基于avr单片机的信号发生器设计 毕业论文

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1、基于AVR单片机的信号发生器设计ThedesignofsignalgeneratorbasedonAVRSCM中文摘要信号发生器在科技领域和生产实践中有着非常广泛的应用。在电子测量实验课程建设中，为了使学生深入了解信号发生器的原理以及工作流程，开发一套简易、实用的信号发生器具有重要的意义。在查阅大量文献资料的基础上，通过对几种常用设计方案的对比分析，得出直接数字频率合成(DDS)技术设计的信号发生器具有控制灵活、频率分辨率高、相位连续、切换速度快、输出相位噪声低和可以产生任意波形等优点。本文基于A

2、VR单片机，采用DDS设计方案，对信号发生器的硬件设计和软件实现做了详细的分析,完成了软硬件的设计和调试，开发了一套用于实验教学的信号发生器。该仪器通过键盘控制及LED显示，实现了方波、正弦波、三角波和扫频波的输出，并且输出幅度、频率在一定范围内可调。通过研究与实践，所研制的信号发生器已经能够满足实验室教学需求。关键词信号发生器AVR单片机DDS键盘控制目录1绪论1.1课题研究的背景及意义1.2国内外研究现状及发展趋势1.3本文主要研究的内容及指标要求2系统方案设计与选择2.1系统方案的设计2.2

3、系统方案的选择2.3本章小结3硬件系统的设计3.1系统原理总体设计3.2系统子模块电路设计3.3本章小结4软件系统的设计4.1软件系统总体流程的设计4.2软件系统子模块流的设计4.3本章小结5系统测试5.1系统测试情况5.2本章小结总结参考文献致谢1绪论1.1课题研究的背景及意义信号发生器又称为信号源或者振荡器，在科技领域和生产实践中有着十分广泛的应用，如熔炼、高频感应加热、超声诊断、淬火、核磁共振成像等，都需要频率或者高或者低、功率或者大或者小的振荡器，信号发生器作为一种基础的仪器，市场上有很多

4、成品[1]。在电子测量实验课程建设中，为了让初学者更好的深入了解它的原理，以及工作流程，使初学者能够参与到开发信号发生器的工程当中，开发一套简易的，实用的，容易上手的信号发生器是非常有必要的。本课题就是在上述背景下，基于AVR单片机进行信号发生器的设计，开发出适合实验教学用的信号发生器设备，辅以键盘控制以及LED显示，实现方波、正弦波、三角波和扫频波的输出，且输出幅度、频率在一定范围内可调。1.2国内外研究现状及发展趋势1.2.1信号发生器的分类(1)按照频率的范围分类信号发生器按照测量得频率范围

5、可分为微波信号发生器、低频信号发生器和高频信号发生器。低频信号发生器：包括视频（1Hz～10MHz）和音频（200Hz～20000Hz）范围的正弦波信号发生器。主振级一般采用RC式振荡器，或者用差频振荡器[2]。　　高频信号发生器：频率为100KHz～30MHz的高频、30MHz～300MHz的甚高频信号发生器。一般为LC调谐式振荡器[3]。(2)按照频率改变的方式分类信号发生器按照频率改变的方式可分为调扫频式信号发生器、频率合成式和程控式信号发生器信号发生器。　　扫频、程控信号发生器：扫频信号发

6、生器能产生幅度恒定、频率在限定的范围内作线性变化的信号发生器。扫频信号发生器分为手控、自动扫频、远控和程控等工作方式[4]。频率合成式：频率合成式发生器的信号不是直接由振荡器产生的，而是用高稳定度的石英振荡器来作为标准的频率源，利用频率合成的技术形成所需的任意频率的信号，这个信号拥有与标准的频率源相同的频率稳定度和准确度[5]。(3)按照输出信号的波形分类信号发生器按照输出信号的波形分类可以分为函数信号、随机信号和脉冲信号发生器等。函数信号发生器：又称为波形信号发生器。它能够产生特定的函数波形（主

7、要是三角波、正弦波、方波、脉冲波和锯齿波等）信号。频率范围可从几uHz的超低频直到几十MHz[6]。脉冲信号发生器：能够产生幅度、频率和宽度可调的矩形波脉冲的信号发生器[7]。1.2.2国内外研究现状及发展趋势国内外对于信号发生器的研究主要经历了如下几个阶段：1．2．3．4．。。。。。国内，某某或者哪个单位****基于什么方法研究了什么信号发生器器，国外，哪个国家研究了什么信号发生器，。。。。。。综述国内外研究现状，可以看出信号发生器向着。。。。。趋势发展。1.3本文主要研究的内容及指标要求　《电

8、子测量原理》实验平台的开发，是实现和完成电子测量课程的最行之有效的手段和工具。本课题主要对信号发生器的原理进行学习，并开发一套用于教学的仪器设备。这套仪器主要采用AVR单片机、DDS模块、LED、键盘产生方波、正弦波、三角波和扫频波及实现输出幅度、频率在一定范围内可调及显示。主要研究内容包括如下几个方面：(1)第一章的内容概述。(2)第二章的内容概述。(3)第三章的内容概述。(4)第四章的内容概述。(5)(6)进行全文总结，并给出下一步研究建议。具体指标要求：(1)双通道同时输出波