【正文】 //時(shí)鐘頻率減步進(jìn)值初始化 Hz long Freq = 100950。設(shè)置MAX262濾波器工作參數(shù)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)置MAX262濾波器工作參數(shù)； include //系統(tǒng)51通用頭文件 include //自定義頭文件(硬件引腳定義層) include //自定義頭文件(圖形界面字模層) include //自定義頭文件(LCD12864 driver層) include //自定義頭文件(KEY driver層) include //自定義頭文件(AD9850 driver層) include //自定義頭文件(MAX262 driver層) /**********************時(shí)鐘發(fā)生模塊頻率初始化及步進(jìn)值初始化*********************/ long FreqAddStep =100。 LCD12864第row行 第line列顯示可變數(shù)字(實(shí)行變量)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)不確定位數(shù)有符號(hào)數(shù)字的消隱與顯示； //函數(shù)7: void pic_Disp(unsigned char *pic)。 LCD12864第row行 第line列直接顯示靜態(tài)漢字(字符串常量)函數(shù)；void hanzi_DispGr(unsigned char row , unsigned char line, unsigned char *p)。LCD12864初始化函數(shù)；//函數(shù)4: void delayms(unsigned int times)。完成論文所需的知識(shí)積累得益于宗靜靜老師從選題的確定、學(xué)習(xí)資料的收集、調(diào)研報(bào)告的準(zhǔn)備及論文初稿與定稿中對(duì)字句的斟酌所傾注的大量心血！光陰荏苒，大學(xué)四年很快走過(guò)，這里要特別感謝這期間給我諸多教誨和幫助的老師和同學(xué)。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程，以及常用編程設(shè)計(jì)思路技巧(特別是單片機(jī)C語(yǔ)言)的熟練程度都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。謝 辭在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的這幾個(gè)月里，在不斷地豐富自己人生內(nèi)容的同時(shí)，我也經(jīng)歷了成功時(shí)的喜悅和挫折后的落寞。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我積累了豐富的硬件調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，使我的頭腦被知識(shí)武裝起來(lái)的同時(shí)也可以應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中去。通過(guò)與老師的溝通交流，使我從經(jīng)濟(jì)與實(shí)用性的角度對(duì)設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識(shí)，同時(shí)對(duì)自己提出了新的要求。雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過(guò)程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)。結(jié) 論本課題研究對(duì)象為設(shè)計(jì)使用基于MAX262的程控濾波器，由于傳統(tǒng)濾波器實(shí)際使用較為麻煩，而其精度不高，由此設(shè)計(jì)使用高精度程控濾波器具有一定實(shí)用價(jià)值。同樣設(shè)計(jì)方法可以得出其他頻率點(diǎn)的帶通濾波器修正時(shí)鐘頻率，具體如下表69所示：表69 帶通濾波器(2kHz截止頻率)輸入時(shí)鐘頻率修正對(duì)比表系統(tǒng)中心頻率預(yù)期值(kHz)輸入時(shí)鐘頻率修正前輸入時(shí)鐘頻率修正后時(shí)鐘頻率 (kHz)通帶最大增益值(dB)第一截止頻率(kHz)第二截止頻率(kHz)系統(tǒng)中心頻率實(shí)測(cè)值(kHz)時(shí)鐘頻率 (kHz)第一截止頻率(kHz)第二截止頻率(kHz)系統(tǒng)中心頻率實(shí)測(cè)值(kHz) 數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)濾波器經(jīng)過(guò)輸入時(shí)鐘微調(diào)后的中心頻率設(shè)計(jì)預(yù)期值與實(shí)測(cè)值誤差沒(méi)有超過(guò)3%，同時(shí)可以看到，高通濾波器的精度高于低通濾波器，這是因?yàn)镸AX262高通濾波器允許的最大時(shí)鐘與截止頻率比大于低通的時(shí)鐘與截止頻率比，理論上高通的截止頻率較為準(zhǔn)確。