【正文】 設(shè)計(jì)；1）硬件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)基于單片機(jī)、DSP 或 ARM 的 ZigBee 無(wú)線通信模塊，包括發(fā)射與接收模塊的設(shè)計(jì)；2）軟件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)基于單片機(jī)、DSP 或 ARM 的無(wú)線通信模塊軟件，可采用匯編、C 語(yǔ)言或者基于 LINUX 環(huán)境開發(fā)（ARM） ?；诖?，本課題提出研究基于 DSP 及虛擬儀器的開放式電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 (4) 精度高。DSP 技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備，以數(shù)字形式對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、變換、濾波、估值、增強(qiáng)、壓縮、識(shí)別等處理，以得到符合人們需要的信號(hào)形式。在虛擬儀器系統(tǒng)中、強(qiáng)調(diào)“軟件就是儀器”的概念,硬件僅僅是為了解決信號(hào)的輸入輸出,軟件才是整個(gè)儀器的關(guān)鍵,用戶可以根據(jù)自己需要定義儀器的功能。目錄1 緒論 ..............................................................1 課題背景及意義 ................................................1 研究?jī)?nèi)容 ......................................................12 系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程 ......................................................4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路概述 ..............................................4 系統(tǒng)集成方案 ..................................................4 PROTEL 99 SE 簡(jiǎn)介 ...............................................53 模塊設(shè)計(jì)方案 ......................................................9 程控放大電路模塊 ..............................................9 放大器概述 ................................................9 原理圖設(shè)計(jì) ................................................9 印制板圖設(shè)計(jì) .............................................13 有源濾波電路模塊 .............................................13 濾波器概述 ...............................................13 原理圖設(shè)計(jì) ...............................................15 印制板圖設(shè)計(jì) ..............................................18 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 .................................................19 ADC0809 概述 .............................................19 原理圖設(shè)計(jì) ................................................20 印制板圖設(shè)計(jì) ............................................21 D/A 轉(zhuǎn)換模塊 .................................................22 TLC5628 概述 .............................................22 原理圖設(shè)計(jì) ...............................................23 印制板圖設(shè)計(jì) ..............................................25 輸入模塊 .....................................................26 鍵盤模塊 ................................................26 數(shù)碼管顯示模塊 ..........................................284 系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn) .....................................................305 總結(jié)與展望 .......................................................31參考文獻(xiàn)： .........................................................32致謝 ...............................................................33附錄 ...............................................................34基于 DSP 及虛擬儀器技術(shù)的開放式電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研制 ——基于 DSP 的便攜式諧波分析儀電子與信息工程學(xué)院 電子信息工程專業(yè) 2022 級(jí) 指導(dǎo)教師 1 緒論 課題背景及意義實(shí)驗(yàn)室的裝備水平通常被作為一所高校教學(xué)、科研水平的重要標(biāo)志,因此實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),應(yīng)運(yùn)用新技術(shù)、新知識(shí),立足于高水平、高起點(diǎn)。