【正文】 temp++) { write_1602_(0X80+0X4Atemp)。 write_1602_(0X85)。 disbuf[0]=disbuf_temp。 disbuf[4]=disbuf[3]。 disbuf[1]=disbuf[0]。 } break。 case 4: { disbuf[3]=disbuf[2]。 case 3: { disbuf[2]=disbuf[1]。 break。 } } if((j=0)amp。 } if(MAX==6) { if(move==7) 2020 屆電子信息工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 23 頁 共 24 頁 move=0。)。 }while(c!=0xff)。 write_1602_(0x8c)。 if((j=0)amp。 for(temp=0。temp++) { disbuf[temp]=0。 MAX=2。 } void get_key_dat() { uchar i,j,temp。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 } uchar keycode() { keyscan()。 DDR_scan_port=0X0F。 b=PIN_scan_port。 PORT_scan_port=0X0F。 uchar disbuf_temp。 uchar disbuf[6]。 unsigned long get_dutycycle。 OCR1B=get_dutycycle*15。 TCCR1A=0X63。還有一些其他的老師也不厭其煩的解惑答疑，在這里一并表示感謝。 但本次設(shè)計也還存在一些不足，在低頻控制時，占空比調(diào)節(jié)很精確，波形較好，但到高頻段時，由于 AVR 單片機的工作頻率和內(nèi)部結(jié)構(gòu) 以及外圍電路設(shè)計不足，導(dǎo)致波形邊沿出現(xiàn)波紋和占空比調(diào)節(jié)不準(zhǔn)確。方案形成后，就是方 案單元電路的實現(xiàn)，包括硬件單元設(shè)計和軟件設(shè)計。將這個最大值乘以設(shè)定的占空比就是改變占空比寄存器 OCR1B 的設(shè)定值。 如表 52 表 52 占空比調(diào)節(jié)測試 1KHz 100KHZ 1MHZ 預(yù)置占空比 輸出占空比 誤差 預(yù)置占空比 輸出占空比 誤差 預(yù)置占空比 輸出占空比 誤差 1% 1% 0 1% 1% 0 1% 1% 0 10% 10% 0 10% 10% 0 10% 10% 0 20% % % 20% % % 20% % % 30% 29% % 30% 29% % 30% 29% % 40% 39% % 40% 39% % 40% 39% % 50% 51% 2% 50% 51% 2% 50% 51% 2% 60% 61% % 60% 61% % 60% 61% % 70% 68% % 70% % % 70% % % 80% 78% % 80% % % 80% % % 90% 91% % 90% 91% % 90% 91% % 99% 98% 1% 99% 98% 1% 99% 98% 1% 誤差分析 (1) 頻率誤差 工作于快速 PWM 模式時，通過設(shè)置計數(shù)的最大值到寄存器中，從而在計數(shù)到最大值是清零或置位。仿真圖的右下角可以讀出 模擬示波器每一格所代表的時間。輸入頻率為 1KHz，占空比為 80%。 PROTEUS ISIS 能對硬件實物進(jìn)行軟仿真，功能強大，仿真結(jié)果基本接近實物效果。頻率調(diào)節(jié)的最大位數(shù)為 6 位，范圍為 1Hz9999999Hz。然后就可以設(shè)定寄存器，設(shè)置波形的產(chǎn)生模式。這只適用于 OCR1A 用來定義 TOP值的情況 (WGM13:0 = 15)。產(chǎn)生 PWM 波形的機理是 OC1x 寄存器在 OCR1x 與 TCNT1 匹配時置位 ( 或清零 )，以及在計數(shù)器清零 ( 從 TOP 變?yōu)? BOTTOM) 的那一個定時器時鐘周期清零 ( 或置位 )。另外若 TOP 值是由 OCR1A 或 ICR1定義的，則 OC1A 或 ICF1 標(biāo)志將與 TOV1 在同一個時鐘周期置位。方框圖同時包含了普通的 PWM 輸出以及反向 PWM 輸出。由于使用了單邊斜坡模式，快速 PWM 模式的工作頻率比使用雙斜坡的相位修正 PWM 模式高一倍。 AVR 單片機工作模式介紹 AVR 單片機自帶 PWM 波產(chǎn)生功能，只要對 AVR 內(nèi)部的寄存器寄存器進(jìn)行設(shè)置即可， AVR 產(chǎn)生 PWM 波有多種方式，有快速 PWM 模式、相位修正 PWM 模式、相位頻率修正 PWM 模式，其中快速 PWM 模式產(chǎn)生的脈沖信號頻率能達(dá)到更高，相位修 正 PWM 模式占空比調(diào)整更精確，相位頻率修正 PWM 模式具有頻率和占空比調(diào)整精確，但產(chǎn)生頻率不高。 源文件全部被組織到工程之中， 文件的編輯和工程的構(gòu)筑也在這個環(huán)境中完成， 編譯錯誤顯示在狀態(tài)窗口中， 并且當(dāng)你用鼠標(biāo)單擊編譯錯誤時， 光標(biāo)會自動跳轉(zhuǎn)到編輯窗口中引起錯誤的那一行。