【正文】 8 單片機(jī)與鍵盤的接口 ............................................................................ 8 單片機(jī)與液晶的接口 .......................................................................... 10 單片機(jī)與 AD9851 的接口 ...................................................................11 基于 DDS 的波形合成電路 ...........................................................................11 AD9851 的性能和特點(diǎn) ........................................................................ 12 OPA690 的性能與特點(diǎn) ........................................................................ 13 波形合成電路 ...................................................................................... 13 低通濾波器的設(shè)計(jì) ........................................................................................ 14 幅度控制電路 ................................................................................................ 15 DAC7811 的性能和特點(diǎn) ........................................................................... 15 DAC7811 做衰減電路原理 ....................................................................... 15 功率放大電路 ................................................................................................ 16 THS3091 的性能與特點(diǎn) ...................................................................... 16 功率放大電路設(shè)計(jì) .............................................................................. 17 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 第 4 章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 程序流程圖 .................................................................................................... 18 AD9851 程序設(shè)計(jì) .......................................................................................... 19 頻率 /相位的控制 ................................................................................. 19 并行工作方式 ...................................................................................... 19 單片 機(jī) 程序設(shè)計(jì) .................................................................................. 20 第 5 章 系統(tǒng)的調(diào)試結(jié)果 系統(tǒng)的性能測(cè)試與分析 ................................................................................ 21 實(shí)際電路中的遇到的問(wèn)題 ............................................................................ 23 結(jié) 論 ........................................................................................................................ 24 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................... 25 附錄 Ⅰ 系統(tǒng)電路總圖 ......................................................................................... 26 附錄 Ⅱ 系統(tǒng)程序 .................................................................................................. 26 后 記 ........................................................................................................................ 35 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 第 1 章 緒論 隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，在自動(dòng)化系統(tǒng)、通信系統(tǒng)，電 子對(duì)抗以及各種電子測(cè)量技術(shù)中，我們常常需要一個(gè)高精度、頻率可變的信號(hào)源。 課題研究的目的和意義 信號(hào)發(fā)生器作為電子技術(shù)領(lǐng)域中最基本的電子儀器，廣泛應(yīng)用于航空航天測(cè)控、通信系統(tǒng)、電子對(duì)抗、電子測(cè)量、科研等各個(gè)領(lǐng)域中。 國(guó)內(nèi)外的研究狀況 自 80年代以來(lái)各國(guó)都在研制 DDS產(chǎn)品，隨著基礎(chǔ)電路制造工藝的逐步提高，通過(guò)采用先進(jìn)的工藝和低功耗的設(shè)計(jì)， DDS的工作速度已經(jīng)有了很大的提高并廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。