基于單片機的交流信號源的設計畢業設計(完整版)

　　

【正文】 150 45 250 nA BIAS IIN(+) or IIN(), ov er temp. 40 300 40 500 ?IBIAS/?T Temperature drift Over temp. 50 50 pA/?C IOS Offset current IIN(+)IIN() ?3 ?30 ?5 ?50 nA IIN(+)IIN(), over temp. ?100 ?150 ?IOS/?T Temperature drift Over temp. 10 10 pA/?C VCM Commonmode voltage VCC≤30V 0 0 V range3 VCC≤30V, over temp. 0 VCC2 0 VCC2 CMRR Commonmode rejection VCC=30V 70 85 65 70 dB ratio VOUT Output voltage sw ing RL=2k?, VCC=30V, 26 26 V over temp. VOH Output voltage high RL≤10 k?, VCC=30V , 27 28 27 28 V over temp. VOL Output voltage low RL≤10k?, 5 20 5 20 mV over temp. RL=∞ , VCC=30V, 3 3 over temp. ICC Supply current mA RL=∞ , over temp. VCC=15V (f or large VO 50 100 25 100 swing), RL≥ 2k? AVOL Largesignal voltage gain VCC=15V (f or large VO V/mV swi ng), RL≥ 2k?, 25 15 over temp. Amplifiertoamplifier f=1kHz to 20kHz, 120 120 dB coupling5 input referred PSRR Pow er supply rejection ratio RS≤0? 65 100 65 100 dB Output current VIN+=+ 1V, VIN=0V, 20 40 20 40 source VCC=15V VIN+=+ 1V, VIN=0V, 10 20 10 20 VCC=15V, over temp. mA IOUT Output current VIN=+1 V, VIN+=0V, 10 20 10 20 VCC=15V sink VIN=+1 V, VIN+=0V, 5 8 5 8 VCC=15V, over temp. VIN=+1 V, VIN+=。感謝學校給我門這次畢業設計的機會和其它的幫助。隨著科學技術的發展日新月異，單片機已經成為當今計算機應用中空前活躍的領域，在生活中可以說是無處不在。測試中，三個測試點誤差情況見下表： 預置頻率 輸出頻率 誤差 100Hz 123456Hz 12MHz 表 測試點測試參數情況 誤差分析 經分析，誤差來源主要有 以下幾點： 。點擊響應一欄里的頻率響應按鍵，就會仿真出頻率響應曲線。參考其他資料中 DDS 低通濾波器的設計，本濾波器設計指標規定如下： 通帶頻率 阻帶頻率 通帶內波紋 濾波器階數 輸入阻抗 輸出阻抗 12MHz 6 階 200 歐 200 歐 表 橢圓函數低通濾波器參數 低通濾波器的設計 使用傳統的濾波器設計方法需要大量的計算和查表，比較費時費力。低通 濾波器的響應主要有三種：巴特沃斯濾波器、切比雪夫濾波器、橢圓函數濾波器。 1602LCD 內置含 128個字符的 ASCII字符集字庫，顯示控制用 ASCII 碼即可。但是要注意的是 ,此時數據輸入端的三個管腳不可懸空 ,其中 D0 ,D1 腳接高電平 ,D2 腳要接地。因此，相位控制的精度為 360176。 ,45176。 AD9850 采用 32 位的相位累加器將信號截斷成 14 位輸入到正弦查詢表 ,查詢表的輸出再被截斷成 10 位后輸入到 DAC， DAC 輸出兩個互補的電流。其管腳功能如圖 45 所示。圖 所示： 圖 STC89C52 管腳分布 主電源引腳（ 2 根） VCC(Pin40)：電源輸入，接＋ 5V 電源 GND(Pin20)：接地線 外接晶振引腳（ 2 根） XTAL1(Pin19)：片內振蕩 電路的輸入端 XTAL2(Pin20)：片內振蕩電路的輸出端 陜西理工學院畢業設計 第 13 頁 共 69 頁 控制引腳（ 4 根） RST/VPP(Pin9)：復位引腳，引腳上出現 2 個機器周期的高電平將使單片機復位。 STC89C51 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。控制模塊由單片機、晶振電路和復位電路以及電源開關、指示燈構成單片機最小系統板。這個相移會導致輸出信號之間產 生與之成比例的相移。 ，則相差的范圍就在 0176。 圖 相位累加原理框圖 由此可以看出，相位累加器在每一個時鐘脈沖輸入時，把頻率控制字累加一次，相位累加器輸出的數據就是合成信號的相位。 DDS 有上述諸多優點，而且利用直接數字合成 DDS 芯片實現的函數信號發生器能夠產生任意波 形并達到很高的頻率，克服了方案一、方案二的多數缺點 ，故本設計采用方案四。早期的函數信號發生器 IC，如 L803 BA20 XR220/209 等，它們的功能較少，精度不高，頻率上限只有 300kHz，無法產生更高的頻率信號，調節方式也不夠靈活，頻率和占空比不能獨立調節，二者互相影響。 及工作原理 方案設計 方案一 用分立元件組成 的函數發生器。 項目可行性研究 基于單片機的信號發生器的設計，將采用單片機控制 DDS 芯片的方法來實現正弦波的發生，在有余力的基礎上盡可能的實現鋸齒波、矩形波。首先，信號發生器可以分為通用和專用兩大類。早在二十年代當電子設備剛開始出現時它就出現了。 陜西理工學院畢業設計 第 8 頁 共 69 頁 1 緒論 單片機在函數信號發生器中的應用 在當今電子領域尤其是自動化智能控制及檢測領域，傳統的分立元件或數字邏輯電路構成的控制系統，正以逐步被單片機控制系統所取代。 作者簽 名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 陜西理工學院畢業設計 第 5 頁 共 69 頁 目錄 The Design of Sinusoidal Signal Generator Based on Singlechip ..................................... 1 引言 ............................................................................................................................. 7 1 緒論 ......................................................................................................................... 8 單片機在函數信號發生器中的應用 ....................................................................... 8 發展現狀 ................................................................................................................ 8 項目可行性研究 ..................................................................................................... 8 設計任務和要求 ..................................................................................................... 9 ...................................................................................................... 9 方案設計 ................................................................................................................ 9 方案一 ................................................................................................................. 9 方案二 ................................................................................................................ 9 方案三 ................................................................................................................ 9 方案四 ................................................................................................................ 9 DDS 工作原理 ...................................................................................................... 10 DDS 移相原理 ...................................................................................................... 10 ................................................................................................................ 11 設計思路 .............................................................................................................. 11 元件選型 .............................................................................................................. 11 系統總體框圖 ....................................................................................................... 11 STC89C52RC 單片機 ...............................................