使用同樣設(shè)計(jì)方法可以得出其他頻率點(diǎn)的低通濾波器修正時(shí)鐘頻率，具體如下表63所示：表63 低通濾波器典型截止頻率點(diǎn)輸入時(shí)鐘頻率修正對(duì)比表系統(tǒng)預(yù)期值(kHz)輸入 修時(shí) 正鐘 前頻 率時(shí)鐘頻率(kHz)通帶最大增益值(dB)系統(tǒng)實(shí)測(cè)值(kHz)(dB)輸入 修時(shí) 正鐘 后頻率時(shí)鐘頻率 (kHz)系統(tǒng)實(shí)測(cè)值(kHz)(dB) MAX262實(shí)現(xiàn)高通濾波器測(cè)試結(jié)果本課題設(shè)計(jì)四階高通濾波器，按照MAX262提供的濾波器輔助設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)高通濾波器，具體設(shè)置方法如下：圖63 1kHz高通濾波器設(shè)計(jì)軟件使用方法示意圖由上圖輔助軟件設(shè)置可知本課題設(shè)計(jì)的四階高通濾波器(截止頻率為1kHz)參數(shù)，具體如下表64所示：表64 四階高通濾波器參數(shù)設(shè)計(jì) 輸入?yún)?shù)濾波器輸入時(shí)鐘各模塊濾波器工作模式濾波器A79613濾波器B9613利用掃頻儀針對(duì)該濾波網(wǎng)絡(luò)測(cè)試后，得出輸入時(shí)鐘修正前與修正后濾波網(wǎng)絡(luò)相關(guān)對(duì)比數(shù)據(jù)，具體如下表65所示：表65 四階高通濾波器(1kHz截止頻率)輸入時(shí)鐘頻率修正對(duì)比表系統(tǒng)預(yù)期值(kHz)輸入時(shí)鐘頻率修正前輸入時(shí)鐘頻率修正后時(shí)鐘頻率 (kHz)通帶最大增益值(dB)系統(tǒng)實(shí)測(cè)值(kHz)(dB)時(shí)鐘頻率 (kHz)系統(tǒng)實(shí)測(cè)值(kHz)(dB)掃頻儀幅頻特性效果圖如下圖64所示：圖64 1kHz高通濾波器輸入時(shí)鐘修正前與修正后幅頻特性對(duì)比圖微調(diào)輸入時(shí)鐘頻率可以改善濾波器截止頻率的特性的具體調(diào)試細(xì)節(jié)不再贅述，經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)測(cè)試得出：使用兩個(gè)二階濾波器級(jí)聯(lián)時(shí)，均使用高通濾波器即可，高Q值得濾波器放在第一級(jí)濾波系統(tǒng)效果比較好。(2)經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)測(cè)試可得出：使用微調(diào)輸入時(shí)鐘頻率的方法可以改善濾波器截止頻率的特性。3)控濾波模塊實(shí)現(xiàn)設(shè)置程控濾波相應(yīng)工作模式、品質(zhì)因數(shù)、中心頻率等相關(guān)功能實(shí)現(xiàn)所需濾波效果。顯示模塊實(shí)現(xiàn)功能：使用12864分辨率顯示器實(shí)現(xiàn)良好的用戶界面；系統(tǒng)初始化同時(shí)顯示了本次課程設(shè)計(jì)的題目以及設(shè)計(jì)作者；當(dāng)進(jìn)入濾波器用戶界面時(shí)，即可顯示當(dāng)前的產(chǎn)生的中心頻率值與輸入時(shí)鐘頻率值，并可步進(jìn)實(shí)時(shí)觀察步進(jìn)頻率時(shí)二者的變化。1)UI界面模塊包括：鍵盤(pán)控制模塊與顯示模塊。這部分電路比較簡(jiǎn)單，都采用三端穩(wěn)壓集成芯片實(shí)現(xiàn)，故不作詳述。 電源模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)電源由變壓部分、濾波部分、穩(wěn)壓部分組成。 程控濾波器模塊原理圖本課題設(shè)計(jì)的程控濾波器模塊實(shí)際電路原理圖如下圖48所示：圖48 程控濾波器模塊原理圖實(shí)際使用MAX262時(shí)其輸入阻抗比較大(=250M)，并且信號(hào)輸入端對(duì)地約有5pF固定電容，一般不需要匹配輸入阻抗。設(shè)計(jì)使用MAX262時(shí)，(或模式3)，值的誤差比較小；反之，選擇模式1(或模式4)，值的誤差比較小；當(dāng)接(或模式3)，的誤差比較小；反之，選擇模式1(或模式4)，的誤差比較小。2 MAX262運(yùn)算放大器的輸出端。13,6數(shù)據(jù)輸入端。14,11,10,7地址輸入端。當(dāng)電平有效，即數(shù)據(jù)端可以寫(xiě)入以完成濾波器的及、工作模式的設(shè)置。3,20高通/陷波/全通濾波器輸出端。1,21帶通濾波器輸出端。與晶體振蕩器或RC振蕩器相連，可用于自同步。8 晶體振蕩器和RC振蕩器工作的時(shí)鐘輸出端。12濾波器B部分時(shí)鐘輸入端。11濾波器A部分時(shí)鐘輸入端及外接晶體振蕩器輸入端。對(duì)雙電源工作接到系統(tǒng)地；對(duì)單電源工作接到1/2電源電壓。16負(fù)電源電壓輸入端。每個(gè)濾波器的獨(dú)立時(shí)鐘輸入端可以由晶振、RC網(wǎng)絡(luò)或外部時(shí)鐘產(chǎn)生器來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘輸入。每片產(chǎn)品含有兩個(gè)獨(dú)立的二階濾波器，其均可在微處理器的系統(tǒng)程序內(nèi)設(shè)置其中心頻率、品質(zhì)因數(shù)和濾波器所處工作方式的相應(yīng)控制狀態(tài)字，已達(dá)到相應(yīng)控制目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同選型的濾波器相應(yīng)濾波功能。AD9850包含40位頻率/相位控制字，可通過(guò)并行或串行方式送入器件。