【正文】 案其主要模塊包括復位電路、時鐘信號、鍵盤控制、 D/A 轉(zhuǎn)化及 LED 顯示。 方案四 采用通用的 51 系列單片機 AT89C52 作為主控制器，通過 ZLG7289 控制鍵盤及顯示器輸入頻率與幅度并接入 DDS ADC9850 產(chǎn)生各種波形，通過積分電路與其自身帶有的正弦波和方波可以產(chǎn)生三角波等，正弦信號由 D/A 芯片 TLC5615 采樣。在鎖相環(huán)、壓控振蕩器、頻率合成器、脈寬調(diào)制器等電路的設計上， MAX038 都是優(yōu)選的器件。 3 系統(tǒng)硬件的設計 依據(jù) MAX038 輸出頻率的數(shù)控調(diào)節(jié)原理，配合單片機控制，可以實現(xiàn)數(shù)控的函數(shù)信號發(fā)生器。 AT89C52是一個低電壓，高性能 CMOS型 8位單片機，片內(nèi)含 8k bytes的可反復擦寫的 Flash只讀程序存儲器和 256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準 MCS51指 令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器和 Flash存儲單元。 主要功能特性 256x8bit 內(nèi)部 RAM 可編程 UART 串行通道 3 級加密位 外接石英晶體及電容 C1， C2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。 外圍電路 工作在 ，其 MAX038的 A0和 A1相連，用于選擇輸出波形； KEY為單片機的外圍 4 4鍵盤接口，它和單片機的 ～ ， ～ 對應于鍵盤的行 1～ 4， ～ 1～ 4。 2)頻率范圍從 ～ 20MHz，最高可達 40MHz，各種波形的輸出幅度均為 2V 3)占空比調(diào)節(jié)范圍寬，占空比和頻率均可單獨調(diào)節(jié)，二者互不影響，占空比最大調(diào)節(jié)范圍是 10％～ 90％。 6)低溫度漂移： 200 PPM／℃。如果不用相位檢波器則接地 SYNC TTL／ CMOS 兼容的同步輸出端，可由 DGND 至 DV+間的電壓作為基準 DGND 數(shù)字地。經(jīng)實驗調(diào)整，選擇了一系列的 CF 如表 所示，并確定了各 CF所對應的頻段和頻率范圍 12ff? 。 A) Δ f f3 f4 1 10pF 200kHz 65MHz 1kHz 600kHz 10MHz 2 1nF 2kHz 650kHz 10Hz 6kHz 600kHz 3 100nF 20Hz 60Hz 6kHz 4 10181。 因此，有（ ）式可知 REFIN INVR I? (式 ) 當 2INIA?? 時， 0 52IN VRMA?? ? ?；當 750INIA?? 時 750IN VRKA?? ? ?， 為了使數(shù)字控制能夠使 2 ~ 750INI A A??? 實現(xiàn)，在 D/A轉(zhuǎn)換模塊使用圖 阻連接方法。 MAX038的 10腳 IIN有 750A? 的電流輸入。電路的振蕩頻率為：0 ( 1 0 . 2 9 1 5 ) ( 1 0 . 2 9 1 5 ) /F A D J IN F A D J Ff f V I V C? ? ? ?波形的占空比為： DADJTV?? 。 DADJV 控制外部電容 FC 充、放電電流的比值，當 0DADJVV? 時，波形的占空比為 50%；當 DADJV ? 177。 的基準電壓源主要用于提供 INI 電流和 FADJV 、 DADJV 電壓，其溫度系數(shù)典型值為 20ppm/℃，負載電流小于4mA ?；鶞孰妷涸从蓛蓚€ LF353及電阻電容組成，分別組成放大倍數(shù)為＋ 1和－ 1的緩沖器，因而得到177。 頻率、占空比調(diào)節(jié) MAX038的占空比的調(diào)整有兩種方式，一種時利用內(nèi)部基準電壓源調(diào)整，另一種是利用外加電源調(diào)整，為使電路簡單，采用第一種調(diào)整方式。 將使頻率偏移或引起不穩(wěn)定。這三種波形同時送入混合器，由 A0， A1 選 南昌航空大學科技學院 20xx 屆學士學位論文 13 擇輸出。 OUT為 MAX038的信號波形輸出，送至放大電路。 南昌航空大學科技學院 20xx 屆學士學位論文 14 波形信號從 MAX038 的 OUT 端輸出后，可使其通過一個 AD811 進行電壓放大。后接 BUF634P 起緩沖器的作用。 ● 另外，要帶動低阻負載，放大電路的電流輸出能力也是個重要參數(shù)。外接 9V交流電輸入，經(jīng)絕對值電路，然后濾波通過 7805， 7905產(chǎn)生177。 