基于msp430的信号发生器设计

《基于msp430的信号发生器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基于MSP430的信号发生器设计指导老师：陈林队员：提高0702罗亚提高0701许茱棣通信0704徐焰提高0701张亮提高0701李大为35目录基于MSP430的信号发生器设计1课题名称：波形发生器设计3摘要：3一、设计内容与要求4二、系统方案42.1系统方案的比较与选择：42.2系统框图与系统方案描述。5三、硬件单元电路与系统设计：63.1产生方波的硬件电路：63.2产生高频三角波的硬件电路：83.3正弦波的产生：123.4稳幅输出功能的实现183.5完整的电路图：183.6仿真和实验结果（归总）

2、：193.7元件清单：20四、电路制作：214.1PCB版图设计：214.2印刷电路板制作：23五、软件设计：263.1波形产生的方法263.2键盘输入273.3显示模块283.4数字调频和调幅的实现303.5实现方法及实现结果32六、组装调试的内容336.1组装：336.2调试：33七、系统评述：357.1电路和方案的优缺点：357.2课题的核心及实用价值：357.3提出改进意见和展望35参考文献：3635课题名称：波形发生器设计摘要：本文以MSP430实验箱为基础，在Proteus软件中仿真通过

3、，通过制作印刷电路板，并在通用板上外接电路，基本完成了波形发生器课题的所有基本要求，并在此基础上作了扩展，达到了发挥部分的多项指标。对于方波，我们是直接用单片机输出后经DAC0832转换得到，这种方式产生的方波频率完全可以达到基本部分和发挥部分的要求，即100Hz到200kHz，频率的精度也能达到0.1kHz的要求。幅度在0~5V内数字可控。对于三角波，低频部分（100Hz或更低到1kHz）直接从单片机输出；高频部分(1kHz到200kHz)采用的方式是将方波直接进行转换得到，转换电路将频率分为三个

4、频段分别进行处理。这样，三角波频率的范围和精度与方波是一致的，转换电路的幅度增益是明确的，所以三角波的幅度也数字可控。对于正弦波，低频部分（100Hz到25kHz），采用的方式是将DAC0832输出的近似正弦的阶梯波，进行滤波得到，频率精度可以达到0.1kHz，幅度数字可控；高频部分（25kHz到200kHz）,采用的方式是将先前产生的三角波滤波，频率精度可达0.1kHz，输出幅度基本与键盘输入相符，小的差别可通过可调的放大电路微调以达到输出要求。关键词：方波三角波正弦波频率幅度负载效应35一、设计

5、内容与要求总体任务设计并制作一个波形发生器，该波形发生器能产生正弦波、方波、三角波和由用户编辑的特定波形，并根据用户输入选择产生指定类型与参数的波形，同时在必要的辅助输出显示设备上显示产生波形的类型与参数。基本要求§①具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的功能；§②输出波形的频率范围为100Hz-20kHz（非正弦波频率按10次谐波计算）；重复频率可调，频率步进间隔≤100Hz。§③输出波形幅度范围0-5V（峰峰值），可按步进0.1V（峰峰值）调整。§④由外界按键输入选择产生波形的种类、频率与

6、峰峰值；§⑤界面显示输出波形的类型、重复频率（周期）和幅度。发挥部分§①输出波形频率范围扩展至100Hz-200kHz。§②用键盘或其它输入装置产生任意波形。§③增加稳幅输出功能，当负载变化时，输出电压幅度变化不大于±3%（负载电阻变化范围：100Ω）。§④可产生单次或多次（1000次以下）特定波形（如产生1个半周期三角波输出）。§⑤具有掉电存储功能，可存储掉电前用户编辑的波形和设置。§⑥其它（如增加频谱分析、失真度分析、频率扩展大于200kHz、扫描输出等功能）。实现程度基本部分完全实现，只是当三

7、角波频率大于1kHz，幅度精度为0.2V，未达到要求。发挥部分1：频率扩展到100kHz以上（4M主频），200kHz(8M主频)。发挥部分3：射随实现稳幅输出发挥部分5：可实现掉电存储功能二、系统方案2.1系统方案的比较与选择：我们主要考虑过两种方案：1、采用直接数字频率合成器，可使用专门的DDS芯片，或35使用FPGA或DSP芯片采用波形查找表结合高速的DAC产生任意波形。即用累加器按频率要求相对应的相位增量进行累加，再累加相位值作为地址码，按这种方式读出存放于ROM中的波形数据，经高速D/A转

8、换、滤波得所需各种波形。2、方波（低频和高频）由单片机直接输出；三角波低频部分（1kHz以下）也由单机直接输出，三角波高频部分由产生的方波变换得到。低频正弦波由单片机输出，再滤波得到，高频正弦波继续在三角波的基础上变换得到。两种方案的比较：第一种方案理论上可产生任意波形，且频率稳定度较高，易于控制，但需要高速的数字芯片（FPGA或DSP），或直接使用DDS芯片，和高速的DAC转换芯片，所以成本偏高。用昂贵的芯片实现波形发生电路，感觉有点大材小用。第二种方案理论上可以达