基于proteus的波形發生器仿真設計畢業論文(更新版)

　　

【正文】 hz 6553610^6//(512*FREQ) temp=0xffff1953/FREQ。//初始化頻率,50HZ//調節部分——頻率void freq_ud(void){ unsigned int temp。2：三角波unsigned char num=0。 IP=0X01。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。 單片機向 0832 發送數字編碼，產生不同的輸出。用定時 /計數器作為中斷源。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。10 Pf，而如使用陶瓷諧振器建議選擇40Pf177。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）。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。 可編程串行通道8031 CPU 與 MCS51 兼容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。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。畫好分支線我們還需要給分支線起個名字。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。（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。在拖動的過程中手柄會消失以便不和對象的顯示混疊。（Dragging an Object Label）許多類型的對象有一個或多個屬性標簽附著。在空白處點擊鼠標右鍵可以取消所有對象的選擇。對于元件、端點、管腳和符號，可能首先需要從庫中調出。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。可以通過 Tools 菜單的 Real Time Snap 命令或者是 CTRL+S 切換該功能。點狀柵格（The Dot Grid）與捕捉到柵格（Snapping to a Grid） 。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。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”。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。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。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]。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。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。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。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。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。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。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。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” 。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。同時都采用了一些優化設計來提高性能。一些高端的信號發生器甚至可以產生通訊信號。并且具有了和 PC 機良好的接口，可以通過WINDOWS 界面的程序進行任意波形的編輯 [2]。DDS 和 PLL 相結合一般有兩種實現方法：DDS 激勵 PLL 的鎖相倍頻方式和 PLL 內插 DDS 方式。FPGA(Field Programmable Gate Array) 是目前廣泛采用的一種可編程器件,它的應用不僅使得數字電路系統的設計非常方便,并且還大大縮短了系統研制的周期,縮小了數字電路系統的體積和所用芯片的品種。 見于這種情況下，本文實現了多功能波形發生器的設計。Proteus 組合了高級原理布圖、混合模式 SPICE 仿真,PCB 設計以及自動布線來實現一個完整的電子設計系統。因此在仿真和程序調試時，關心的不再是某些語句執行時單片機寄存器和存儲器內容的改變，而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結果。坐標原點默認在圖形編輯區的中間，圖形的坐標值能夠顯示在屏幕的右下角的狀態欄中。實時捕捉（Real Time Snap）當鼠標指針指向管腳末端或者導線時，鼠標指針將會被捕捉到這些物體，這種功能被稱為實時捕捉，該功能可以使你方便的實現導線和管腳的連接。 預覽窗口該窗口通常顯示整個電路圖的縮略圖。? 如果對象類型是元件、端點、管腳、圖形、符號或標記，從選擇器里（selector）選擇你想要的對象的名字。也可以通過右鍵拖出一個選擇框的方式，但只有完全位于選擇框內的對象才可以被選中。如果你誤拖動一個對象，所有的連線都變成了一團糟，你可以使用 Undo 命令撤消操作恢復原來的狀態。調整對象大小的步驟如下（To resize an object）：? 選中對象；? 如果對象可以調整大小，對象周圍會出現黑色小方塊，叫做“手柄” ；? 用鼠標左鍵拖動這些“手柄”到新的位置，可以改變對象的大小。當一組元件被拷貝后，他們的標注自動重置為隨機態，用來為下一步的自動標注做準備，防止出現重復的元件標注。如果你想讓軟件自動定出線路徑,只需左擊另一個連接點即可。畫總線的時候為了和一般的導線區分，我們一般喜歡畫斜線來表示分支線，但是這時如果 WAR 功能打開是不行的，需要把 WAR 功能關閉。通常解決的辦法是使用跳線，跳線的長度應該選擇如下幾種：6mm、8mm和 10mm。第 3章 基于 Proteus波形發生器仿真設計 單片機 AT89C51概述單片機廣泛應用于商業：諸如調制解調器，電動機控制系統，空調控制系統，汽車發動機和其他一些領域。 AT89C51單片機的功能參數 6 個中斷源作為輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL）。P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號；? RST：復位輸入。在此期間，當訪問外部數據存儲器，這兩次有效的PSEN 信號不出現；? EA/VPP：外部訪問允許。對電容CC2 雖沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩定性、起振的難易程度及溫度穩定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用30Pf177。此方案的有點是電路原理比較簡單，實現起來比較容易。 AT89C51 的 P0 口做為 D/A 轉換芯片 0832 的接口。DAC0832 是具有 20 條引線的雙列直插式 CMOS 器件，它內部具有兩級數據寄存器，完成 8 位電流 D/A 轉換，故不需要外加電路。波形的產生是通過 AT89C51 執行某一波形發生程序，向 D/A 轉換器的輸入端按一定的規律發生數據，從而在 D/A 轉換電路的輸出端得到相應的電壓波形，再通過放大器放大即可得到相應的波形。 ET0=1。1 ：方波。unsigned int FREQ=50。 TIME0_L=temp%256。flag=1。cs=1。flag=1。num=0。break。case 2:{TH0=TIME0_H。endif第 4章 系統調試與結果 系統模擬調試選中單片機 AT89C51，左鍵點擊 AT89C51，在出現的對話框里點擊 Program File 按鈕，找到剛才編譯得到的 HEX 文件，然后點擊“OK”按鈕就可以模擬了。圖 43 方波，T=32ms圖 44 方波，T=20ms按下“波形切換”按鍵，切換波形，可得到圖 45 所示的三角波，該波形幅值為 5V，周期為 40ms。? 完成了波形發生器單片機控制系統的軟件設計。 致謝通過這次設計，自己在很多方面都有很大的收獲，使我學會了怎么把各科知識綜合應用，養成了對問題細致思考的習慣，同時對所學的知識也有了更深一步的鞏固和升華。 LabVIEW 虛擬儀器設計技術. 北京: 北京航空航天大學出版社, 2022[11] 劉守義 主編 《單片機》應用技術 西安電子科技大學出版[12] 沈任元 吳勇 編著 《常用電子元器件簡明手冊》 機械工程出版社[13] 李朝青 主編 《單片機原理及接口技術》 北京航空航天大學出版社[14] 黃正瑾 主編 《電子設計競賽賽題解析》 東南大學出版社[15] 劉樂善等編著 《微型計算機接口技術及應用》 華中科技大學出版社附錄 1 系統電路原理圖 P0./AD38276459RXTINWELSUCYuFapKesckBolVmnt_()OG+MHdr附錄 2 系統仿真原理圖D4D5D6D7D3D2D1D0D0D1D2D3D4D5D6D7cscsD0D1D2D3D4D5D6D7P10P1XTAL218XTAL119ALE30 EA31 PSEN29RST9 15U1AT89C51+5VVREF8GND3 VC20CS1 WR12DI34 DI25 DI16DI07 RFB9GND10 IOUT1 1IOUT2 12DI713DI6 14DI5 15DI4 16XFER17WR218ILE(BY1/BY2) 19U2DAC0832234567891+5vABCDU4OPAMPU4(OP)U5AND_