简易信号发生器及其测试仪设计与制作
学院：
姓名：
学号：
班级：
指导教师：
目录
一. 设计题目 (1)
二、设计目的 (1)
三、设计任务及要求 (1)
四、设计思路 (2)
五、设计内容 (3)
六、设计成果 (12)
七、故障排除及注意事项 (15)
八、实验总结 (15)
一、设计题目
简易信号发生器及其测试仪设计与制作
二、设计目的
能够制作简易的信号发生器，学习单片机相关知识，利用keil 软件和C语言进行编程，利用Altium进行电路设计，并进一步熟悉电路的布局与焊接，实现硬件与软件的结合。提高独立思考与团队合作的能力，培养创新意识，锻炼创新思维，提高创新能力。
三、设计任务及要求
设计任务：
（一）利用单片机（AT89C52）及DA转换器（AD7520）作为主要元件设计并制作一信号发生装置，其原理框图如图1所示。
图1：简易信号发生器原理示意图
（二）利用单片机（AT89C52）及AD转换器（MAX157）作为主要元件设计一信号测试仪测量（一）中所产生信号的频率、信号幅度等参数，其原理框图如图2所示。
图2：信号测试仪原理示意图
设计要求：
（一）基本要求
1.信号发生器至少要能够产生正弦波、方波、三角波和锯齿波等四种波形；
2.信号发生器所能产生信号的最高频率不得低于100HZ；
3.信号发生器所能产生信号的最高幅度不得小于5V；
4.信号发生器的所有参数均能通过键盘设置，并用数码管循环显示所设置得各个参数、也可用键盘选择所需要显示的参数；
5.信号测试仪能利用键盘选择在数码管上显示所测得参数；
6.自制系统所需电源。
（二）扩展要求
1.利用计算机设置信号波形、幅度、频率等；
2.利用计算机显示所测得的信号参数；
3.其他（如扫频等）。
四、设计思路
使用C语言进行编程，控制按下键盘中某个键实现特定的功能，通过单片机的I/O口进行输出，产生的信号通过DA转换器变换为模拟信号，并使用数码管进行波形种类和频率、幅度的显示。
五、设计内容
（一）软件部分
1、幅度、频率调节模块
本次实验中，我们所作出的信号发生器需要实现幅度、频率可调，对于幅度，我们可取默认值1V，当按键检测到按下时执行加或减的命令。而频率的调节可以通过运用中断时间的调节来实现。
else if(keyboard_status==5) //幅值加1，最大为5
{Asign=Asign+1;xianshi();
if(Asign>=5)
{Asign=5;} }
else if(keyboard_status==6) //幅值减1，最小为1
{Asign=Asign-1;
if(Asign<=1)
{Asign=1; }xianshi();}
else if(keyboard_status==7) //频率加1，最大为10ms {count=count+1000;
if(count>=10000)
{count=10000;}
xianshi();}
else if(keyboard_status==8) //频率减1，最小为1ms
{count=count-1000;
if(count<=1000)
{count=1000;}
xianshi();}
2、波形的输出模块
信号发生器需要实现的是方波，三角波，锯齿波和正弦波四种波形，我们采用的是取点法，在一个周期内选择64个点，并将其转化为10位数字量送到DA 转换器中。
void time (void) interrupt 1 {
TH0=(65536-count)/256; TL0=(65536-count)%256; if(lx==0)
{
for(m=0;m<64;m++) {CP=0;
qudian[m]=Asign*1024/5; P3=qudian[m];
D1=qudian[m]>>8;
D2=qudian[m]>>9;
CP=1;
if(m>=32)
{ CP=0;
qudian[m]=0x00;
P3=qudian[m];
D1=qudian[m]>>8; D2=qudian[m]>>9;
CP=1;
}
}
}
else if(lx==1)
{
for(m=0;m<32;m++)
{ qudian[m]=Asign*1024*m/64/5; CP=0;
P3=qudian[m];
D1=qudian[m]>>8;
D2=qudian[m]>>9;
CP=1}
for(m=32;m>=1;m--)
{ CP=0;
P3=qudian[m];
D1=qudian[m]>>8;
D2=qudian[m]>>9;
CP=1;} }
else if(lx==2)
{
for(m=0;m<64;m++)
{ qudian[m]=Asign*1024*m/64/5;
CP=0;
P3=qudian[m];
D1=qudian[m]>>8;
D2=qudian[m]>>9;
CP=1;
}
}
else if(lx==3)
{
for (m=0;m<64;m++)
{ qudian[m]=Asign*1024*sin (0.09817477*m)/5;
CP=0;
P3=qudian[m];
D1=qudian[m]>>8;
D2=qudian[m]>>9;
CP=1;
}
}
} void main()
{
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
TMOD=0x00;
TH0=(65536-count)/256;
TL0=(65536-count)%256;
while(1)
{TH0=(65536-count)/256;
TL0=(65536-count)%256;
KeyDown(); //读取按键
a1=0;a2=0;a3=0;a4=0;a5=0;
if( keyboard_status==0)//复位