與傳統(tǒng)儀器相比,虛擬儀器具有功能由用戶定義、系統(tǒng)功能和規(guī)模可通過修改軟件而增減、價(jià)格低可重復(fù)使用、技術(shù)更新快、軟件結(jié)構(gòu)大大節(jié)省開發(fā)和維護(hù)費(fèi)用等。數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)是以數(shù)字信號(hào)處理為基礎(chǔ)，因此具有數(shù)字處理的全部?jī)?yōu)點(diǎn)：(1) 接口方便。 (5) 可重復(fù)性好。 研究?jī)?nèi)容基于 DSP 及虛擬儀器技術(shù)的開放式電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研制，平臺(tái)由前、后臺(tái)兩部分構(gòu)成，前臺(tái)由 DSP 與 FPGA 為核心的模塊化硬件構(gòu)成，并嵌入實(shí)時(shí)信號(hào)處理算法，基于 PC 的后臺(tái)軟件采用面向信號(hào)的組件技術(shù)設(shè)計(jì)。 （二） 、 基于 DSP 的便攜式諧波分析儀；1）預(yù)處理及外圍接口電路設(shè)計(jì)，預(yù)處理電路主要包括傳感器接口、放大、濾波、鍵盤、顯示、光耦隔離電路等模塊，主要是對(duì)原有的各電路方案進(jìn)行優(yōu)化、集成。（三） 、基于 DSP 的圖像處理平臺(tái)研究及設(shè)計(jì)1）基于 TMS320VC5402 的 DSP 主板設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)基于 TMS320VC5402 的 DSP 主板，要求該板卡具有以下功能：支持 JTAG 仿真方式或者 BOOTLOADER 自啟動(dòng)方式工作。在該系統(tǒng)中，我們采用硬件與軟件相結(jié)合。本次設(shè)計(jì)包括程控放大器、有源濾波器、A/D、D/A、鍵盤、顯示接口模塊、DSP 芯片模塊等，不同的模塊可以組合成實(shí)現(xiàn)不同功能的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。當(dāng)小信號(hào)經(jīng)過傳感器進(jìn)入接口電路中時(shí)，我們采用了一個(gè)放大電路來(lái)把這個(gè)信號(hào)放大到要求的范圍，并設(shè)計(jì)一個(gè)濾波器對(duì)放大后的信號(hào)進(jìn)行濾波除噪。其中，原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)是用于原理圖設(shè)計(jì)的 Advance Schematic 系統(tǒng)。信號(hào)模擬仿真系統(tǒng)是用于原理圖上進(jìn)行信號(hào)模擬仿真的 SPICE 3f5 系統(tǒng)。設(shè)計(jì)環(huán)境對(duì)畫原理圖影響很大，在畫原理圖之前，應(yīng)該把設(shè)計(jì)環(huán)境設(shè)置好。將電氣和電子元件放置到圖紙上。元件一旦放置在原理圖上，就需要用導(dǎo)線將元件連接起來(lái)，連接時(shí)一定要符合電氣規(guī)則。（5）檢查原理圖。生成原理圖的網(wǎng)絡(luò)表，所謂網(wǎng)絡(luò)表就是元件名、封裝、參數(shù)及元件之間的連接表，通過該表可以確認(rèn)各個(gè)元件和它們之間的連接關(guān)系。（1）規(guī)則設(shè)置：畫完原理圖后就可建立印制板圖。保證每個(gè)元件在調(diào)入 PCB 中時(shí)都有對(duì)應(yīng)的封裝。網(wǎng)表輸入時(shí)，需要對(duì)原理圖中各元件的關(guān)系進(jìn)行檢查。（4） 元器件布局：網(wǎng)表輸入以后，調(diào)入元件，所有的元器件都會(huì)在工作區(qū)的零點(diǎn)，重疊在一起,很多的預(yù)拉線交織也在一塊。布局的方式分為兩種，一種是手工布局，另一種是自動(dòng)布局。在最終的結(jié)果中要注意：布局均衡，梳密有序，不能使板子頭重腳輕。 發(fā)熱量大的元件（如 FPGA、AD 芯片等）之間是否有足夠的空間散熱，空氣流是否通暢。由于單純的自動(dòng)布線不太理想，可以使用手工和自動(dòng)相結(jié)合的方式使布線合理、美觀。再用此方法將其他較難布的網(wǎng)絡(luò)布通。PCB 布線有單面布線、雙面布線和多層布線。電源、地線是噪聲產(chǎn)生的主要原因。（6） 檢查：檢查的項(xiàng)目有線線間距、過孔設(shè)置、去耦電容的擺放和電源層設(shè)置等。3 模塊設(shè)計(jì)方案 程控放大電路模塊 放大器概述在過程控制及測(cè)試儀表中,被測(cè)量或被控制對(duì)象的有關(guān)參數(shù)往往是一些連續(xù)變化的模擬量,而且變化范圍很寬。當(dāng)把一般電量信號(hào)輸入到該放大電路時(shí)，放大電路要能夠很好的對(duì)其幅度進(jìn)行放大，同時(shí)失真不能太大。可以看出 TLE2027 非常適合本放大電路。 圖 31 程控放大電路原理圖1）精確放大部分精確放大部分電路的增益由兩級(jí)組成，并且兩級(jí)放大電路的增益都由各自的反饋電阻控制。在片選信號(hào) 置低電平有效CSINDUCS后,在抽頭位置控制腳 上每出現(xiàn)一次由高至低的下跳變,抽頭就在原位置上產(chǎn)INC生一個(gè)步長(zhǎng)的變化。控制部分的原理圖如圖 313 所示：圖 35 控制部分原理圖4）退耦電路部分退耦最早用于多級(jí)電路中，為保證