【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的程控低通濾波器系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)方法。利用LM358AD運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)兩個(gè)電壓跟隨器,利用其輸入阻?？垢叩忍攸c(diǎn)實(shí)現(xiàn)頻率信號(hào)的緩沖與隔離干擾的作用，然后讓信號(hào)輸入運(yùn)放的正相端，詳細(xì)論證了實(shí)現(xiàn)二階低通濾波器方案的設(shè)計(jì)思路及系統(tǒng)的總體架構(gòu)。最后，利用Multisim軟件。進(jìn)行了電路仿真。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，功能易擴(kuò)展，適用于多種應(yīng)用領(lǐng)域。

　　

【正文】 度值 被削減變小 ，說(shuō)明 100Hz信號(hào)通過(guò) 截止頻率為 50Hz的 低通 濾波電路 時(shí) 發(fā)生了截止，信號(hào)不能完全通過(guò)低通濾波電路 。 圖 (a) 30Hz 信號(hào) 頻率 波形 圖 圖 (b) 100Hz 信號(hào) 頻率 波形 圖 然后 ， 利用按鍵選擇 截止 頻率 100Hz 的 程控低通濾波電路， 經(jīng)過(guò)調(diào)試得到 阻 帶的截止頻率為 120Hz， 將 30Hz、 200Hz的 信號(hào) 頻率 通過(guò) 濾波 電路 進(jìn)行 示波 器 觀察，具體的 波形 圖 如 圖 (a)、圖 (b)所示： 通過(guò) 示波器的波形圖可以看出 100Hz 的信號(hào)頻率通過(guò) 程 控濾波 電路 后沒(méi)有任何黑龍江 工程 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 變化，信號(hào)的幅度值與 信號(hào) 波形 都 沒(méi)有損失，說(shuō)明 100Hz 信號(hào)成功通過(guò)了截止頻率為100Hz的 低通 濾波電路 。 200Hz的信號(hào)頻率通過(guò) 程 控濾波 電路 后 發(fā) 生了 一 些變化，信號(hào)的幅度值 被削減變小 ，說(shuō)明 200Hz 信號(hào)通過(guò)了截止頻 率為 100Hz 的 低通 濾波電路時(shí) 發(fā)生了截止，信號(hào)不能完全通過(guò)低通濾波電路 。 圖 (a) 30Hz 信號(hào) 頻率 波形 圖 圖 (b) 200Hz 信號(hào) 頻率 波形 圖 最后 ， 利用按鍵選擇 截止 頻率 1KHz 的 程控低通濾波電路， 經(jīng)過(guò)調(diào)試得到 阻 帶的截止頻率為 1100Hz， 將 200Hz、 2KHz 的 信號(hào) 頻率 通過(guò) 濾波 電路 進(jìn)行 示波 器 觀察，具體的 波形 圖 如 (a)、 (b)所示： 黑龍江 工程 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 通過(guò) 示波器的波形圖可以看出 200Hz的信號(hào)頻率通過(guò) 程 控濾波 電路 后沒(méi)有任何變化，信號(hào)的幅度值與 信號(hào) 波形 都 沒(méi)有損失，說(shuō)明 200Hz 信號(hào)成功通過(guò)了截止 頻率為1000Hz的 低通 濾波電路 。接 下來(lái)我們將 2KHz的信號(hào)輸入到 截止 頻率為 1KHz 的程控濾波電器中 。通過(guò) 示波器的波形圖可以看出 200Hz的信號(hào)頻率通過(guò) 程 控濾波 電路 后 發(fā)生了 一 些變化，信號(hào)的幅度值 被削減變小 ，說(shuō)明 200Hz信號(hào)通過(guò)了截止頻率為 100Hz的 低通 濾波電路 時(shí) 發(fā)生了截止，信號(hào)不能完全通過(guò)低通濾波電路 。 圖 (a) 200Hz 信號(hào) 頻率 波形 圖 圖 (b) 2KHz 信號(hào) 頻率 波形 圖 黑龍江 工程 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 本 章小結(jié) 本章 主要介紹了系統(tǒng)中軟件方面的設(shè)計(jì)， 首先 介紹了單片機(jī)編程 時(shí) 所需的 C 語(yǔ)言、 Keil 編譯器 。