a1=0;a2=0;a3=0;a4=0;a5=0;
count=1000;
Asign=1;
lx=0; }
else if(keyboard_status==1)//显示方波{ lx=0;Squarevalue(); }
else if(keyboard_status==2)//显示三角波{lx=1;Trianglevalue();}
else if(keyboard_status==3)//显示锯齿波{lx=2;Sawtoothvalue();}
else if(keyboard_status==4)//显示正弦波
{lx=3;Sinvalue();}
3.键盘扫描模块
利用键盘扫描来读取键值，检测到按键按下时，会进行相应的操作。
void KeyDown() //按键检测函数的定义{
char a=0;
KEY=0x0f;
if(KEY!=0x0f) //读取按键是否按下{
Delay10ms(); //延时10ms进行消抖
if(KEY!=0x0f) //再次检测键盘是否按下
{
//测试列
KEY=0X0F;
switch(KEY)
{
case(0X07): keyboard_status=0;break;
case(0X0b): keyboard_status;break;
case(0X0d): keyboard_status;break;
case(0X0e): keyboard_status;break; }
//测试行
KEY=0XF0;
switch(KEY)
{
case(0X70):
keyboard_status=keyboard_status;break;
case(0Xb0):
keyboard_status=keyboard_status+4;bre ak;
case(0Xd0):
keyboard_status=keyboard_status+8;break;
case(0Xe0):
keyboard_status=keyboard_status+12;br eak;
}
while((a<50)&&(KEY!=0xf0)) //检测按键松手检测
{
Delay10ms();
a++;
} } }}
4.延时函数
void Delay10ms(void) //10ms延时函数定义
{
unsigned char a,b,c;
for(c=1;c>0;c--)
for(b=38;b>0;b--)
for(a=130;a>0;a--);
}
5.计算各个波形的有效值
显示时显示的为周期与有效值，因此需要将幅值进行转化，利用的为公式，定义的有效值为全局变量。
void Sinvalue() //正弦波有效值
{ float sum1=0,sum2=0;
for(i=0;i<64;i++)
{
sum1=Asign*Asign*qudian[i]*qudian[i]+ sum1;
}
sum2=sum1/64;
sum3=sqrt(sum2);
a1=1,a2=0,a3=0,a4=0,a5=0;
LED=LED_tab[1];
shu=10;
while(shu--);
LED=0x00; }
void Squarevalue()//方波有效值
{ float sum1=0,sum2=0;
for(i=0;i<64;i++)
{
sum1=Asign*Asign*qudian[i]*qudian[i]+ sum1;
}
sum2=sum1/64;
sum3=sqrt(sum2);
a1=1,a2=0,a3=0,a4=0,a5=0;
LED=LED_tab[2];
shu=10;
while(shu--);
LED=0x00
}
void Trianglevalue() //三角波有效值
{ float sum1=0,sum2=0;
for(i=0;i<64;i++)
{
sum1=Asign*Asign*qudian[i]*qudian[i]+ sum1;
}
sum2=sum1/64;
sum3=sqrt(sum2);
a1=1,a2=0,a3=0,a4=0,a5=0;
LED=LED_tab[3];
shu=10;
while(shu--);
LED=0x00;
}
void Sawtoothvalue() //锯齿波有效值
{ float sum1=0,sum2=0;
for(i=0;i<64;i++)
{
sum1=Asign*Asign*qudian[i]*qudian[i]+ sum1;
}
sum2=sum1/64;
sum3=sqrt(sum2);
a1=1,a2=0,a3=0,a4=0,a5=0; LED=LED_tab[4];
shu=10;
while(shu--);
LED=0x00; }
6.显示模块
通过5位数码管进行显示。第一位为波形的输出，为1时，代表方波，为2时，代表三角波，为3时，代表锯齿波，为4时，代表正弦波，第2.3位显示周期的十位与个位，第4.5位显示有效值的十位与个位。
void xianshi() //显示函数
{
if(p=1)
{ shiwei=count/1000/10;
gewei=count/1000%10;
a1=0;a2=0;a3=0;a4=1;a5=0;
LED=LED_tab[shiwei];
shu=10;
while(shu--);
LED=0x00;
a1=0;a2=0;a3=0;a4=0;a5=1;
LED=LED_tab[gewei];
shu=10;
while(shu--);
LED=0x00;
}
if(a=1)
{ shiwei=sum3/10;
gewei=sum3%10;
a1=0,a2=1,a3=0,a4=0,a5=0;
LED=LED_tab[shiwei];
