【正文】 黑龍江 工程 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 附 錄 附錄 A：硬件電路圖 D121N4007D71N4007D81N4007D131N4007D21N4007D161N40073300uFC3D31N4007D181N4007123P_IN100uFC1C6C153300uFC13100uFC17100uFC9100uFC16D910kR1Vin1GND2Vout37805U27805GND1Vin2Vout37905U57905GND1Vin2Vout37912U47912Vin1GND2Vout37812U17812C5C11C12C10
。 同時(shí) 我感謝大學(xué)四年中所有教育過(guò)我的老師 在這大學(xué)四年的大學(xué)里 ，是老師不斷的引導(dǎo)我走向正確的方向，在學(xué)習(xí)上教我們先進(jìn)實(shí)用的知識(shí)，帶著我們搞實(shí)踐，參加生產(chǎn)實(shí)習(xí)鍛煉我們的動(dòng)手實(shí)踐能力，在生活上也是十分關(guān)心我們，關(guān)注我們的生活，解決我們的困難。劉老師認(rèn)真治學(xué)的 態(tài)度 ，為我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)造了一個(gè)認(rèn)真、 嚴(yán)謹(jǐn) 的學(xué)習(xí)氛圍，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣。 在這次的設(shè)計(jì)中，剛開(kāi)始時(shí)有些迷茫，不知如何下手，后來(lái)經(jīng)過(guò)自己不斷查閱資料與老師交流后，思路開(kāi)始漸漸清晰起來(lái)，在解決了一個(gè)又一個(gè)的困難后，終于實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的功能與要求，那時(shí)有一種很幸福的感覺(jué)，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)我得到的感悟是：遇到事情不要怕困難，不要失去信心，一步一步的去實(shí)現(xiàn)，去解決問(wèn)題。在大學(xué)的四年里，真的是終身受益，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)也 對(duì)自己有了新的認(rèn)識(shí)，在整個(gè)的設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的許多不足，同時(shí)，也讓自己對(duì)學(xué)習(xí)有了新的感悟，做 項(xiàng)目做工程在書(shū)本理論知識(shí)充足的前提下，還要有豐富的動(dòng)手實(shí)踐能力 和解決 問(wèn)題的自我學(xué)習(xí)能力，這些都非常非常的重要，在這兩個(gè)月的實(shí)踐中， 感覺(jué)到只 有真正的去做，去實(shí)現(xiàn)才能理解到理論知識(shí)的真正內(nèi)涵。 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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[27] Kelly Damien P,Claus role of the sensor pixel in Fourier a nd Fresneldigital holography[J].Applied optics,:110136. 黑龍江 工程 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 致 謝 時(shí)光飛逝，轉(zhuǎn)眼間就要到了畢業(yè)的時(shí)刻。 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。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。 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。 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 。 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。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)。 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。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 。 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 。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 。 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 。 100Hz 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)的幅黑龍江 工程 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 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 。 