采用液晶顯示完全滿足要求，并大大簡化硬件電路。 2020 屆電子信息工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 9 頁 共 24 頁 圖 33 AD603 增益控制原理圖 人機接口電路 本次設(shè)計中我們需要的按鍵有 0~9 數(shù)字鍵和占空比頻率設(shè)置功能鍵，用獨立按鍵做會占用較多的單片機接口，不能滿足設(shè)計要求，采用 4 4 矩陣鍵盤，節(jié)約單片機接口。 10KR121212M20pFC4S1VCC10uFC320pFC5PB0/T01PB1/T12PB2/INT23PB3/OC04PB45PB56PB67PB78RESET9VCC10GCD11XTAL212XTAL113PD0/RXD14PD1/TXD15PD2/INT016PD3/INT117PD4/OC1B18PD5/OC1A19PD620PD721PC0/SCL22PC1/SDA23PC2/TCK24PC3/TMS25PC4/TDO26PC5/TDI27PC628PC729AVCC30GND31AREF32PA7/ADC733PA6/ADC634PA5/ADC535PA4/ADC436PA3/ADC337PA2/ADC238PA1/ADC139PA0/ADC040U4ATMEGA16RSTRSTX2X1X2X1VCCGND12345678P1Header 8123P2Header 3 圖 32 AVR 單片機最小系統(tǒng)原理圖 幅度控制電路 使用控制電壓與增益成線性關(guān)系的可編程增益放大器 PGA，用控制電壓和（ dB）成線性關(guān)系的可變增益放大器來實現(xiàn)增益控制，如圖 33 所示。 ATmega16 具有一整套的編程與系統(tǒng)開發(fā)工具，包括： C 語言 編譯器、宏匯編、 程序調(diào)試器 /軟件仿真器、仿真器及評估板。引導(dǎo)程序可以使用任意接口將應(yīng)用程序下載到應(yīng)用 Flash 存儲區(qū) (Application Flash Memory)。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的 CISC 微控制器最高至 10 倍的數(shù)據(jù)吞吐率。 其中主脈沖產(chǎn)生和頻率占空比調(diào)節(jié)由 AVR 單片機完成，首先由 AVR 單片機產(chǎn)生一個頻率和占空比可獨立調(diào)節(jié)主脈沖信號，從單片機輸出后進(jìn)入幅度控制電路，對幅度進(jìn)行衰減或放大。 顯示方案 方案一：數(shù)碼管顯示具有顯示亮度高，顯示速度快等優(yōu)點，但數(shù)碼管只能顯示有限的符號和數(shù)字，本次我們要現(xiàn)在頻率、占空比和幅度，因此需要數(shù)碼管較多， 這樣硬件電路將變得很復(fù)雜，人機交互界面不夠人性化。 AD603 的工作頻率較高，且工作噪聲較低，能很好的保證放大的信號不失真。 綜上所述，根據(jù)設(shè)計要求，我們選用方案四，方案四充分利用 AVR 單片機能產(chǎn)生 PWM 波的特點，頻率和占空比調(diào)節(jié)直接由 AVR 單片機完成，減少外圍硬件電路，降低了成本， AVR 單片機內(nèi)部都是通過軟件編程實現(xiàn)，因此維護(hù)和修改也比較方便。 但此方案成本要求高，達(dá)到本設(shè)計要求，用 FPGA 做資源得不到充分利用。 目前 FPGA 中多使用 4 輸入的 LUT，所以每一個 LUT 可以看成一個有 4 位地址線的 16x1 的 RAM。 方案三、采用單片機加 FPGA 的技術(shù)方案。環(huán)路芯片 CD4046 中設(shè)有程序分頻器和參考分頻器，可由單片機來編程控制。 方案二、采用集成鎖相環(huán)方案。該 AD9851 包含一個特有的 6 REFCLK 倍乘器電路，因此無需高速外部晶振。 已經(jīng)有多種專用的 DDS 集成芯片可供使用，如 AD 公司的 AD9851， AD9851 是一種高度集成的設(shè)備，采用先進(jìn)的 DDS 技術(shù)，再加上內(nèi)部高速度、高性能 D / A 轉(zhuǎn)換器，和比較器，使一 個數(shù)字可編程頻率合成器和時鐘發(fā)生器功能化，如圖 26 所示。 4）延遲時間 從脈沖振幅的 0%上升到 50%所經(jīng)歷的時間 dt 。 2020 屆電子信息工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 3 頁 共 24 頁 實際的脈沖波形 理想的方波脈沖若通過實際的電路網(wǎng)絡(luò)，波形就會發(fā)生畸變，各自的固有響應(yīng)如圖圖 23所示。 2） 重復(fù) 周期 兩個相同波形出現(xiàn)的時間間隔 T(s)。對此，只出現(xiàn)一次的脈沖波稱作單脈沖。周期性地重復(fù)的這種脈沖信號也稱為脈沖序列。 2 方案設(shè)計與論證 設(shè)計要求 設(shè)計一個頻率、幅度和占空比可調(diào)的脈沖信號發(fā)生器。從本質(zhì)上看， UWB 是發(fā)射和接收超短電磁脈沖的技術(shù)，可以使用不同的方式來產(chǎn)生和接收這些信息，這些脈沖可以單獨發(fā)射或成組發(fā)射，