低頻相位測量系統(tǒng)設計計劃書(編輯修改稿)
2024-08-29 23:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 于兩片之中，通過控制讀取存儲器數(shù)據(jù)的地址差,從而改變輸出波形的相位差，每個周期取樣360個點，相位差步進為1186?，嵪喹h(huán)倍頻的基頻為900Hz，輸出正弦信號的頻率范圍為5Hz～23KHz,。為了防止輸出信號產(chǎn)生相移，D/A的輸出盡量避免濾波電路，只是在小信號輸出時接了一個低通濾波器，原理框圖如下所示：單片機紅外鍵盤液晶顯示計數(shù)器數(shù)模轉換計數(shù)器數(shù)模轉換輸出信號輸出信號語音播報存儲器存儲器圖222 數(shù)字式移相信號發(fā)生器系統(tǒng)框圖（2） 原理電路選用2k的存儲器2817對正弦波信號的量化數(shù)據(jù)進行存儲，由晶振電路產(chǎn)生基準頻率的方波作為鎖相環(huán)的基準時鐘，配合可編程計數(shù)器8254進行倍頻處理，改變倍頻的比例來改變輸出波形的頻率，同時倍頻之后的信號控制計數(shù)器74HC4040進行循環(huán)計數(shù)，將計數(shù)器的輸出作為存儲器讀取的地址，改變數(shù)據(jù)讀取的地址即可改變輸出波形的相位。通過改變AD7524的基準電壓幅值來改變輸出波形的峰峰值大小。因兩路正弦波產(chǎn)生的原理相同，僅僅是數(shù)據(jù)讀取的起始地址不同，以下給出一路波形生成電路，另一路硬件電路與此相同。圖223 倍頻電路圖224 移相信號發(fā)生電路（3） 移相網(wǎng)絡模塊由賽題的要求，在三種不同的輸入頻率下，要求實現(xiàn)45186。～+45186。的連續(xù)移相，且幅值可調(diào)，利用題中給出的移相網(wǎng)絡方案，對元件的參數(shù)進行理論分析與計算，采用阻容式移相電路，由其矢量圖可以知，當電阻、電容的等效阻抗相等時，移相范圍可以滿足90186。要求，即，=2f。當頻率f變化時，經(jīng)理論計算結合Pispice仿真，得到R、C的具體參數(shù)如下：f=100Hz，R=160kΩ、C=10nF；圖231 移相電路矢量圖f=1KHz，R=16kΩ、C=10nF；f=10KHz，R=、C=10nF； 通過改變RR4的阻值來改變輸出信號的幅值，電路原理如下圖所示：圖232 移相網(wǎng)絡三 軟件設計與流程1 系統(tǒng)軟件介紹：軟件部分采用模塊化程序設計的方法，由主控制程序、液晶顯示部分子程序、鍵盤服務子程序、語音提示部分子程序組成。我們選用凌陽公司推出SPCE061A型16位單片機微控制器，它帶有高尋址能力的32K字閃存FLASH以及2K靜態(tài)RAM，具有32位可編程的多功能I/O端口，中斷處理能力強，適合于實時、高速的應用領域，尤其是其指令系統(tǒng)中提出了具有較高運算速度的1616位乘法運算指令和內(nèi)積運算指令，為其應用增添了DSP功能，可以進行數(shù)字信號處理，因此我們的系統(tǒng)很便利的加入了語音模塊。在其編譯環(huán)境下可以內(nèi)嵌C高級語言，C函數(shù)與匯編函數(shù)可以很方便的相互調(diào)用，所以編程效率高而且可靠。2 程序流程圖相位測試模塊流程圖如圖311所示：圖311 相位測試模塊流程圖數(shù)字移相信號產(chǎn)生部分流程圖如圖312所示：圖312 數(shù)字移相信號產(chǎn)生流程圖 四 系統(tǒng)測試與誤差分析1 測試環(huán)境時間：2003年9月18日溫度：252 測試儀器（1）FLUKE17B多功能數(shù)字萬用表（2）數(shù)字示波器TDS1002（3）凌陽SPCE061A單片機（4）BS1905工頻電參數(shù)測試儀（6）CA164OP
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