其次介 紹了 采用 Multisim 軟件 進(jìn)行電路仿真 。最后介紹了實(shí)物與信號(hào)發(fā)生源、示波器連接，對(duì)硬件實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行測(cè)試 ， 展示了各個(gè)頻率通過(guò)低通濾波電路后的 波形 圖并進(jìn)行了詳細(xì)分析 。 黑龍江 工程 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 結(jié)束語(yǔ) 本設(shè)計(jì) 是 基于 AT89LV52 單片機(jī)的程控低通濾波器系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì) ， 該 款單片機(jī)片上資源豐富 、 功耗非常低 選 用這款單片機(jī)芯片 讓 以后的產(chǎn)品升級(jí) 有 了保證，為以后的功能擴(kuò)展提供了空間 。 在經(jīng)過(guò)了兩個(gè)多月的時(shí)間后 ， 設(shè)計(jì)完成了 預(yù)期 的功能指標(biāo) 包括二 階低通濾波 電路 的設(shè)計(jì)、 選擇 不同截止頻率濾波電路、程控濾波電路、液晶顯示電路 等設(shè)計(jì)要求。 整個(gè) 系統(tǒng) 其具有 很 現(xiàn)實(shí)的 市場(chǎng) 需要及使用價(jià)值， 在 電路設(shè)計(jì)層面上它有著功能齊全、設(shè)計(jì)穩(wěn)定、整體系統(tǒng)運(yùn)行很好 的 優(yōu)點(diǎn)。它 集模擬電路 技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)于一身，具備了以往 濾波 電路系統(tǒng)不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。具體 表現(xiàn) 如下： 系統(tǒng)可 以 選擇 不同的截止頻率。 電路 通過(guò) 讀入 控制按鍵的方式來(lái) 執(zhí)行與 按鍵對(duì)應(yīng) 的 截止頻率的濾波電路， 從而 實(shí)現(xiàn)不同的截止頻率。 系統(tǒng) 可以實(shí)現(xiàn)不同的截止頻率濾波電路。 電路 運(yùn)用單片機(jī) 技術(shù) 通過(guò)與模擬電子開(kāi)關(guān) CD4051 的 通道選擇引腳相連，繼而輸出不同的 命令 實(shí)現(xiàn)不同的通道 導(dǎo) 通，然后不同數(shù)值的電容就會(huì)接入進(jìn)電路，與運(yùn)放電路等實(shí)現(xiàn) 不 同的截止 頻 率低通 濾波電路 。 利用 液晶 顯示當(dāng)前 電路的工作 模 式及截止頻率。 單片機(jī) 通過(guò)與 LCD 相連 ， 把當(dāng)前工作電路的截止頻率與工作模式顯示出來(lái)，便于人們觀察。 設(shè)計(jì) 的不足和展望： 由于各方面的限制，本系統(tǒng)還存在很多不完善之處，有待于繼續(xù)改進(jìn)和完善。比如 說(shuō)可以把電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，讓低通 濾波 電路的截止效果更明顯、性能更好。 本設(shè)計(jì)只是 基于 程控低通濾波器 系統(tǒng)自身進(jìn)行設(shè)計(jì)，還可以在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)， 增加 更多的功能 讓 整個(gè)系統(tǒng)更加豐富、更具競(jìng)爭(zhēng)力，這些方面 還有待進(jìn)一步的研究。 這 次的設(shè)計(jì)從最初方案的討論設(shè)計(jì)到軟硬件的不 斷調(diào)試，付出了很大的努力，全身心的投入到其中。在 設(shè)計(jì) 過(guò)程中遇到許多許多的困難，但最終還是堅(jiān)持了下來(lái)，最終設(shè)計(jì)按要求完成了，回想過(guò)程雖然辛苦，但讓我獲益 良多 。 黑龍江 工程 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 參考文獻(xiàn) [1] 常 新華，王洪剛，于永江，馬秋明 .一 種 程控放大濾波設(shè)計(jì) [J].四川 師范大學(xué)報(bào)：自然 科學(xué)報(bào) .:2739. 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