它不僅能產(chǎn)生傳統(tǒng)函數(shù)信號(hào)器能產(chǎn)生的正弦波、方波、三角波、齒波，還可以產(chǎn)生任意編輯的波形。 最 新的 DDS芯片中采用了 14bit的 D/A轉(zhuǎn)換器。 本課題需要完成 DDS 信號(hào)源的總體 設(shè)計(jì)、電路的制作與調(diào)試、軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試，并給出必要的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。先進(jìn)的 CMOS 工藝使 AD9851 不僅性能指標(biāo)一流，而且功耗少，在 ，功耗僅為 155mW。 AD9851 產(chǎn)生對(duì)應(yīng)頻率的 正弦 波，通過(guò)差分放 大 電路 對(duì)正 弦波信號(hào) 進(jìn)行放大 ；利用 濾波電路，改善 DDS 輸出頻譜的雜散，使其輸出頻譜更加純凈 ； 通過(guò)幅度控制電路調(diào)節(jié) 正弦波輸出幅度；通過(guò) 功率放大電路 增加輸出電流，增強(qiáng)系統(tǒng)帶負(fù)載能力 。 AD9851 內(nèi)含可編程 DDS 系統(tǒng)和高速比較器，能實(shí)現(xiàn)全數(shù)字編程控制的頻率合成。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，相位地正弦查詢表每一個(gè)循環(huán)也回到初始位置，從而使整個(gè) DDS圖 信號(hào)發(fā)生器總體系統(tǒng)框圖 正弦波 功率放大電路 幅度控制電路 低通濾波器 30M 晶振 單片機(jī) （ AT89C51） DDS 電路（ AD9851） 顯示 按鍵 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 6 系統(tǒng)輸出一個(gè)正弦波。、 45176。 DDS 也是一種理想的調(diào)制器，因?yàn)楹铣尚盘?hào)的三個(gè)參量：頻率、相位和幅度均可由數(shù)字信號(hào)精確控制，因此 DDS 可以通過(guò)預(yù)置相位累加器的初始值來(lái)精確地控制合成信號(hào)的相位，從而達(dá)到調(diào)制的目的。這也是目前開發(fā)應(yīng)用 DDS 技術(shù)最廣泛的一種方法。在空閑模式下凍結(jié) CPU而 RAM 定時(shí)器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。這 個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或者陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器。 單片機(jī)通過(guò) CD4068 與按鍵相連，從而用按鍵來(lái)控制 單片機(jī)內(nèi)部指令的發(fā)送。用戶通過(guò)鍵盤輸入的信號(hào)被 AT89C52 接收，并經(jīng)其處理后將計(jì)算出的控制字傳送給 AD9851，由AD9851 產(chǎn)生頻率幅度可控的信號(hào)，但 AD9851 是正負(fù)電流輸出，需通過(guò)電阻轉(zhuǎn)化為電壓，再通過(guò)運(yùn)算放大電器 OPA690 組成的放大電路進(jìn)行電壓放大，送到下一級(jí)電路進(jìn)行工作。 AD9851 采用 28 引腳的 SSOP 表面封裝，其引腳排列如圖 所示，各引腳定義如下： D0～ D7： 8 位數(shù)據(jù)輸入口，可給內(nèi)部寄存器裝入 40 位控制數(shù)據(jù)。 AGND：模擬地。 VINP：內(nèi)部比較器的正向輸入端。 VS :負(fù)電壓。 圖 OPA690 管腳示意圖 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 14 低通濾波器的設(shè)計(jì) 為了使輸出的頻率不受外界和一些雜波的干擾，需用一個(gè)低通濾波器 (LPF)濾除高次諧波。 （ 8）勒讓德型：截至特性比巴特沃思型好，并且可以用小的器件值來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)運(yùn)用復(fù)合器件時(shí)，通過(guò)接口 SDO 可以菊花鏈?zhǔn)竭B接；通過(guò) SDO 口，用戶可以回讀 DAC register 的值。 REFV ： D/A 參考電壓輸入端。出于這些因素，外部放大器必須有一個(gè)足夠低的偏移電壓，最終確定這一級(jí)的電路如下圖 所示： 功率放大電路 THS3091 的性能與特點(diǎn) THS3091 是電流型運(yùn)放，它的最大輸出電流為 177。 VOUT：輸出端。 開 始 AT89C52 初始化 AD9851 初始化 LCD1602 初始化 鍵盤掃描 頻率或幅度設(shè)置 顯示及數(shù)據(jù)輸出 DAC7811 初始化 Y N 圖 程序流程圖 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 19 AD9851 程序設(shè)計(jì) 頻率 /相位的控制 為了使 AD9851 完成調(diào)頻、調(diào)相等功能，需要向 AD9851 輸入頻率 /相位控制字。 圖 AD9851 時(shí)序圖 表 頻率 /相位控制字中各位的功能 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 20 單片機(jī) 程序設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì) AD9851 工作在 6 倍參考時(shí)鐘倍乘器方式下，相位置于 0，選擇非掉電模式，輸出信號(hào)頻率范圍為 1kHz～ 30MHz。 正弦波輸出頻率穩(wěn)定度測(cè)試時(shí)，輸出幅度預(yù)置為 ，系統(tǒng)直流偏量平均值為 。由于制作時(shí)間有限，在實(shí)際操作時(shí)，我們未能實(shí)現(xiàn)對(duì)此問(wèn)題的有效解決，于是舍棄幅度可控指標(biāo)，采用 6V 固定幅度輸出。 但本設(shè)計(jì)也存在一些需要改進(jìn)的地方： 、輸出接口都是采用的排針，使得連接不方便，日后可以將其換成圓形插孔形式的，便于與示波器鏈接，外接 ? 5V電源端也可換成圓形插孔，使得與電源的連接更加穩(wěn)固。 ，先布局調(diào)試，把每個(gè)模塊分別調(diào)好后，再整體聯(lián)合調(diào)試。 sbit rest=P1^0。 } void print(uchar *str,uchar addr)//LCD 字符串輸出 { WHILE_BUSY。 LCD_CW = 0x80 | addr。y)。frequency=frequency1000。frequency=frequency1000000。vol=。i16。 sync=1。w1=0x00。=39。 dis_LCD(39。 w4=freq。 CS0=w4。 dis_LCD((unsigned long)frequency/1000000%10+0x30,4)。 dis_LCD((unsigned int)(da0x1000)/1000+0x30,0x43)。 感謝武漢大學(xué)珞珈學(xué)院電子信息科學(xué)系的領(lǐng)導(dǎo)和授課教師，在我大學(xué)期間，他們給我了很多無(wú)私的