【導讀】本系統(tǒng)分電壓測量和信號產(chǎn)生輸出兩大部分，電壓測量部分以模擬電路為主，允許范圍內(nèi)顯示測量電壓值。FrequencySynthesis,簡稱DDS或DDFS)為核心，經(jīng)過AT89S52對DDS芯片內(nèi)部進行。率的可調(diào)節(jié)步進。通過調(diào)試與測量完成了題目的基本部分和全部發(fā)揮部分的要求。并有自己的創(chuàng)新。有良好的擴展性和移植性。理，經(jīng)DA輸出穩(wěn)定的頻率可調(diào)的正弦波電壓。經(jīng)測試，交流電壓測量的誤差控制。本文是簡易數(shù)字交流毫伏表的一個新型設(shè)計方法的嘗試。也符合了利用單片。機實現(xiàn)隊數(shù)據(jù)進行較為精確測量的新趨勢。

　　

【正文】 P n8 8 8 圖 毫伏表主電路原理圖 穩(wěn)壓電源部分電路設(shè)計 由于本系統(tǒng)復雜，涉及到很多電路、集成芯片多，又各自所需電壓不同，為了符合每一部分的電壓需要。我們必須把電壓分別轉(zhuǎn)換 ，我們通過 781 7915 本別產(chǎn)生正負 15V 電壓給 AD620 與 AD811 供電，用 7805 產(chǎn)生 5V 電壓給凌陽SPCE061 單片機與 AT89S52 單片機供電，用 AME711 產(chǎn)生 穩(wěn)壓給 DDS 芯片AD9854 供電 [ 10]。 根與題目要求我們設(shè)計的穩(wěn)壓電源電路圖如 圖 ： 濰坊學院專科畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 圖 穩(wěn)壓電源電路圖 濰坊學院專科畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 第 四 章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 主 流程圖 主流程圖如圖 開 始初 始 化清 中 斷有 信 號 輸 入 ？調(diào) 信 號 處 理 子 程 序調(diào) L C D 顯 示 子 程 序等 待輸出YN 主程序流程圖 電路開始對外部數(shù)據(jù)進行收集、采樣然后進行初始化。初始化后 把數(shù)據(jù)送入濰坊學院專科畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 CPU 進行判斷，若是無信號輸入，則返回原數(shù)據(jù)初始化處；若是有數(shù)據(jù)輸入，則CPU 開始調(diào)用程序?qū)?shù)據(jù)進行分析，并把處理后的數(shù)據(jù)通過顯示器輸出。 軟件子流程圖 測量部分 測量軟件流程圖 如圖 初 始 化模 式 選 擇自 動 檔 手 動 檔檔 位 搜 索 檔 位 選 擇A / D 轉(zhuǎn) 換計 算 實 際 值E N D開 始 圖 測量軟件流程圖 濰坊學院?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 18 輸出部分軟件流程圖 輸出部分流程圖如圖 開 始1 0 K H z輸 出任 意 輸 出步 進 輸出送 控 制 字E N D初 始 化 圖 輸出部分（ DDS）軟件流程圖 濰坊學院?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 19 第 五 章 調(diào)試（系統(tǒng)測試）過程 測試儀器 與設(shè)備 測試過程中，用到的主要測試儀器有： 表 41 測量儀器一覽表 序號 名稱 型號 數(shù)量 備注 1 數(shù) 字萬用表 DT9205 1 3CH 2 標準型數(shù)字萬用表 UT50/UT101 系列 1 3 示波器 COS5060CH 1 60MHZ 4 示波器 VP5564D 1 5 可跟蹤直 流穩(wěn)壓 電源 SS3323 1 6 DDS 函數(shù)信號發(fā)生器 TFG2050 1 50MHZ 7 PC 機 1 512M 內(nèi)存 測試過程 系統(tǒng)的調(diào)試先分模塊進行，最后進行整機調(diào)試，以提高調(diào)試效率。調(diào)試 過程如下： 分模塊調(diào)試： （ 1）測量部分調(diào)試 由于被測電壓頻帶較寬，頻率較高，易產(chǎn)生干擾，放大電路在通電瞬間會產(chǎn)生大的電流，需加保護電路。 （ 2）信號產(chǎn)生部分調(diào)試 由于 DDS 芯片對電壓，電流有要求，而且功耗較大，溫度會過高，需加保護措施，及加了風扇進行降溫。 整機系統(tǒng)調(diào)試： 有于各模塊對電壓、電流的要求不同，在整機調(diào)試過程中遇到很多問題，需要多個電源供電，有于測量部分和輸出部分對信號帶寬要求很寬，易產(chǎn)生干擾。 結(jié)果分析 各項指標均達到要求，并且大部分指標優(yōu)于題目要求 ，測量 數(shù)據(jù)均值理想。 下面是對設(shè)計和測量過程中一些誤差產(chǎn)生的分析： a、 相位截斷誤差 為 了提高頻率分辨率， AD9854 采用了 48－ Bit 頻率控制寄存器，因此其相位累加器的寬度 L＝ 48；另一方面，受 ROM 存儲容量的限制， AD9854 不可能嵌入 2L濰坊學院?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 20 個幅度表，而是采取了一個折中的方法將 ROM 表的深度定為 2 W（ W＝ 17）。