首 先 ， 利用按鍵選擇 截止 頻率 50Hz 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 65Hz， 將 30Hz、 100Hz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 。 本系統(tǒng) 是程控低通濾波器的設(shè)計(jì)， 具體 的實(shí)物電路要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)基本功能一個(gè)就是低通濾波電路的功能，另一個(gè)就是 利用 同樣的這個(gè)電路實(shí)現(xiàn)不同的截止 頻率 濾波設(shè)計(jì)。 實(shí) 物 調(diào)試 本設(shè)計(jì)的硬件部分通過(guò)調(diào)試，在調(diào)試過(guò)程中遇到很多問(wèn)題，由于本 電 路是自己焊的，所以電路容易出現(xiàn)某根線(xiàn)斷了的情況，本已經(jīng)測(cè)試好的電路不得不重新查找問(wèn)題。具體仿真圖 分 為電路 圖 與波形輸出圖，如 圖 所示 ： 黑龍江 工程 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 圖 截止頻率為 100Hz 的 仿真電路圖 從 上圖中 可 以看出，利用仿真軟件里的控件 XFG1 為 信號(hào)頻率發(fā)生器， XBP1 為信號(hào)示波器， 此電路 設(shè)計(jì)是產(chǎn)生截止頻率為 100Hz的低通濾波器， 要給 運(yùn)放接正負(fù)兩個(gè)電源供電，各電阻電容值 分別 為： R1=R2=10K， C1=110nF， C2=51nF，從 圖 中可以看出 XBP1 波 特測(cè)試儀的截止頻率為 (理論為 100Hz)，從 波形 圖中 可以看出超出 后，明顯出現(xiàn)頻率截止。 從 波形 圖中可以看出超出 后，明顯出現(xiàn)頻率截止。 三 個(gè)截止頻率的不同，主要在于電路設(shè)計(jì)中對(duì)電阻、電容值的不同設(shè)定，進(jìn)而產(chǎn)黑龍江 工程 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 生不同的效果。 該 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求是 利用單片機(jī) 程控的方式 ， 選擇不同的低通濾波電路 接入 不同的電容 阻 值得到 截止頻率不 同的濾波設(shè)計(jì)。 Multisim 軟件 仿真 本 設(shè)計(jì)所采用的 電路 仿真 軟件 是 NI 公司 的 multisim 軟件 ， 它 具有很強(qiáng)大并且豐富的 功能 ，可以 根據(jù) 自己的需求調(diào)出相應(yīng)的器件例信號(hào)發(fā)生器、示波器等，同時(shí)它還可以對(duì) 模擬 電路 、 數(shù)字電路進(jìn)行仿真，可通過(guò) 功能 模塊進(jìn)行結(jié)果的顯示 [27]。 此次 設(shè)計(jì)除 了進(jìn)行仿真外，還進(jìn)行了實(shí)物的制作。對(duì) 原理 圖和程序代碼 驗(yàn)證 得出設(shè)計(jì)正確后，就需要 焊接電子 器件測(cè)試實(shí)際電路板 ， 調(diào)整好實(shí)際電路板后就完成了整個(gè)系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì) 。 黑龍江 工程 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 第 5 章 仿真 與測(cè)試 本 課題在 制作 實(shí)際電路板時(shí)， 首先 是制訂系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案并根據(jù)實(shí)際情況得出最優(yōu)設(shè)計(jì)選擇，然后去根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求來(lái)選擇性能及價(jià)格都合適的相應(yīng)電子器件，根據(jù) 器件 的 特性 選擇相應(yīng)的編譯器及下載方式并利用編程軟件編寫(xiě)出符合相應(yīng)功能要求的程序代碼 ， 此上的這些步驟為實(shí)際電路設(shè)計(jì)的 前提 。 然后就 程控低通濾波部分， 這 一部分的設(shè)計(jì)可以說(shuō)是整個(gè)電路的實(shí)現(xiàn)核心，對(duì)于模擬開(kāi)關(guān)的選擇要 十分的注意，要 保證 模擬開(kāi)關(guān)有很好的性能，可以進(jìn)行快速的反應(yīng)并且能夠讓 與 之連接 的 電子器件很好地發(fā)揮本身的功能。 接入按鍵的 引腳電平出現(xiàn)變化即按鍵按下，單片機(jī) 首先 延時(shí) 10ms的時(shí)間 進(jìn)入 延時(shí)去抖動(dòng)程序， 10ms過(guò)后如果還 有 信號(hào) 即 證明 按鍵 此時(shí)牌按下的狀態(tài) ， 單片機(jī) 執(zhí)行 此按鍵對(duì)應(yīng)的命令， 在 這之后 按鍵 松開(kāi) 單片機(jī) 再次進(jìn)行判斷 10ms后沒(méi) 有信號(hào)輸入說(shuō)明按鍵此時(shí)已被松開(kāi)。 按鍵去 抖動(dòng)程序設(shè)計(jì) 本 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中 是 通過(guò)按鍵輸入的方式實(shí)現(xiàn) 不 同截止 頻率 的濾波電路的選擇的，所黑龍江 工程 學(xué)院