基于proteus的波形發生器仿真設計畢業論文(已修改)

　

【正文】 基于 Proteus的波形發生器仿真設計作者姓名：孫亞飛 專業班級：2022060101 指導教師：吳建平摘 要本文實現了多功能波形發生器的設計。系統采用 AT89C51 單片機控制，DAC0832 完成模數轉換，鍵盤控制波形的頻率、幅度。發生器產生三角波、方波、正弦波等波形，波形的頻率可通過鍵盤控制，波形清晰、頻率調整十分方便、穩定性好，產生合成波形只需修改源程序，不需改裝電路。單片機的輸出數字信號通過 DAC0832 轉換成模擬信號，接入示波器就可以清晰的顯示出系統產生的波形。該系統由仿真軟件產生波形，具有線路簡單、結構緊湊、價格低廉、性能優越等特點。關鍵詞 ：　波形發生器，AT89S52 單片機，D/ A 轉換Based on the simulation design Proteus waveform generatorABSTRACT：In this paper, implementing the design of multiwaveform generator. The system make use of AT89S52 micro controller, and DAC0832 plete conversion, keyboard control waveform frequency and amplitude. System produce triangle wave, square wave, sine wave and other wave, wave frequency can be controlled through the keyboard, a clear waveform, adjust conveniently. The system stability and produce more plex waveforms simply through modify the source, without conversion circuit. The output of the microcontroller ‘s digital signal convert to analog signals through the DAC0832, accessing to the oscilloscope can display a clear waveform what the system produce. The system is simple, pact, low cost, superior performance and so on.Key words ： Waveform Generator　 MCU ADC 目錄基于 PROTEUS波形發生器的仿真設計 .........................................................................I摘 要 ..................................................................................................................................I第 1章 前 言 ................................................................................................................4 波形發生器的概述 .........................................4 國內外波形發生器的發展狀況 ...............................5 研制波形發生器的目的及意義 ...............................7第 2章 PROTEUS 的簡介與使用 ....................................................................................8 PROTEUS的簡介 ............................................8 PROTEUS界面 ...............................................9 基本操作 ................................................10 圖形編輯窗口 ........................................10 預覽窗口 ...........................................12 圖形編輯的基本操作 .................................12 原理圖的繪制 .......................................15第 3章 基于 PROTEUS波形發生器仿真設計 ..........................................................17 單片機 AT89C51 概述 .....................................17 AT89C51 單片機的功能參數 ............................17 單片機管腳功能說明 ..................................18 總體設計 ................................................20 單片機電路 .........................................20 D/A 電路 .............................................21 系統軟件設計 ...........................................22 程序流程圖 ..........................................22 系統主程序 .........................................23第 4章 系統調試與結果分析 ...................................................................................29 系統模擬調試 ...........................................29 仿真結果 ...............................錯誤！未定義書簽。結論 ....................................................................................................................................33致謝 ....................................................................................................................................34參考文獻 ...........................................................................................................................35附錄 1 系統電路原理圖 ...........................................................................................36附錄 2 系統仿真原理圖 .............................................................................................36第 1章 前 言信號源有很多種，包括正弦波信號源、函數發生器、脈沖發生器、掃描發生器、任意波形發生器、合成信號源等。一般來講任意波形發生器是一種特殊的信號源，綜合具有其它信號源生成能力，因而適合各種仿真實驗的需要。在基礎實驗中設計一種電路，需要驗證其性能、可靠性與穩定性，就需要給它施加理想的波形以辨別真偽。如可使用信號源的 DC 補償功能對固態電路控制 DC 偏壓電平，可對一個懷疑有故障的數字電路，利用信號源的方波輸出作為數字電路的時鐘，同時使用方波加 DC 補償產生有效的邏輯電平模式輸出，觀察該電路的運行狀況，而證實故障缺陷的地方，總之，利用任意波形發生器這方面的基礎功能能仿真基礎實驗室所必須的信號[1]。在實際的電子環境所設計的電路在運行中，由于各種干擾和響應的存在，實際電路往往存在各種信號缺陷和瞬變信號，例如過脈沖、尖峰、阻尼瞬變等(見圖 11，圖 12)，這些情況的發生，如在設計之初沒有考慮進去，有的將會產生災難性的后果。例如圖 11 中 a 處過劍峰脈沖，如果給一個抗過沖能力差的電路，將可能會導致整個設備“燒壞” 。圖 11 尖峰干擾脈沖 圖 12 阻尼瞬變由于任意波形發生器特殊的功能，為了增強任意波形生成能力，它往往依賴計算機通訊輸出波形數據。在計算機傳輸中，通過波形編輯軟件生成波形，有利于擴充儀器的能力，更進一步仿真模擬實驗。同時由于編輯一個任意波形有時需要花費很長的時間和精力，并且每次編輯的波形可能有所差異，一般會在任意波形發生器內配置一定數量的非易失性存儲器。可以把所需要的波形從計算機接口下載到任意波形發生器的存儲器中。綜上所述，不論是在生產還是在科研與教學上，任意波形發生器是電子工程師信號仿真實驗的最佳工具。隨著我國經濟和科技的發展，對相應的測試儀器和測試手段也提出了更高的要求，而任意波形發生器己成為測試儀器中至關主要的一類，因此開發任意波形發生器具有重大意義。運用 DDS 技術是設計任意波形信號發生器的一種通用手段，DDS 不僅可以產生正弦波同時也可以產生任意波，這是其他頻率合成方式所沒有，任意波在各個領域有著廣泛的應用。通過 DDS 這種方法產生任意波是一種簡單、低成本的方法，通過增加波形點數可以使輸出達到很高的精度，這都是其他方法所無法比擬的。自 80 年代以來各國都在研制 DDS 產品，并廣泛的應用于各個領域。其中以 AD 公司的產品比較有代表性。如AD700AD9850、AD985l、AD985AD9858 等。其系統時鐘頻率從 30MHz到 300MHz 不等，其中的 AD9858 系統時鐘更是達到了 lGHz。這些芯片還具有調制功能。如 AD7008 可以產生正交調制信號，而 AD9852 也可以產生FSK、PSK、線性調頻以及幅度調制的信號。這些芯片集成度高，內部都集成了 D/A 轉換器，精度最高可達 12bit。同時都采用了一些優化設計來提高性能。如這些芯片中大多采用了流水技術，通過流水技術的使用，提高了相位累加器的工作頻率，從而使得 DDS 芯片的輸出頻率可以進一步提高。通過運用流水技術在保證相位累加器工作頻率