低频正弦信号发生器 毕业设计论文

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时间:2017-12-22

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1、任务书一、毕业设计(论文)题目:低频正弦信号发生器二、毕业设计(论文)工作规定进行的日期:年月日起至年月日止三、毕业设计(论文)进行地点:11栋506四、任务书的内容:目的:任务:低频正弦信号发生器工作日程安排:设计(论文)要求:1、基本要求(1)实现1Hz-1KHz变化的正弦信号。(2)通过面板键盘控制输出频率,频率最小步进1Hz。(3)输出双极性。(4)用LED数码管实时显示波形的相关参数。2、发挥部分(1)不改变硬件设计,将上限频率扩展到10KHz。(2)不改变硬件设计,扩展实现三角波和方波信号。(

2、3)可通过PC机上的“虚拟键盘”,实现频率等参数的控制。(4)实现对幅度的控制。19主要参考文献:1、周雪   模拟电子技术(修订版)      西安电子科技大学出版2、杨志中  数字电子技术(第二版)      高等教育出版社3、张澄   高频电子电路           人民邮电出版社4、张志良  单片机原理与控制技术(第二版)  机械工业出版社5、张大明  单片微机控制应用技术       西安电子科技大学出版社 学生开始执行任务书日期200年月日指导教师签名:年月日学生送交毕业设计(论文)日期:2

3、00年月日教研室主任签名:年月日学生签名:年月日19目录1方案论证51.1信号发生51.1.1方案一51.1.2方案二51.2模拟频率调制151.2.1方案一151.2.2方案二152系统模块硬件电路分析12.1CPU控制模块12.1.1CPU选择12.1.2简单的小系统控制板介绍22.216*2字符型带背光液晶显示模块62.3驱动电路的模块72.3.1行驱动管74HC495372.3.2译码器82.3.3列驱动102.3.4总线驱动器133本系统LED显示屏信号的了解153.1CLK时钟信号153.2S

4、TB锁存信号153.3EN使能信号153.4数据信号153.5ABCD行信号164电路与程序设计164.1硬件电路的设计164.1.1系统总体框图(图7)174.2程序设计思路框图(图8)175调试过程176设计总结18附件1电路图19附件1.1主控板:AT89S52单片机原理图(图9)19附件1.2主控板:AT89S52单片机PCB图(图10)19附件1.3点阵显示屏原理图20附件1.44x4键盘原理图(图12)22附件1.54x4键盘PCB图(图13)22附件2源程序23附件2.1主程序23附件2.2

5、点阵显示程序23附件2.3按钮扫描程序3319一、方案论证1、信号产生  方案一:使用传统的锁相频率合成的方法。要求产生1KHz到10MHz的信号,用锁相环直接产生这么宽的范围很困难,所以先产生50.001M到60M的可调信号,然后把此信号与一个50M的本振混频,得到需要的频率。此方法产生的频率稳定度高,但波形频谱做纯很困难,幅度也不恒定,实现也麻烦。  方案二:采用专用DDS芯片产生正弦波。优点:软件设计,控制方便,电路易实现,容易直接达到题目要求的频率范围和步进值,且稳定性和上法一样,频谱纯净,幅度恒

6、定,失真小。  综上所述,选择方案二用专用DDS芯片AD9850产生正弦波。AD9850是采用DDS技术、高度集成化的器件,当它在并行工作方式时,有8根数据线、3根控制线与单片机相连。AD9850的频率控制字为: 其中FTW为频率控制字,为要输出的正弦的频率,为系统时钟的频率,由晶振产生。2、模拟频率调制  方案一:使用内调制(软件调制),通过单片机中断,对外来模拟调制信号进行采样,采样速率为40M19Hz,然后对采样值进行转换,把电压转换成对应的频偏,然后转换成相应的频率控制字送DDS,以实现对1Hz正

7、弦信号的调频,这样可以满足最大频偏的精度要求。  方案二:使用外调制,通过锁相环控制DDS总时钟,在锁相环电路中进行频率调制,来改变DDS输出信号频率,间接实现调频,这样实现简单,频域内频谱连续,但是很难做到精确的10KHz和5KHz的最大频偏。综合以上方案,选择方案一,实际中要求调制信号是固定不变的1KHz正弦信号,所以,我们直接把正弦信号存储在单片机中,并且换算好频率控制字。2系统模块硬件电路分析2.1CPU控制模块2.1.1CPU选择用微型计算机渗透到测试领域并得到充分发挥,是现代测试技术发展的必然

8、趋势,也是目前作为智能仪表的设计的一般方法,目前市场上的单片机从数据总线宽度上来分主要有8位机、16位机、32位机,其中的32位单片机近年来在信号分析与处理、语音处理、数字图象处理等数字信号处理运用领域得到广泛的运用,但在工业测控现场,占主导地位的还是8位机和16位机,对本课题涉及的高精度多路温度的测量,运用单片机的主要目的是构成一个具有一定判断、运算能力以及具有存储、显示、通信等功能的智能测量仪表,它所处理的信息量和复杂程度

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