這樣，在查表過程中，通常僅取相位累加器的高 17 位作為索引，從而產(chǎn)生了相位截斷誤差。但是 DDS 的輸出通常都是正弦信號，因此，它的相位截斷具有明顯的周期性。尤其是當系統(tǒng)時鐘頻率是輸出正弦波頻率的整數(shù)倍時， 這種周期性就更加明顯。這相當于周期性的引入了一個截斷誤差，最終的影響就是輸出信號帶有一定的諧波分量 。 b、 幅度量化誤差 在大多數(shù)情況下，每個相位對應(yīng)的幅度值都是一個無限小數(shù)，它并不能在 ROM中準確地存儲。通常 ROM 表的寬度越大，其存儲的數(shù)值就越接近真實值。 AD9854中 ROM 表的寬度為 12－ Bit。與相位截斷誤差類似，其結(jié)果也相當于周期性地引入了一個量化誤差，并且當 AD9854 的系統(tǒng)時鐘頻率等于正弦波頻率的整數(shù)倍時，周期性更為明顯，因而最終也會帶來一定的諧波。 c、 D/A 輸出誤差 通常 D／ A 輸出信號并不是理想的模擬信號，而是理想信號的一個矩形近似，其頻譜是對正弦信號進行周期延拓，而周期則等于 DDS 的系統(tǒng)時鐘周期。例如AD9854 的系統(tǒng)時鐘為 300MHz，若輸出一個 70MHz 的正弦波時，會在 230MHz 的地方出現(xiàn)諧波分量。 d、參考時鐘誤差 DDS 的基準時鐘的性能會很大地影響輸出信號的性能。參考時鐘的雜散頻率會以相同的固定頻率偏移傳遞 到 DDS 的 輸出。參考時鐘的噪聲會以同樣的方式傳遞到 DDS 的輸出。 DDS 輸出的參考時鐘雜散或噪聲的幅度會隨著控制字的減小而減小，可以用下式表達： dBc=20log(參考時鐘頻率 /DDS 輸出頻率 ) 如果使用了內(nèi)置參考時鐘倍頻器，參考時鐘的所有噪聲和雜散都會在 PLL 環(huán)路帶寬內(nèi)按照下式放大： dBc=20log(參考時鐘的倍頻數(shù)， 4 倍 20 倍 ) 時鐘的毛刺和諧波都會有影響。 濰坊學院?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 21 總結(jié) 本系統(tǒng)完成了題目基本部分和發(fā)揮部分的全部內(nèi)容，在完成的項目中大部分指標優(yōu)于題目要求，個別指標由于時間有限做得不是非常完善。 本系統(tǒng)經(jīng)測試運行效果良好，達到了預期目的。其性能指標均達到了題目要求，還增添了特色設(shè)計音頻播放。用 SPCE061A 16 位單片機實現(xiàn)了該系統(tǒng)不可比擬的優(yōu)越性，集中體現(xiàn)在實 現(xiàn)功能齊全，外圍電路簡單，時間計算精確，以及可維護性強。其軟件編程采用 C 語言和匯編語言混合編程實現(xiàn)，及兩種語言之優(yōu)點于一體。他們的完美結(jié)合簡化了編程過程，豐富了編程思想，給開發(fā)者帶來了極大的方便，使用凌陽單片機開發(fā)產(chǎn)品給開發(fā)者耳目一新的感覺。 濰坊學院?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 22 致謝 感謝我的導師 程講師 ，他們嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣；他們循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。 感謝我的室友們，從遙遠的家來到這個陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。 三 年了，仿佛就在 昨天。 三 年里，我們沒有紅過臉，沒有吵過嘴，沒有發(fā)生上大學前所擔心的任何不開心的事情。只是今后大家就難得再聚在一起吃每年元旦那頓飯了吧，沒關(guān)系，各奔前程，大家珍重。愿離開我們寢室的開開心心。我們在一起的日子，我會記一輩子的。 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！ 濰坊學院?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文） 23 參考文獻 [1] 彭波 .多媒體技術(shù) 及應(yīng)用 [M]（第 三版） .北京： 機械工業(yè)出版社 ， ， 8090 [2] 陳海波 陳立功 倪純珍 耿明 .用 MSP430 實現(xiàn) LCD 顯示系統(tǒng) [J] [3] 郭強 .液晶顯示應(yīng)用技術(shù) [M].北京：電子工業(yè)出版社， [4] 胡漢才 .單片機原理及其接口技術(shù) [M].北京：清華大學出版社 , [5] 吳金戎 .8051 單片機實踐與應(yīng)用 [M].北京：清華大學出版社， [6] 胡大可， MSP430 系列 FLASH 型超低功耗 16 位單片機 [M].北京航空航天大學出版社， [7] 王海欣，黃海宏 .液晶顯示器的漢字顯示方法 [J].液晶與顯示， 2021 [8] 余華芳，劉健 .單片機與液晶顯示模塊的軟硬件接口技術(shù) [J].液晶與顯示， 2021 [9] 張平均，黃家駿 .點陣式液晶顯示模塊的旋轉(zhuǎn)式菜單設(shè)計 [J].液晶與顯示， 2021 [10] 陳冬，徐文立 .液晶顯示多層菜單結(jié)構(gòu)的軟件設(shè)計 [J].電氣傳動， 2021