【正文】 上海大學(xué)課外項(xiàng)目總結(jié)論文 1 SHANGHAI UNIVERSITY 課程論文 COURSE PAPER 基于 51單片機(jī) STC89C52RC的 AD9850DDS信號(hào)源設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 上海大學(xué)課外項(xiàng)目總結(jié)論文 2 《 電路與電子線路基礎(chǔ) 2》課外 設(shè)計(jì)制作 總結(jié)報(bào)告 題目 (D)： 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 組 號(hào)： 20 任課教師： 張躍 組 長(zhǎng)： 11123573 范俊杰 20% 成 員： 11123278 熊康明 20% 成 員： 11123572 周陽(yáng) 20% 成 員： 11122590 王 媛 20% 成 員： 11122857 胡鶴 20% 聯(lián)系方式： 15900697477 二零一三年三月一日 上海大學(xué)課外項(xiàng)目總結(jié)論文 3 報(bào)告提綱 一、 電路設(shè)計(jì)方案及工作原理 （根據(jù)所選題目要求，說(shuō)明電路原理圖，設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)指標(biāo)及功能實(shí)現(xiàn)方式，物料清單，關(guān)鍵元器件選型理由等。） 項(xiàng)目 要求 ： 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器輸出頻率為 10HZ 至 1MHZ（用開關(guān)分檔） 輸出電壓為 0 至 8V 輸出電阻小于 100 歐 可輸出三種波形（正弦波 、方波和三角波） 輸出直流分量可調(diào)（ 3V~ +3V） 有輸出短路保護(hù)功能 項(xiàng)目介紹 : 評(píng)分依據(jù)： 電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理，設(shè)計(jì)分析計(jì)算過(guò)程清晰 可輸出三種波形、輸出直流分量可調(diào)、有輸出短路保護(hù)功能 電路工作穩(wěn)定可靠，輸出波形失真小 如合理設(shè)計(jì)方案有多個(gè)則可以加分 上海大學(xué)課外項(xiàng)目總結(jié)論文 4 （一）： 主要器件介紹 芯片介紹 AD9850 是 AD 公司生產(chǎn)的最高時(shí)鐘為 125 MHz、采用先進(jìn)的 CMOS 技術(shù)的直接 頻率 合成器，主要由可編程 DDS 系統(tǒng)、高性能模數(shù)變換器（ DAC）和高速 比較器 3 部分構(gòu)成，能實(shí)現(xiàn)全數(shù)字編程控制的 頻率 合成 。 AD9850 內(nèi)含可編程 DDS 系統(tǒng) 和高速 比較器 ，可實(shí)現(xiàn)全數(shù)字編程控制的頻率合成?？删幊?DDS 系統(tǒng)的核心是相位 累加器 ，由一個(gè) 加法器 和一個(gè) N 位相位 寄存器 組成， N 一般為 24～ 32。每來(lái)一個(gè)外部參考時(shí)鐘，相位 寄存器 便以步長(zhǎng) M 遞加。相位 寄存器 的輸出與相位控制字相加后可輸入到 正弦查詢表地址上。正弦查詢表包含一個(gè)正弦波周期的數(shù)字幅度信息，每一個(gè)地址對(duì)應(yīng)正弦波中 0176。～ 360176。范圍的一個(gè)相位點(diǎn)。查詢表把輸入地址的相位信息映射成正弦波幅度信號(hào)，然后驅(qū)動(dòng) DAC 輸出模擬量。 相位 寄存器 每過(guò) 2N/ M 個(gè)外部參考時(shí)鐘后返回到初始狀態(tài)一次，相應(yīng)地正弦查詢表 每經(jīng)過(guò)一個(gè)循環(huán)也回到初始位置，從而使整個(gè) DDS 系統(tǒng)輸出一個(gè)正弦波。 Ad9850 工作原理如下圖： 穩(wěn)壓芯片 7805 7905 7812 7912 芯片介紹 穩(wěn)壓芯片 7805 7905 7812 7912\ 上海大學(xué)課外項(xiàng)目總結(jié)論文 5 電子產(chǎn)品中，常見的三端穩(wěn)壓集成電路有負(fù)電壓輸出的 79系列和正電壓輸出的 78 系列。顧名思義，三端 IC 是指這種穩(wěn)壓用的集成電路芯片，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。它的樣子象是普通的三極管， TO 220 的標(biāo)準(zhǔn)封裝，也有9013 樣子的 TO92 封裝。 