基于proteus的波形發生器仿真設計畢業論文-全文預覽

　　

【正文】 正弦波、方波、三角波三種周期性波形的功能。通過按鍵“頻率升高”改變波形的頻率可得到圖 46所示幅值為 5V，周期為 120ms 的三角波輸出波形。得到的波形通過調節示波器得到如下六種波形：按下“波形切換”按鍵，先得到正弦波，如圖 41 所示：圖 41 正弦波，T=40ms該波形幅值為 5V，周期為 40ms。點擊模擬調試按鈕的運行按鈕 ，進人調試狀態。 } }endif//正弦表；每半個周期 256 個取值 ,最大限度保證波形不失真。TL0=TIME0_L。break。} //正弦波//每半周期 256 取樣。void intt0() interrupt 1{ switch(cho) { case 0:{TH0=TIME0_H。} } //num=0。flag=0。} } else if(flag) { cs=0。P2=num++。}else{cs=0。flag=0。} } else if(flag) { cs=0。P2=sin_num[num++]。 } else if(cho==0|cho==2){ //正弦波 三角波默認周期 50hz 6553610^6//(512*FREQ) temp=0xffff1953/FREQ。 if(FREQ=100)FREQ=5。//初始化頻率,50HZ//調節部分——頻率void freq_ud(void){ unsigned int temp。sbit freq_d=P1^2。2：三角波unsigned char num=0。 }}ifndef __0832_h__define __0832_h__unsigned char i,sqar_num=128。 IP=0X01。 IT0=1。程序流程框圖如圖 35：開始定時器初始化設置鍵盤中斷級別高中斷初始化While(1)Y開始結束判斷波形定時器賦初值定時器賦初值定時器賦初值0 1 2輸出正弦波輸出方波輸出三角波主程序 定時器中斷服務程序結束圖 35 程序流程圖 系統主程序include//unsigned char TIME0_H=0xec,TIME0_L=0x78。利用單片機的晶振控制輸出周期的速度，也就是控制了輸出的波形的頻率。 單片機向 0832 發送數字編碼，產生不同的輸出。DAC0832 是一個具有兩個輸入數據寄存器的 8 位 DAC。用定時 /計數器作為中斷源。并采用電源復位設計。缺點是，采樣頻率由單片機內部產生故使整個系統的頻率降低。 總體設計波形發生器原理框圖如下所示。10 Pf，而如使用陶瓷諧振器建議選擇40Pf177。89C51 中有一個用于構成內部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1 和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。欲使CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H—FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區中的8EH 單元D0 位置位，可禁止ALE 操作。當振蕩器工作時，RST 引腳出現兩個機器周期以上高電平將使單片機復位；? ALE/PROG：當訪問外部程序存儲器或數據存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8 位字節。Flash 編程和程序校驗時，P2 也接收高位地址和其他控制信號；? P3 口：P3 是一個帶有內部上拉電阻的 8 位雙向I/O 口，P3 的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4 個TTL 邏輯門電路。Flash 編程和程序校驗期間，P1 接受低8 位地址；? P2 口：P2 是一個帶有內部上拉電阻的 8 位雙向I/O 口，P2 的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4 個TTL 邏輯門電路。在訪問外部數據存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址（低8 位）和數據總線復用，在訪問期間激活內部上拉電阻。 可編程串行通道 128*8 位內部 RAM8031 CPU 與 MCS51 兼容這種環境的目標不僅是為AT89C51 汽車單片機提供一種健壯測試環境，而且開發一種能夠容易擴展并重復用來驗證其他幾種將來的單片機。這些單片機的高速處理速度和增強型外圍設備集合使得它們適合于這種高速事件應用場合。我們發現 ISIS 在畫導線時能夠智能地判斷是否要放置節點。放置跳線的方法是在布線層(底層布線)用人工布線的方式放置，當遇到相交線的時候就用過孔走到背面(頂層)進行布線，跳過相交線然后回到原來層面(底層)布線。跳線，簡單地說就是在電路板中用一根將兩焊盤連接的導線，也有人把它稱為跨接線。畫好分支線我們還需要給分支線起個名字。2. 畫總線為了簡化原理圖，我們可以用一條導線代表數條并行的導線，這就是所謂的總線。這就是 Proteus 的線路自動路徑功能(簡稱 WAR)，如果你只是在兩個連接點用鼠標左擊，WAR 將選擇一個合適的線徑。 原理圖的繪制Proteus 的智能化可以在你想要畫線的時候進行自動檢測。（Moving all Tagged Objects）移動一組對象的步驟是（To move a set of objects）：?選中需要的對象，具體的方式參照上文的 Tagging an Object 部分；?