤波器，对系统进行验证，在不同频率下得出其测量值和误差率。实验表明，在同一环境下，测量结果精确，自动化程度高，抗干扰能力强。关键词：阻抗测量；AD9854；STM32F103Z

5、ET6-38-基于AD9854的阻抗测量系统的研制ThedevelopmentoftheimpedancemeasurementsystembasedonAD9854AbstractImpedanceisinherentattributeoftheelement,isthebasicparametersofthecircuit,itisacomplexnumber,measuringchangesintheenvironment,thechangeofsignalamplitudeandfrequencywillaffecttheimpedancemeasurements.Hereunderd

6、ifferentfrequenciesinadesign,itisconcludedthatthesizeoftheimpedancemeasurementsystem.BasedonDDSchipAD9854,thissystemcanprovidethesamefrequencycancontrolthesizeofthesource,usingdoubledifferencesubtractersoastorealizethetransformationoftheresistancetovoltage,inordertoeffectivelysuppressnoise,adoptthed

7、ualphaselock-inamplifier.Referencesignalsynchronizationsignalsource0°provideimpedanceconvertingcircuitwithdrive,conversionvoltagesignalafteramultiplierMLT04,andsynchronoussignalsourceof0°and90°respect