程控低通濾波器的設計畢業設計-資料下載頁

【導讀】本設計是基于單片機的程控低通濾波器系統方案的設計思想和實現方法。利用LM358AD運算放大器設計兩個電壓跟隨器,利用其輸入阻?？垢叩忍攸c實現頻率信號的緩沖與隔離干擾的作用，然后讓信號輸入運放的正相端，詳細論證了實現二階低通濾波器方案的設計思路及系統的總體架構。最后，利用Multisim軟件。進行了電路仿真。系統結構簡單，可靠性高，功能易擴展，適用于多種應用領域。

　　

【正文】 度值 被削減變小 ，說明 100Hz信號通過 截止頻率為 50Hz的 低通 濾波電路 時 發生了截止，信號不能完全通過低通濾波電路 。 圖 (a) 30Hz 信號 頻率 波形 圖 圖 (b) 100Hz 信號 頻率 波形 圖 然后 ， 利用按鍵選擇 截止 頻率 100Hz 的 程控低通濾波電路， 經過調試得到 阻 帶的截止頻率為 120Hz， 將 30Hz、 200Hz的 信號 頻率 通過 濾波 電路 進行 示波 器 觀察，具體的 波形 圖 如 圖 (a)、圖 (b)所示： 通過 示波器的波形圖可以看出 100Hz 的信號頻率通過 程 控濾波 電路 后沒有任何黑龍江 工程 學院本科生畢業設計 24 變化，信號的幅度值與 信號 波形 都 沒有損失，說明 100Hz 信號成功通過了截止頻率為100Hz的 低通 濾波電路 。 200Hz的信號頻率通過 程 控濾波 電路 后 發 生了 一 些變化，信號的幅度值 被削減變小 ，說明 200Hz 信號通過了截止頻 率為 100Hz 的 低通 濾波電路時 發生了截止，信號不能完全通過低通濾波電路 。 圖 (a) 30Hz 信號 頻率 波形 圖 圖 (b) 200Hz 信號 頻率 波形 圖 最后 ， 利用按鍵選擇 截止 頻率 1KHz 的 程控低通濾波電路， 經過調試得到 阻 帶的截止頻率為 1100Hz， 將 200Hz、 2KHz 的 信號 頻率 通過 濾波 電路 進行 示波 器 觀察，具體的 波形 圖 如 (a)、 (b)所示： 黑龍江 工程 學院本科生畢業設計 25 通過 示波器的波形圖可以看出 200Hz的信號頻率通過 程 控濾波 電路 后沒有任何變化，信號的幅度值與 信號 波形 都 沒有損失，說明 200Hz 信號成功通過了截止 頻率為1000Hz的 低通 濾波電路 。接 下來我們將 2KHz的信號輸入到 截止 頻率為 1KHz 的程控濾波電器中 。通過 示波器的波形圖可以看出 200Hz的信號頻率通過 程 控濾波 電路 后 發生了 一 些變化，信號的幅度值 被削減變小 ，說明 200Hz信號通過了截止頻率為 100Hz的 低通 濾波電路 時 發生了截止，信號不能完全通過低通濾波電路 。 圖 (a) 200Hz 信號 頻率 波形 圖 圖 (b) 2KHz 信號 頻率 波形 圖 黑龍江 工程 學院本科生畢業設計 26 本 章小結 本章 主要介紹了系統中軟件方面的設計， 首先 介紹了單片機編程 時 所需的 C 語言、 Keil 編譯器 。其次介 紹了 采用 Multisim 軟件 進行電路仿真 。最后介紹了實物與信號發生源、示波器連接，對硬件實現的功能進行測試 ， 展示了各個頻率通過低通濾波電路后的 波形 圖并進行了詳細分析 。 黑龍江 工程 學院本科生畢業設計 27 結束語 本設計 是 基于 AT89LV52 單片機的程控低通濾波器系統方案的設計 ， 該 款單片機片上資源豐富 、 功耗非常低 選 用這款單片機芯片 讓 以后的產品升級 有 了保證，為以后的功能擴展提供了空間 。 在經過了兩個多月的時間后 ， 設計完成了 預期 的功能指標 包括二 階低通濾波 電路 的設計、 選擇 不同截止頻率濾波電路、程控濾波電路、液晶顯示電路 等設計要求。 整個 系統 其具有 很 現實的 市場 需要及使用價值， 在 電路設計層面上它有著功能齊全、設計穩定、整體系統運行很好 的 優點。它 集模擬電路 技術、單片機技術于一身，具備了以往 濾波 電路系統不可比擬的優點。具體 表現 如下： 系統可 以 選擇 不同的截止頻率。 電路 通過 讀入 控制按鍵的方式來 執行與 按鍵對應 的 截止頻率的濾波電路， 從而 實現不同的截止頻率。 系統 可以實現不同的截止頻率濾波電路。 電路 運用單片機 技術 通過與模擬電子開關 CD4051 的 通道選擇引腳相連，繼而輸出不同的 命令 實現不同的通道 導 通，然后不同數值的電容就會接入進電路，與運放電路等實現 不 同的截止 頻 率低通 濾波電路 。 