基于dds與單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-02 12:30 本頁(yè)面
【正文】 基于DDS與單片機(jī)的信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)參賽隊(duì)員： 陳天元 楊維龍 王偉健選題：信號(hào)源的設(shè)計(jì)和制作（B題）摘 要在信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)中,傳統(tǒng)的用分立元件或通用數(shù)字電路元件設(shè)計(jì)電子線路的方法設(shè)計(jì)周期長(zhǎng),花費(fèi)大,可移植性差。本設(shè)計(jì)是用直接數(shù)字頻率合成器(DDS)。與傳統(tǒng)的頻率合成方法相比，DDS合成信號(hào)具有頻率切換時(shí)間短、頻率分辨率高、相位變化連續(xù)等諸多優(yōu)點(diǎn)。使用單片機(jī)靈活的控制能力與液晶顯示相結(jié)合，使得可以直觀的控制波形的產(chǎn)生與調(diào)整，帶來(lái)了很大的便利。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，直接數(shù)字頻率合成，液晶II現(xiàn)有元件電源模塊7805，STC89C52單片機(jī)，DDS直接式數(shù)字合成頻率計(jì)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0804，1602液晶顯示模塊，獨(dú)立按鍵等。設(shè)計(jì)要求一、任務(wù)在給定177。12V電源電壓條件下，設(shè)計(jì)并制作一個(gè)正弦波信號(hào)源。二、要求基本要求：（1）輸出信號(hào)頻率：20Hz～300kHz；（2）信號(hào)幅度：負(fù)載50Ω時(shí)，輸出電壓峰峰值為1～3V可調(diào)；（3）信號(hào)源輸出電阻為50Ω；（4）顯示信號(hào)的頻率和幅度。發(fā)揮部分：（1）提高信號(hào)的輸出頻率至1MHz；（2）提高信號(hào)的輸出電壓峰峰值至1～10V可調(diào)（帶50Ω負(fù)載）；（3）自行擴(kuò)展信號(hào)源功能?？梢赃_(dá)到的效果本設(shè)計(jì)可以將輸出頻率調(diào)整到1~30 MHz，而由于在超高頻條件下，一般運(yùn)放的帶寬不足以滿足放大波幅的設(shè)計(jì)要求，但是我們通過(guò)負(fù)電壓增加電流的方式，~。本設(shè)計(jì)可以通過(guò)按鍵進(jìn)入設(shè)置模式，左右按鍵移動(dòng)光標(biāo)，上下按鍵加減頻率，再通過(guò)旋鈕調(diào)節(jié)幅值，然后按鍵結(jié)束設(shè)置模式，就可以從輸出口輸出我們?cè)谠O(shè)置模式下給定的波形。硬件設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)通過(guò)STC89c52給定DDS頻率，短接DDS上J3口，使DDS可以輸出穩(wěn)定頻率和幅值的波形，同時(shí)通過(guò)液晶顯示出幅值與頻率。通過(guò)按鍵中斷進(jìn)入波形設(shè)置模式，可以通過(guò)按鍵增減與移位調(diào)整液晶屏上的頻率顯示，通過(guò)調(diào)整LM348設(shè)置新的幅值，在跳出波形設(shè)置模式時(shí)，DDS會(huì)按照設(shè)置好的波形參數(shù)產(chǎn)生一個(gè)新的波形，用以輸出。STC89c52中央處理DDS直接式數(shù)字合成頻率計(jì)AD檢測(cè)輸出峰峰值LM348為波形調(diào)相，放大或縮小1602液晶顯示頻率和幅值按鍵和旋鈕調(diào)頻調(diào)幅給入設(shè)置中斷、 STC89C52單片機(jī)介紹 STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，其特性及參數(shù)如下：、增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6時(shí)鐘/機(jī)器周期和12時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051。工作電壓：～（5V單片機(jī)）/～（3V單片機(jī)），此設(shè)計(jì)用的是5V的單片機(jī)。工作頻率范圍：0～40MHz，相當(dāng)于普通8051的0～80MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz。8K字節(jié)程序存儲(chǔ)空間。片上集成512字節(jié)RAM。（32個(gè)），復(fù)位后為：P0/P1/P2/P3是準(zhǔn)雙向口/弱上拉，P0口是漏極開(kāi)路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為I/O口用時(shí)，需加上拉電阻。ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器，無(wú)需專用仿真器，可通過(guò)串口（RxD/,TxD/）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片。共3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。即定時(shí)器T0、TT2。具有看門狗功能，PDIP封裝。 STC89C52各個(gè)引腳分布如下圖33所示：圖33本設(shè)計(jì)主要用的是P0口，（P0口連接數(shù)碼管前要加1千歐的排阻作為上拉電阻）～，這12口用于控制數(shù)碼管；，，；引腳9用以單片機(jī)的復(fù)位電路；；18，19引腳用以晶振相關(guān)的電路；40和31引腳用以連接+5V電壓。（注：?jiǎn)纹瑱C(jī)的核心部分晶振必不可少，并且晶振應(yīng)該盡量靠近單片機(jī)，否則將使得單片機(jī)無(wú)法正常工作。） 模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0804介紹 ADC0804規(guī)格及引腳分配圖如下圖34所示：圖34本設(shè)計(jì)采用的模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0804，它是CMOS8位單通道逐次漸近型的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，各個(gè)引腳的大致功能如下：/CS：芯片片選信號(hào)，低電平有效，即/CS=0,該芯片才能正常工作。/WR:啟動(dòng)ADC0804進(jìn)行ADC采樣，該信號(hào)低電平有效，即/WR信號(hào)由高電平變成低電平時(shí)，觸發(fā)一次ADC轉(zhuǎn)換。/RD:低電平有效，即/RD=0時(shí)，可以通過(guò)數(shù)據(jù)端口DB0～DB7讀出本次的采樣結(jié)果。UIN（+）和UIN（）：模擬電壓輸入端，模擬電壓輸入接UIN（+）端，UIN（）端接地。VREF/2：參考電壓接入引腳，該引腳可外接電壓也可懸空。CLKR和CLKIN：外接RC電路產(chǎn)生模數(shù)轉(zhuǎn)換器所需的時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)鐘頻率CLK = 1/，一般要求頻率范圍100KHz～。AGND和DGND：分別接模擬地和數(shù)字地。/INT:中斷請(qǐng)求信號(hào)輸出引腳，該引腳低電平有效，當(dāng)一次A/D轉(zhuǎn)換完成后，將引起/INT=0，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，該引腳應(yīng)與微處理器的外部中斷輸入引腳相連（如51單片機(jī)的INT0,INT1腳），當(dāng)產(chǎn)生/INT信號(hào)有效時(shí)，還需等待/RD=0才能正確讀出A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果，若ADC0804單獨(dú)使用，則可以將/INT引腳懸空。DB0～DB7：輸出A/D轉(zhuǎn)換后的8位二進(jìn)制結(jié)果。
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