查找表把輸入地址的相位信息映射成正弦波幅度信號(hào)，然后驅(qū)動(dòng)10bit的DA變換器，輸出2個(gè)互補(bǔ)的電流，其幅度可通過(guò)外接電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)。正弦查找表實(shí)際上是一個(gè)相位/幅度轉(zhuǎn)換表，它包含一個(gè)正弦波周期的數(shù)字幅度信息，每一個(gè)地址對(duì)應(yīng)正弦波中0～360176。 鍵盤(pán)控制模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)本課題設(shè)計(jì)的鍵盤(pán)控制模塊使用低有效的設(shè)計(jì)方案，具體實(shí)現(xiàn)如下圖44所示：圖44 鍵盤(pán)模塊原理圖 時(shí)鐘產(chǎn)生模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) DDS芯片AD9850簡(jiǎn)介AD9850是AD公司采用先進(jìn)的CMOS技術(shù)生產(chǎn)的直接頻率合成器(DDS)，其最高接入時(shí)鐘頻率為125 MHz，由可編程DDS系統(tǒng)、高性能模數(shù)變換器(DAC)和高速比較器三部分構(gòu)成，能實(shí)現(xiàn)全數(shù)字編程控制的頻率合成，并具有時(shí)鐘產(chǎn)生功能。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類(lèi)型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊，故較為實(shí)用。可以顯示84行1616點(diǎn)陣的漢字，也可完成圖形顯示。 STC5A60S2系列單片機(jī)引腳說(shuō)明本課題采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)芯片，40個(gè)引腳中，正電源線和地線共兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根，4組8位共32個(gè)I/O口，其他功能I/O口見(jiàn)下圖41所示：圖41 STC5A60S2系列單片機(jī)引腳圖 MCU控制器模塊原理圖本課題設(shè)計(jì)的MCU控制器模塊實(shí)際電路原理圖如下圖42所示：圖42 MCU最小系統(tǒng)原理圖 UI界面模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 顯示模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 液晶顯示器LCD12864簡(jiǎn)介帶中文字庫(kù)的LCD128X64是一種具有4位/8位并行、SPI(串行)多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為12864, 內(nèi)置8192個(gè)1616點(diǎn)漢字，和128個(gè)168點(diǎn)ASCII字符集。13. A/D轉(zhuǎn)換，10位精度ADC，共8路，轉(zhuǎn)換速度可達(dá)250kHz。外部中斷I/O 口7路,傳統(tǒng)的下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷,并新增支持上升沿中斷的PCA模塊，Power Down模式可由外部中斷喚醒，INT0/, INT1/, T0/, T1/, RxD/,CCP0/(), CCP1/ ()。11. 共4個(gè)16位定時(shí)器兩個(gè)與傳統(tǒng)8051兼容的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，16位定時(shí)器T0和T1，沒(méi)有定時(shí)器2，但有獨(dú)立波特率發(fā)生器做串行通訊的波特率發(fā)生器再加上2路PCA模塊可再實(shí)現(xiàn)2個(gè)16位定時(shí)器。常溫下內(nèi)部R/C振蕩器頻率為： 11MHz ～ 。10. 三種時(shí)鐘源：外部高精度晶體、時(shí)鐘及內(nèi)部R/C振蕩器。8. ISP(在系統(tǒng)可編程)/IAP(在應(yīng)用可編程)，無(wú)需專(zhuān)用編程器，無(wú)需專(zhuān)用仿真器可通過(guò)串口()直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片。7. PDIP封裝通用40個(gè)I/O口，復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口/弱上拉。5. 多種封裝：PDIP40，LQFP44，LQFP48。3. 工作頻率范圍：0 35MHz(相當(dāng)于普通8051的0～420MHz)。內(nèi)部集成MAX810專(zhuān)用復(fù)位電路，2路PWM，8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換(250kHz)，可直接應(yīng)用于電機(jī)控制及強(qiáng)干擾場(chǎng)合，具體與如下特點(diǎn)：1. 增強(qiáng)型 8051 CPU，1T，單時(shí)鐘/機(jī)器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051。故硬件設(shè)計(jì)時(shí)必須十分注意各種信號(hào)的干擾，本章將分模塊具體介紹硬件設(shè)計(jì)方案。這部分電路比較簡(jiǎn)單，都采用三端穩(wěn)壓集成芯片實(shí)現(xiàn)，故不作詳述。 電源模塊電源由變壓部分、濾波部