基于51單片機stc89c52rc的ad9850dds信號源設(shè)計與實現(xiàn)(編輯修改稿)
2024-07-25 00:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 IN的信號線不宜過長，否則通訊因受外界干擾過大而出現(xiàn)亂碼現(xiàn)象。 (3)RST端復(fù)位信號可連接在一起，復(fù)位信號可用專用復(fù)位芯片如IMP810L、MAX810L等控制,這里選用IMP810L。 (4)LOAD、CLK信號的驅(qū)動，采用SN74AHC244，應(yīng)保證244的每根輸出引腳的連接少于8個CMOS輸入端。數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。 數(shù)碼管是一類顯示屏 通過對其不同的管腳輸入相對的電流，會使其發(fā)亮，從而顯示出數(shù)字能夠顯示 時間、日期、溫度等所有可用數(shù)字表示的參數(shù)。器材如下圖：用來改變交流電壓，這是它名稱的由來；變壓器在改變電壓的同時，不改變功率(不考慮損耗時)，所以在電壓改變時必然使電流改變，也即改變了阻抗。所以在電子技術(shù)上，變壓器用來作阻抗匹配用。放大器的級間耦合，除了阻容耦合、直接耦合外，還有變壓器耦合，既能改變阻抗，又能隔除直流。只是變壓器的體積大，頻率特性差，現(xiàn)在用得很少。在振蕩電路中，除了阻容、阻容移相振蕩器外，更多應(yīng)用的是變壓器耦合振蕩電路。這里變壓器除了完成耦合以外，初級線圈的電感與外接電容器構(gòu)成具有選頻作用的諧振回路。電路的一種接插元件。用來轉(zhuǎn)換波段或選接不同電路?？砂匆?guī)格，以刀數(shù)、位數(shù)和絕緣片層數(shù)來分；按結(jié)構(gòu)則分撥動式、旋轉(zhuǎn)式、推鍵式、琴鍵式等。 主要設(shè)計思想接過課題時，我們小組經(jīng)過討論，有如下幾個不同方案：1. 使用文氏電橋產(chǎn)生正弦波，經(jīng)過過零比較器產(chǎn)生方波，最后再經(jīng)過積分器產(chǎn)生三角波。2. 使用多諧振蕩器產(chǎn)生方波，經(jīng)過積分器產(chǎn)生三角波，再經(jīng)過兩次積分產(chǎn)生類似正弦波的波形。3. 使用DDS(直接數(shù)字合成)，用數(shù)字方法合成需要的各種波形。4. 使用單片機(STC89C52RC)控制DDS芯片(AD9850)，產(chǎn)生需要的波形。經(jīng)過反復(fù)斟酌，小組一致認(rèn)為，由于方案一和方案二是由簡單模擬電路構(gòu)成，有頻率不能太高，容易產(chǎn)生干擾，正弦波波形有較大失真等缺點，首先舍棄。再者由于DDS直接數(shù)字合成過于繁瑣，故最后選用方案四：使用使用單片機(STC89C52RC)控制DDS芯片(AD9850)。3. 電路基本設(shè)計 8051單片機系列芯片STC89C52RC有4組8位共32個IO口，最高時鐘頻率為12MHz，本次設(shè)計中采用其中4個IO口與DDS芯片AD9850通信，4個接受獨立按鍵的輸入信號。3個與數(shù)碼管顯示芯片MAX7219進行通信。一組8位IO口控制位LED的點亮，一組8位IO口控制繼電器。調(diào)幅電路的選擇：我們選擇增益可變的反相放大器進行調(diào)幅處理，由于課程要求比較高，所以我們選用美國Maxim公司的LM318單運放做此次設(shè)計中的放大器。三角波產(chǎn)生電路的選擇：采用運算放大器做成積分器的形式對AD9850輸出的方波信號進行處理產(chǎn)生三角波。由于積分器輸出的峰峰值與積分器選用的RC時間常數(shù)有關(guān)，經(jīng)過反復(fù)實驗，得出最佳時間常數(shù)RC=1/4 T，T為方波周期。由于頻率跨度有幾個數(shù)量級，故我們采用單片機控制繼電器連接不同電容的形式進行頻率的粗匹配，用一個可調(diào)電阻進行頻率的細(xì)匹配。