基于dds與單片機(jī)的信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-22 04:25 本頁面
【正文】 I 基于 DDS 與單片機(jī) 的信號發(fā)生器的設(shè)計(jì) 參賽隊(duì)員 ： 陳天元 楊維龍 王偉健 選題 ： 信號源的設(shè)計(jì)和制作 （ B 題） 摘 要 在信號發(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 ,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 合成信號具有頻率切換時間短、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，帶來了很大的便利。 II 關(guān)鍵詞：單片機(jī)，直 接數(shù)字頻率合成， 液晶 1 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。1 2V 電源電壓條件下，設(shè)計(jì)并制作一個正弦波信號源。 二、要求 基本要求： （ 1）輸出信號頻率： 20Hz～ 300kHz； （ 2）信號幅度：負(fù)載 50Ω時，輸出電壓峰峰值為 1～ 3V 可調(diào)； （ 3） 信號源 輸出電阻為 50Ω； （ 4） 顯示信號的頻率和幅度 。 發(fā)揮部分 ： （ 1）提高信號的輸出頻率至 1MHz； （ 2） 提高信號的輸出電壓 峰峰值 至 1～ 10V 可調(diào) （帶 50Ω 負(fù)載）； （ 3）自行擴(kuò)展信號源功能。 可以 達(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， 但是我們通過負(fù)電壓增加電流的方式，使得 信號輸出電壓峰峰值為 ~ 可調(diào)。 本設(shè)計(jì)可以通過按鍵進(jìn)入設(shè)置模式，左右按鍵移動光標(biāo)，上下按鍵加減頻率，再通過旋鈕調(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在設(shè)置模式下給定的波形。 硬件設(shè)計(jì) 、總體設(shè)計(jì) 通過 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，同時通過液晶顯示出幅值與頻率。 2 通過按鍵中斷進(jìn)入波形設(shè)置模式，可以通過按鍵增減與移位調(diào)整液晶屏上的頻率顯示，通過調(diào)整 LM348 設(shè)置新的幅值，在跳出波形設(shè)置模式時， DDS 會按照設(shè)置好的波形參數(shù)產(chǎn)生一個新的波形，用以輸出。 、 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 時鐘 /機(jī)器周期 和 12 時鐘 /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)程序存儲空間 。 片上集成 512 字節(jié) RAM。 I/O 口（ 32 個），復(fù)位后為： P0/P1/P2/P3 是準(zhǔn)雙向口 /弱上拉， P0 口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時 ， 需加上拉電阻。 ISP（在系統(tǒng)可編程） /IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口（ RxD/,TxD/）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片 。 共 3 個 16 位 定時器 /計(jì)數(shù)器。即定時器 T0、 T T2。 具有看門狗功能 ， PDIP 封裝 。 STC89c52中央處理 DDS 直接式數(shù)字合成頻率計(jì) AD 檢測輸出峰峰值 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 3 STC89C52 各個引腳分布如下圖 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） ～ 口，這 12口用于控制數(shù)碼管； ， ， ， 口與 ADC0804 相連接用以接受 ADC0804 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號；引腳 9用以單片機(jī)的復(fù)位電路； 口用以控制蜂鳴器；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：單片機(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 ： 4 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 ，各個引腳的大致功能如下： /CS： 芯片片選信號，低電平有效，即 /CS=0,該芯片才能正常工作。 /WR:啟動 ADC0804 進(jìn)行 ADC 采樣，該信號低電平有效，即 /WR 信號由高電平變成低電平時，觸發(fā)一次 ADC 轉(zhuǎn)換。 /RD:低電平有效，即 /RD=0 時，可以通過數(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)換器所需的時鐘信號，時鐘頻率 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:中斷請求信號輸出引腳，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，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 信號有效時，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。 ADC0804 的外圍電路 如下圖 35 所示： 5 D B 018D B 117D B 216D B 315D B 414D B 513D B 612D B 711I N T R5CS1RD2WR3
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1