用 78/79 系列三端穩(wěn)壓 IC 來(lái)組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過(guò)流、過(guò)熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來(lái)可靠、方 便，而且價(jià)格便宜。該系列集成穩(wěn)壓 IC型號(hào)中的 78 或 79 后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如 7806 表示輸出電壓為正 6V， 7909 表示輸出電壓為負(fù) 9V。 因?yàn)槿斯潭煞€(wěn)壓電路的使用方便，電子制作中經(jīng)常采用。 這 4 個(gè)型號(hào)器件的失穩(wěn)電壓都是 3V，輸出電流是 1A； 7805 輸出電壓是 +5V、 7812 是 +12V、最高輸入電壓是 35V； 7905 輸出 電壓是 5V、 7912 是 12V、最高輸入電壓是 35V； 是三端穩(wěn)壓管， 79XX 系列是負(fù)電壓輸出，即輸出 5V、 12V， 78XX 系列是正電壓輸出 。 7805 管腳圖 集成穩(wěn)壓器還可以用作恒流源。 上海大學(xué)課外項(xiàng)目總結(jié)論文 6 79XX 系列集成壓器是常用的固定負(fù)輸出電壓的三端集成穩(wěn)壓器，除輸入電壓和輸出電 壓均為負(fù)值外，其他參數(shù)和特點(diǎn)與 78XX 系列集成穩(wěn)壓器相同。 79XX 系列集成穩(wěn)壓的三個(gè)引腳為： 1腳為接地端， 2 腳為輸入端， 3腳為輸出端。 79XX 系列集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用電路也很簡(jiǎn)單。 同時(shí)運(yùn)用 78XX 和 79XX 穩(wěn)壓器，可以組成正、負(fù)對(duì)稱輸出的穩(wěn)壓電路。下圖所示為 177。5V穩(wěn)壓電源電路， IC1 采用固定正輸出集成穩(wěn)壓器 7805， IC2 采用固定負(fù)輸出集成穩(wěn)壓器7905， VD VD2為保護(hù)二極管，用以防止正或負(fù)輸入電壓有一路未接入時(shí)損壞集成穩(wěn)壓器。 7905 在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)在三端集成穩(wěn)壓電路芯片上安裝足夠大的散熱器（當(dāng)然小功率的條件下不用）。當(dāng)穩(wěn)壓管溫度過(guò)高時(shí)，穩(wěn)壓性能將變差，甚至損壞。 7905 最大輸出電流為 ，當(dāng)制作中需要一個(gè)能輸出 以上電流的穩(wěn)壓電源，通常采用幾塊三端穩(wěn)壓電路并聯(lián)起來(lái)，使其最大輸出電流為 N個(gè) ，但應(yīng)用時(shí)需注意：并聯(lián)使用的集成穩(wěn)壓電路應(yīng)采用同一廠家、同一批 號(hào)的產(chǎn)品，以保證參數(shù)的一致。另外在輸出電流上留有一定的余量，以避免個(gè)別集成穩(wěn)壓電 路失效時(shí)導(dǎo)致其他電路的連鎖燒毀。 在 79** 、 78 ** 系列三端穩(wěn)壓器中最常應(yīng)用的是 TO220 和 TO202 兩種封裝。這兩種封裝的圖形以及引腳序號(hào)、引腳功能如附圖所示。 從正面看 ①②③ 引腳從左向右按順序標(biāo)注，接入電路時(shí) ① 腳電壓高于 ② 腳， ③ 腳為輸出位。如對(duì)于 79**負(fù)壓系列， ① 腳接地， ② 腳接負(fù)電壓；對(duì)與 78**正壓系列， ① 腳高電位，② 腳接地，輸出都是 ③ 腳。如附圖所示。 此外，還應(yīng)注意，散熱片總是和接地腳相連。這樣在 78**系列中，散熱片和 ② 腳連接，而在 79**系列中，散熱片卻和 ① 腳連接。 上海大學(xué)課外項(xiàng)目總結(jié)論文 7 7905 典型應(yīng)用電路圖 : 79XX 系列集成穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路如下圖所示，這是一個(gè)輸出負(fù) 5V 直流電壓的穩(wěn)壓電源電路。 IC 采用集成穩(wěn)壓器 7905， C C2 分別為輸入端和輸出端濾波電容， RL 為負(fù)載電阻。當(dāng)輸出電流較大時(shí)， 7905 應(yīng)配上散熱板。 51 單片機(jī) 51 單片機(jī)是對(duì)目前所有兼容 Intel 8031 指令系統(tǒng) 的單片機(jī)的統(tǒng)稱。