電源選擇： 由于我們設(shè)計的是一個完善的函數(shù)信號發(fā)生器系統(tǒng)，所以我們不打算采用實驗室提供的直流電源。而我們采用了變壓器+穩(wěn)壓電路的設(shè)計，可以直接采取市電經(jīng)過處理以后供電。分工：范俊杰：組長，總設(shè)計，安排調(diào)度組員，單片機程序，后期調(diào)試。熊康明：原料采購，電路優(yōu)化，后期調(diào)試。周陽：計算參數(shù)，電源部分焊接與調(diào)試。王媛：計算參數(shù)，數(shù)碼管顯示部分焊接與調(diào)試。胡鶴：計算參數(shù)，模擬電路部分焊接與調(diào)試?？偨Y(jié)與體會本次課程設(shè)計的內(nèi)容為利用51單片機STC89C52RC控制AD9850 DDS芯片制作一個可輸出正弦波、方波、三角波等等波形的信號發(fā)生器，用示波器輸出波形，用了一個寒假的時間基本完成了本次實訓(xùn)。在課程設(shè)計中，我們5人分工明確，每個人負(fù)責(zé)完成各自任務(wù)，然后共同研究硬件線路的連接。每個人在設(shè)計過程中都遇到了不同程度的問題，然后通過討論，查閱資料和請教老師，各個難點都基本得到了解決。在調(diào)試過程中，我們采納了老師的建議，將各個子程序分別調(diào)試，通過許多次的調(diào)試和修改，不斷的修改和完善各個分支，最后將分支整合，組成一個完整的程序。盡管失敗是一次又一次，但是我們沒有氣餒，一步一個腳印的去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，在摸索中不斷進步。這次設(shè)計是一次團隊合作的生動體現(xiàn)，每個人都充分發(fā)揮他們的擅長之處，有的程序的編寫，有的擅長硬件的連接，有的擅長報告的歸納、總結(jié)，總的來說這次設(shè)計讓我們團隊中的每個成員都得到了充分的鍛煉，每個人在這個過程中都復(fù)習(xí)了以前所學(xué)的知識并且學(xué)到了新的知識，能力都得到不同程度的提高，可以說這是一次檢驗我們在大學(xué)中學(xué)習(xí)和運用知識的很好機會。為我們以后的學(xué)習(xí)和工作打下了一個良好的基礎(chǔ)。當(dāng)然在編寫程序的過程中，我們也清醒的認(rèn)識到自己的編程能力都有待提高，許多基本指令都不能夠熟練運用，整體編程思想不夠清晰。這些不足都需要我們在平時的學(xué)習(xí)過程中去彌補，通過對基本知識的學(xué)習(xí)和掌握，以及要勤于練習(xí)勤于編程，只有這樣才能夠去順利完成一個程序的編寫，所謂熟能生巧。缺陷分析在調(diào)試過程中，我們發(fā)現(xiàn)輸出的波形有不穩(wěn)定的情況，仔細(xì)分析研究后發(fā)現(xiàn)，是因為電源模塊的電壓不夠穩(wěn)定導(dǎo)致的此原因，更換進口的電源芯片或者利用開關(guān)電源供電可以解決這個問題。三角波輸出模塊我們使用積分器，同時用一個可調(diào)電阻和7路繼電器和電容控制積分器的RC時間常數(shù)，使三角波的失真降到最小?？墒怯捎诶^電器質(zhì)量良莠不齊，以及電容的容量有誤差，使三角波電路不是能夠很好的正常工作，更換良好的繼電器就可以解決這個問題。電源模塊的散熱片比較燙，因為整個電路工作在比較大的功率狀態(tài)，而散熱片散熱功率不夠大，更換更大的散熱片可以解決這個問題。材料清單，電路圖，源程序見附錄。 附錄一：材料清單項目數(shù)量單價總價AD9850模塊1個30元30元芯片STC89C52RC1個10元10元芯片MAX72191個5元5元耐高溫導(dǎo)線10米10元按鍵10個1元晶振12MHz1個1元1元瓷片電容 30PF2個瓷片電容 10PF1個瓷片電容 100PF1個瓷片電容 1NF1個獨式電容 10NF
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