利用 液晶 顯示當前 電路的工作 模 式及截止頻率。 單片機 通過與 LCD 相連 ， 把當前工作電路的截止頻率與工作模式顯示出來，便于人們觀察。 設計 的不足和展望： 由于各方面的限制，本系統還存在很多不完善之處，有待于繼續改進和完善。比如 說可以把電路進行優化設計，讓低通 濾波 電路的截止效果更明顯、性能更好。 本設計只是 基于 程控低通濾波器 系統自身進行設計，還可以在此基礎上對其進行改進， 增加 更多的功能 讓 整個系統更加豐富、更具競爭力，這些方面 還有待進一步的研究。 這 次的設計從最初方案的討論設計到軟硬件的不 斷調試，付出了很大的努力，全身心的投入到其中。在 設計 過程中遇到許多許多的困難，但最終還是堅持了下來，最終設計按要求完成了，回想過程雖然辛苦，但讓我獲益 良多 。 黑龍江 工程 學院本科生畢業設計 28 參考文獻 [1] 常 新華，王洪剛，于永江，馬秋明 .一 種 程控放大濾波設計 [J].四川 師范大學報：自然 科學報 .:2739. 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[27] Kelly Damien P,Claus role of the sensor pixel in Fourier a nd Fresneldigital holography[J].Applied optics,:110136. 黑龍江 工程 學院本科生畢業設計 30 致 謝 時光飛逝，轉眼間就要到了畢業的時刻。經過兩個月的不懈努力，此 次 畢業設計也最終結束。在大學的四年里，真的是終身受益，這次的畢業設計也 對自己有了新的認識，在整個的設計過程中發現了自己的許多不足，同時，也讓自己對學習有了新的感悟，做 項目做工程在書本理論知識充足的前提下，還要有豐富的動手實踐能力 和解決 問題的自我學習能力，這些都非常非常的重要，在這兩個月的實踐中， 感覺到只 有真正的去做，去實現才能理解到理論知識的真正內涵。 這 次的設計結束后懂得了 ， 學習 是一個自己不斷去尋找去完善的一個過程， 要時刻提醒自己不要眼高手低，以至于真正的動手實踐時，無從下手，要腳踏實地，不斷進取。 在這次的設計中，剛開始時有些迷茫，不知如何下手，后來經過自己不斷查閱資料與老師交流后，思路開始漸漸清晰起來，在解決了一個又一個的困難后，終于實現了預期的功能與要求，那時有一種很幸福的感覺，通過這次的設計我得到的感悟是：遇到事情不要怕困難，不要失去信心，一步一步的去實現，去解決問題。 隨著 畢業的來臨十分 感慨 ， 特 別感謝我的指導老師劉靜森老師， 劉 老師平時工作較為忙碌，但從 此次 設計開始，老師就給予了 我非常 細心的指導，包括每一 階段的完成，劉老師都給予了 我 極大的鼓勵與支持，當我遇到一些我自己難以解決的問題，劉老師總是會耐心地進行講解，幫助我尋找解決的方法。劉老師認真治學的 態度 ，為我們的畢業設計創造了一個認真、 嚴謹 的學習氛圍，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣。在此，我由衷 地 感謝劉老師，感謝他為該設計付出 的 點點滴滴，向劉老師至以最崇高的敬意與深深的感謝。 同時 我感謝大學四年中所有教育過我的老師 在這大學四年的大學里 ，是老師不斷的引導我走向正確的方向，在學習上教我們先進實用的知識，帶著我們搞實踐，參加生產實習鍛煉我們的動手實踐能力，在生活上也是十分關心我們，關注我們的生活，解決我們的困難。在有 問題解決不了的時候老師會給 出 指引方向 ，同時也大大提高了我的動力能力，對我以后的工作有著十分重要的影響，雖說這次的設計仍有一些不足，但 我仍學到了很多。 黑龍江 工程 學院本科生畢業設計 31 附 錄 附錄 A：硬件電路圖 D121N4007D71N4007D81N4007D131N4007D21N4007D161N40073300uFC3D31N4007D181N4007123P_IN100uFC1C6C153300uFC13100uFC17100uFC9100uFC16D910kR1Vin1GND2Vout37805U27805GND1Vin2Vout37905U57905GND1Vin2Vout37912U47912Vin1GND2Vout37812U17812C5C11C12C10