【正文】 （ DDS）和鎖相環(huán)（ PLL）組成的頻率綜合器來(lái)校正輸出頻率，并能自動(dòng)校正晶體老化。 從以上四方面看出，精度高、體積小、功耗低、易于集成化的微機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器具有良好的發(fā)展前景。 （ 3）低功耗，快速啟動(dòng)，低電壓工作 ,低電平驅(qū)動(dòng)和低電流消耗，以滿(mǎn)足野外工作時(shí)移動(dòng)通信設(shè)備的要求 ,同時(shí)也滿(mǎn)足軍事上對(duì)即時(shí)性的要求。 晶體振蕩器具有以下發(fā)展趨勢(shì)： （ 1）小型化 、片式化和集成 化，以滿(mǎn)足便攜式產(chǎn)品輕、薄、小的要求。它的體積和功耗較模擬溫度補(bǔ)償晶體振蕩器稍大，成本較高，是溫度補(bǔ)償晶體振蕩器的高端產(chǎn)品。第二種 MCXO 可以稱(chēng)之為“先進(jìn)型 ” 。因?yàn)樗侵苯訌臄?shù)字溫補(bǔ)晶振升級(jí)產(chǎn)生的。微機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器較好的改善了上述缺點(diǎn)。 關(guān)鍵 詞 ： C8051F007 溫度補(bǔ)償 頻率穩(wěn)定度 Abstract II The Design Of Crystal Oscillator Temperature Compensation System Based On C8051F007 Abstract With the development of electronic technology,performance of Crystal oscillator which is stability,volume and low power consuption need be improved adapting to the situation’ s development, Microprocessor pensation crystal oscillator (MCXO) based on C8051F007 is described in this paper. This thesis introduces the architecture of MCXO system,the principle of the hardware and detailed design method of the a series of control voltage U and the value of the temperature of the pensating temperature the temperature_voltage curvature fitting parameter,acplish the pensation of the control voltage. The MCXO designed in the thesis has lots of advantages in terms of high frequencytemperature stability,small size low power consumption, convenient operation and pratical for mass great expanding and applicative value. Key Words: C8051F007 temperature pensation frequency stability目 錄 I 目 錄 摘 要 ........................................... （ I） ...................................... （ II） 1 緒論 ......................................... （ 1） 課題背景 ................................................. (1) 研究意義 ................................................. (1) 國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀 ................................. (1) 研究?jī)?nèi)容 ................................................. (2) 論文結(jié)構(gòu) ................................................. (2) 小結(jié) ..................................................... (2) 2 微機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) .................... (3) 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) ........................................... (3) 系統(tǒng)組成原理及框圖 ................................... (3) 系統(tǒng)性能指標(biāo) ......................................... (3) 壓控晶振電路的設(shè)計(jì) ....................................... (4) 晶體振蕩器的選擇 ..................................... (4) 壓控晶振電路概述 ..................................... (4) 主振電路分析 ......................................... (4) 實(shí)用電路 ............................................. (5) 溫度傳感電路 ............................................. (6) 芯片選擇 ............................................. (6) DS18B20 的特性 ....................................... (6) 測(cè)溫原理 ............................................. (6) 微處理器 C8051F007 ....................................... (7) JETG 調(diào)試電路 ............................................ (9) 外接按鍵 ................................................. (9) 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 II 電源接口電路 ............................................. (9) 小結(jié) .................................................... (10) 3 MCXO 補(bǔ)償電壓的算法分析 .......................... (11) 補(bǔ)償原理概述 ............................................ (11) 最小二乘曲線(xiàn)擬合 ........................................ (11) 小結(jié) .................................................... (12) 4 微機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器的程序設(shè)計(jì) ..................... (13) 單片機(jī)初始化程序 ........................ (錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 通過(guò) 對(duì)一系列補(bǔ)償溫度點(diǎn)的溫度值 和控制電壓值的 標(biāo)定 ，確定出溫度 電壓曲線(xiàn)擬合參數(shù) ， 進(jìn)而 實(shí)現(xiàn)對(duì)控制電壓的補(bǔ)償。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 題目 ： 基于 C8051F007的晶振溫度補(bǔ)償 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院、 系： 電子信息工程學(xué)院 學(xué)科專(zhuān)業(yè)： 自動(dòng)化 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 040403132 指導(dǎo)教師： 摘 要 I 基于 C8051F007 的晶振溫度補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展對(duì)晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度、體積、功耗 等技術(shù)指標(biāo)提出了越來(lái)越高的要求。為了適應(yīng)形式的發(fā)展，本文提出了一種以微處理器為核心的 C80F007芯片新型微機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器（ MCXO） ，介紹了 系統(tǒng)構(gòu)成及硬件 工作原理 ，同時(shí) 給 出 了詳細(xì)的 軟件設(shè)計(jì) 方法 。 本文所設(shè)計(jì)的微機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器具有頻率穩(wěn)定度高、體積小、功耗低、使用方便、非常適合自動(dòng)化批量生產(chǎn)等特點(diǎn)，具有很大的推廣應(yīng)用價(jià)值。 ) 溫度測(cè)量程序 ............................................ (14) DS18B20 控制步驟如下 ................................ (14) 程序流程圖及其調(diào)試程序 .............................. (17) FLASH 存儲(chǔ)程序 .......................................... (23) FLASH 存儲(chǔ)的調(diào)試程序 ................................ (24) D/A轉(zhuǎn)換程序 ............................................ (26) 外接按鍵程序 ............................................ (27) 曲線(xiàn)擬合程序 ............................................ (28) 小結(jié) .................................................... (31) 5 系統(tǒng)程序調(diào)試 ................................... (32) 程序調(diào)試環(huán)境 ............................................ (32) 程序調(diào)試方法及步 驟 ...................................... (33) 溫度采集模塊調(diào)試 .................................... (33) FLASH 存儲(chǔ)模塊調(diào)試 .................................. (33) D/A 轉(zhuǎn)換模塊調(diào)試 .................................... (34) 外接按鍵模塊調(diào)試 .................................... (34) 曲線(xiàn)擬合模塊調(diào)試 .................................... (34) 小結(jié) .................................................... (34) 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 III 6 總結(jié) .......................................... (35) 設(shè)計(jì)總結(jié) ................................................ (35) 設(shè)計(jì)優(yōu)化方法 ............................................ (35) 小結(jié) .................................................... (35) 致 謝 .......................................... （ 36) 參考文獻(xiàn) ........................................ （ 37) 附 錄 .......................................... （ 38) 第一章 緒論 1 1 緒論 恒溫晶體振蕩器雖然是頻率穩(wěn)定度最高的晶體振蕩器，但是由于其體積大，功耗大，造價(jià)高，開(kāi)機(jī)不能立即使用，要預(yù)熱，因此不可能得到廣泛的應(yīng)用。目前，微機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器有兩種型式：第一種 MCXO 可以稱(chēng)為“傳統(tǒng)型”。近年來(lái) ,隨著 IC 工藝的飛速發(fā)展 ,這種型式的 MCXO 在綜合指標(biāo)上取得了長(zhǎng)足的發(fā)展 ,其體積、功耗、成本已與模擬溫補(bǔ)晶振不相上下 ,而頻率穩(wěn)定度 卻高得多 ,適合于取代模擬溫補(bǔ)晶振。在這種類(lèi)型的 MCXO 中 ,普遍采用 SC 切三次泛音晶體振蕩器 ,雙 C模自溫敏溫度傳感器 ,DDS 綜合器 ,鎖相環(huán)等新技術(shù)，成為唯一能將頻率溫度穩(wěn)定度提高到 108量級(jí)的溫度補(bǔ)償晶體振蕩器。 研究意義 通信和信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展正在推動(dòng)著晶體振蕩器市場(chǎng)的急速增長(zhǎng) ,小型化、高精度始終是晶體振蕩器發(fā)展的方向。 （ 2）高精度與高穩(wěn)定度，目前微機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器的穩(wěn)定度為 107到 108量級(jí)。 （ 4）低噪聲，高頻化：在 GPS 通信系統(tǒng)中是不允許頻率顫抖的，相位噪聲是表征振蕩器頻率的一個(gè)重