該系列單片機(jī)的始祖是 Intel 的 8031 單片機(jī)，后來(lái)隨著 Flash rom 技術(shù)的發(fā)展， 8031 單片機(jī)取得了長(zhǎng)足的進(jìn) 展，成為目前應(yīng)用最廣泛的 8 位單片機(jī)之一，其代表型號(hào)是 ATMEL 公司 的 AT89 系列，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)之中。目前很多公司都有 51 系列的兼容機(jī)型推出，在目前乃至今后很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)將占有大量市場(chǎng)。 51 單片機(jī)是基礎(chǔ)入門的一個(gè)單片機(jī)，還是應(yīng)用最廣泛的一種。需要注意的是 52 系列的單片機(jī)一般不具備自編程能力。 上海大學(xué)課外項(xiàng)目總結(jié)論文 8 8 位 CPU4kbytes 程序存儲(chǔ)器 (ROM) (52 為 8K) 128bytes 的數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器 (RAM) （ 52 有 256bytes 的 RAM） 32 條 I/O 口線 111 條指令，大部分為單字節(jié)指令 21 個(gè)專用寄存器 2 個(gè)可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器 5 個(gè) 中斷 源， 2 個(gè)優(yōu)先級(jí)（ 52 有 6 個(gè)） 一個(gè)全雙工 串行通信 口 外部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器 尋址空間 為 64kB 外部 程序存儲(chǔ)器 尋址空間為 64kB 邏輯操作 位尋址 功能 雙列直插 40PinDIP 封裝 單一 +5V 電源供電 CPU：由運(yùn) 算和控制邏輯組成，同時(shí)還包括 中斷系統(tǒng) 和部分外部 特殊功能寄存器 ； RAM：用以存放可以讀寫的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)； ROM：用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格； I/O 口：四個(gè) 8 位并行 I/O 口，既可用作輸入，也可用作輸出 ； T/C：兩個(gè)定時(shí) /記數(shù)器，既可以工作在定時(shí)模式，也可以工作在記數(shù)模式； 五個(gè) 中斷源 的中斷 控制系統(tǒng) ； 一個(gè)全雙工 UART（通用異步接收發(fā)送器）的 串行 I/O 口，用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間或單片機(jī)與微機(jī)之間的 串行通信 ； 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，石英晶體和微調(diào)電容需要外接。最高振蕩頻率為 12M。 上海大學(xué)課外項(xiàng)目總結(jié)論文 9 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片 max7219 MAX7219 是由 美國(guó) Maxim 公司開發(fā)的一款新型多功能 8 位 LED 顯示驅(qū)動(dòng) IC。接口采用三線 SPI方式，用戶只需簡(jiǎn)單修改內(nèi)部相關(guān)的控制或數(shù)字 RAM，便可很容易地實(shí) 現(xiàn)多位 LED顯示。 MAX7219 具有多個(gè)級(jí)聯(lián)特性，為大屏幕 LED顯示提供了方便。在理論上，只需三根用戶 I/O 口控制線，便可以實(shí)現(xiàn)無(wú)窮多的 LED 級(jí)聯(lián)顯示。在實(shí)際應(yīng)用中，已實(shí)現(xiàn)了 149片 MAX7219 級(jí)聯(lián)，可以控制 1192 位 LED 顯示。 MAX7219特點(diǎn)與引腳說(shuō)明 PS7219的特點(diǎn)： ★ 串行接口（ 16位控制字）； ★ 8 位共陰級(jí) LED顯示驅(qū)動(dòng)； ★ 顯示位數(shù) 1～ 8，可數(shù)字調(diào)節(jié)； ★ 按位進(jìn)行 BCD譯碼 /不譯碼數(shù)字制； ★ 16 級(jí)亮度數(shù)字控制； ★ 上電 LED全熄； ★ 提供位閃功能； ★ 多個(gè) PS7219級(jí)聯(lián)可實(shí)現(xiàn)任意多的LED顯示； ★ 寬 24腳雙列直插模塊封裝。