把輪廓拖到需要的位置，點擊鼠標左鍵放置。毫無疑問當 Rotation and Mirror 圖標是紅色時，操作他們將回改變某個對象，即便你當前沒有看到它，實際上，這中顏色的指示在你想對將要放置的新對象操作時是格外有用的。在拖動的過程中手柄會消失以便不和對象的顯示混疊。如果想要定位的更精確的話，可以在拖動是改變捕捉的精度（使用 FFFCTRL+F1 鍵） ；? 釋放鼠標。（Dragging an Object Label）許多類型的對象有一個或多個屬性標簽附著。如果 Wire Auto Router 功能被使能的話，被拖動對象上所有的連線將會重新排布或者39。在空白處點擊鼠標右鍵可以取消所有對象的選擇。該操作選中對象并使其高亮顯示，然后可以進行編輯。對于元件、端點、管腳和符號，可能首先需要從庫中調出。通過該窗體可以選擇元件并置入對象選擇器，在今后繪圖時使用。在預覽窗口上點擊鼠標左鍵，將會有一個矩形藍綠框標示出在編輯窗口的中顯示的區域。? 在編輯窗口內移動鼠標，按下 SHIFT 鍵，用鼠標“撞擊”邊框，這會使顯示平移。可以通過 Tools 菜單的 Real Time Snap 命令或者是 CTRL+S 切換該功能。如圖 23 所示。點狀柵格（The Dot Grid）與捕捉到柵格（Snapping to a Grid） 。圖 22 Proteus 工作界面 基本操作 圖形編輯窗口在圖形編輯窗口內完成電路原理圖的編輯和繪制。對于這樣的仿真實驗，從某種意義上講，是彌補了實驗和工程應用間脫節的矛盾和現象。 ARES PCB 設計. PROSPICE 仿真器的一個擴展 PROTEUS VSM:便于包括所有相關的器件的基于微處理器設計的協同仿真。此系統受益于 15 年來的持續開發,被《電子世界》在其對 PCB 設計系統的比較文章中評為最好產品—“The Route to PCB CAD”。第 2章 Proteus 的簡介與使用 Proteus的簡介Proteus 軟件是來自英國 Labcenter electronics 公司的 EDA 工具軟件，Proteus 軟件有近 20 年的歷史，在全球廣泛使用，除了其具有和其它 EDA 工具一樣的原理布圖、PCB 自動或人工布線及電路仿真的功能外，其革命性的功能是，他的電路仿真是互動的，針對微處理器的應用，還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，并實現軟件源碼級的實時調試，如有顯示及輸出，還能看到運行后輸入輸出的效果，配合系統配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等，Proteus 能夠很容易的為用戶建立了完備的電子設計開發環境。系統采用AT89C51 單片機，DAC0832 完成模數轉換，鍵盤控制波形的頻率、幅度。目前我國己經開始研制任意波形發生器，并取得了可喜的成果。而且它的時鐘頻率可達到幾百兆赫茲,加上它的靈活性和高可靠性,非常適合用于實現波形發生器的數字電路部分。任意波形發生器也向自動化、數字化、高精度化方向發展。在雷達中通過 DDS 和 PLL 相結合可以產生毫米波線性調頻信號，DDS 移相精度高、頻率捷變快和發射波形可捷變等優點在雷達系統中也可以得到很好的發揮[4]。如當輸出信號是高頻窄帶信號的時候可以用混頻濾波的方法擴展DDS 的輸出，也可以利用 DDS 的頻譜特性來產生高頻信號，如利用較高的鏡像頻率輸出。除了在儀器中的應用外，DDS 在通信系統和雷達系統中也有很重要的用途。HP 公司的 HP33250 可以產生1uHz～80MHz 的正弦波和方波，產生 1uHz 到 25MHz 的任意波形。同時輸出波形的頻率分辨率、頻率精度等指標也有很大的提高。運用 DDS 技術生產的 DDS 任意波型信號發生器是較新的一類信號源，并且已經廣泛投入使用。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。這些芯片還具有調制功能。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。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。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。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。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。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。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。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” 。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。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。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。同時都采用了一些優化設計來提高性能。同時為了抑止雜散，這些芯片大多采用了隨機抖動法提高無雜散動態范圍(這是由于 DDS 的周期性，輸出雜散頻譜往往表現為離散譜線，隨機抖動技術使離散譜線均勻化，從而提高輸出頻譜的無雜散動態范圍) 。一些高端的信號發生器甚至可以產生