南昌航空大學科技學院 20xx 屆學士學位論文 15 7 8 0 57 9 0 5Q L 1C 3C 51 0 51 0 5C 4C 61 0 51 0 5E 1E 2E 0E 31 0 0 μ F 2 5 V1 0 0 μ F 2 5 V2 2 0 0 μ F 3 5 V2 2 0 0 μ F 3 5 V+++++ 5 V 5 V7 8 1 27 9 1 2+ 1 2 V 1 2 V圖 電源電路圖 鍵盤設計 軟件需要實現(xiàn)的主要功能是檢測鍵盤的輸入，根據(jù)輸入結(jié)果選擇相應的波形信號。 南昌航空大學科技學院 20xx 屆學士學位論文 16 4 系統(tǒng)軟件設計 主程序流程 主程序首先對程序進行初始化，如 AT89C52的初始化，輸出波形，頻率占空比的初始化，然后不斷檢查是否有有效按鍵按下，并根據(jù)不同情況對其處理，其中頻率的調(diào)節(jié)則相對復雜，首先要根據(jù)鍵入的鍵值確定輸出波形的基頻，從而確定所對應的值，再求出微調(diào)電壓，最后把值送到 CD4051，選擇相應波形送出。 A0， A1 開始 消抖 掃描鍵盤 南昌航空大學科技學院 20xx 屆學士學位論文 18 N （ 1） Y （ 2） 圖 鍵盤掃描子程序 (3) 圖 單片機子程序流程圖 系統(tǒng)分析總結(jié)與展望 采用 MAX038 芯片制作函數(shù)信號發(fā)生器隨設計思想不同，具有多種方法，本文只是其中一種可實現(xiàn)的方法。具體有： ① MAX038的模擬電源和數(shù)字電源需要分開，在供電時要分別供電，即分別取自 矩形波 A1 = 1。 A0， A1 開始 調(diào)用鍵盤掃描函數(shù) A01。 ②在雙層板上，信號線要盡量布在焊接面，元件為地平面，這樣可以減少信號間的干擾，這一點對系統(tǒng)性能的穩(wěn)定尤為重 要，因為系統(tǒng)性能受 IIN、 FADJ、 DADJ、 COSC等引腳周圍的分布電容及信號環(huán)境的影響特別敏感，此外，這些引腳引線的長度和面積還應盡量短小 ③由于不同結(jié)構(gòu)的電阻具有不同的寄生電容和寄生電感，因此在選擇電阻時，應選用寄生電容和寄生電感小的電阻，推薦使用 1%以上精度的金屬膜電阻。在 許多場合，采用兩個電容并聯(lián)的方法（并聯(lián)一個 F電容），則去耦效果更佳。 感謝南昌航空科技學院老師們四年的 不僅在專業(yè)的學習上給予我的幫助，更感謝他們在我的為人處事上給予的教誨。 // MAX038的波形選擇位 A1 void delay()。i0。 // 發(fā)全 0行掃描碼 if ((P1amp。 while((scancodeamp。0xf0)|0x0f。 // 無鍵按下，返回值為 0 } /* 主程序 */ void main() { uchar key。 A1 = 1。 break。 default:break。 A1 = 0。 case 0x21: // 第 1行第 2列，選擇矩形波輸出 A0 = 0。 // 調(diào)用鍵盤掃描函數(shù) delay()。 } else scancode = (scancode1)|0x01。 // 輸出行掃描碼 if ((P1amp。 // 延時去抖動 if ((P1amp。 } /* 鍵掃描函數(shù) */ uchar keyscan(void) { 南昌航空大學科技學院 20xx 屆學士學位論文 23 uchar scancode,tmpcode。 endif /* 用于鍵消抖的延時函數(shù) */ void delay() { uchar i。 // 按鍵值 sbit A0 = P2^0。并從老師嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度中學習了更多，以后步入社會的工作與生活的態(tài)度。整個線路往往會由于電源引線而產(chǎn)生電路諧振，當有多大的瞬時變化時，也會產(chǎn)生尖峰干擾信號。 A0， A1 三角波 A1 = 1。 A11 A1 = 1。和利 用分離元件實現(xiàn)的發(fā)生器相比，具有顯著的優(yōu)勢，這足以彌補它在某些方面的不足。 南昌航空大學科技學院 20xx 屆學士學位論文 17 初 始 化鍵 盤 掃 描鍵 碼 為 1 1鍵 碼 為 2 1鍵 碼 為 3 1輸 出 正 弦 波輸 出 矩 形 波輸 出 三 角 波開 始YYYNNN 圖 主程序流程圖 子程序流程 開始 調(diào)用鍵盤掃描函數(shù) A00。 本章小結(jié) 本章節(jié)著重介紹了如何通過硬件電路的組合，來實現(xiàn)先前多波形函數(shù)信號發(fā)生器的設計。在中間串入 7812和 7912，則可以為波形放大驅(qū)動電路提供 12伏的工作電壓。 5 0 0 ΩI N P U T4 0 0 Ω ?? ??2 . 2 μ F2 . 2 μ F2 . 2 μ F2 . 2 μ F0 .