shu=10;
while(shu--);
LED=0x00;
a1=0,a2=0,a3=1,a4=0,a5=0;
LED=LED_tab[gewei];
shu=10;
while(shu--);
LED=0x00;
}
}
7.主函数模块
主要是进行按键功能的实现
void main()
{
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
TMOD=0x00;
TH0=(65536-count)/256;
TL0=(65536-count)%256;
while(1)
{ TH0=(65536-count)/256;
TL0=(65536-count)%256;
KeyDown(); //读取按键
a1=0;a2=0;a3=0;a4=0;a5=0;
if( keyboard_status==0) //复位
{
a1=0;a2=0;a3=0;a4=0;a5=0;
count=1000;
Asign=1;
lx=0; }
else if(keyboard_status==1) //方波显示
{ lx=0;Squarevalue(); }
else if(keyboard_status==2) //三角波显示
{lx=1;Trianglevalue();}
else if(keyboard_status==3) //锯
齿波显示
{lx=2;Sawtoothvalue();}
else if(keyboard_status==4) //正弦波显示
{lx=3;Sinvalue();}
else if(keyboard_status==5) //幅值加1
{Asign=Asign+1;xianshi();
if(Asign>=5)
{Asign=5;} }
else if(keyboard_status==6) //幅值减1
{Asign=Asign-1;
if(Asign<=1)
{Asign=1; }xianshi();}
else if(keyboard_status==7) //周期加1ms
{count=count+1000;
if(count>=10000)
{count=10000;}xianshi();}
else if(keyboard_status==8) //周期减1ms
{count=count-1000;
if(count<=1000)
{count=1000;}xianshi();}
else if(keyboard_status==9) //显示周期
{p=1;a=0;xianshi();}
else if(keyboard_status==10) //显示有效值
{p=0;a=1;xianshi();}
}
}
（二）硬件部分电路图如下：
（1）单片机最小系统
为了让单片机正常工作，需要给单片机加一个最小系统，最小系统的设计很简单，只需要复位电路和时钟电路即可：
（2）键盘部分
采用4X4矩阵键盘用来输入值，在程序中定义按下某个按键的功能，可以实现波形的切换和频率、幅值的更改，在键盘扫描时一旦发现有按键按下，需要进行消抖处理，消抖时间一般为5-10ms。
（3）数码管部分
利用共阴极数码管可以显示波形和频率、幅值，数码管由5位位选（用来控制5个数码管）和8位段选（A-G加小数点），数码管还要连接五个电阻和三极管，同时要注意，在实验中我们定义了P0口为数码管输出，但是P0口还要加8个上拉电阻才能正常工作。
（4）数据锁存部分
因为单片机位宽8位，DA转换器为10位位宽，在单片机里面不能实现10位数据同时变化，这样会导致DA输出不正确，所以需要锁存器。利用74LS74和74LS573，将单片机的数据先输出两位，再输出八位，然后同步输入到下一级，就可以正常工作了。
（5）数模转换部分
将产生的数字信号转换成模拟信号，就可以输出为波形了。
（6）放大、滤波系列
因为前几步产生的信号大小不能满足题目的要求，所以要利用放大器对信号放大，又因为在波形编程的时候是取点得到的，所以产生的波形会有不平滑的纹波，需要用一个滤波电路进行处理。
（三）器件介绍
本次实验会用到几种比较重要或关键的器件，这里简单地进行一下介绍：
单片机
单片机是一种集成电路芯片，是
据处理能力的中央处理器CPU、随机存
储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O
口和中断系统、定时器/计数器等功能
集成到一块硅片上构成的一个小而完
善的微型计算机系统，在工业控制领
域广泛应用。
本次实验用到的单片机中有4个
8位并行输入/输出端口，记作P0、P1、
P2、P3，共32根线，每个并行IO口
都能用作输入和输出，所以称它们为
双向I/O接口，通过定义每个端口输
入或输出不同的数据，在本次实验中
的应用是比较简单的。
锁存器74LS74和74LS573
AD转换器AD7520
AD7520 是十位CMOS 数模转换器，采用倒T 形电阻网络。模开关是CMOS 型的，也同时集成在芯片上，但运算放大器是外接的。
AD7520 共有16 个引脚，各引脚的功能如下。
1 为模拟电流输出端，接到运算放大器的反相输入端。
2 为模拟电流输出端，一般接“ 地” 。
3 为接“ 地” 端。
4 ～13 为十位数字量的输入端。
14 为CMOS 模拟开关的+UDD 电源接线端。
15 为参考电压电源接线端，可为正值或负值。
16 为芯片内部一个电阻R 的引出端，该电阻作为运算放大器的反馈电阻，它的另一端在芯片内部接端。
六、设计成果
电路板焊接展示：
因为电路较为复杂，都从背面走线会导致电路板布局错乱和跳线的产生，所以采用了部分端口使用杜邦线连接的方法，使电路板更加美观、简单。
波形输出展示：正弦波：
方波：
三角波：
锯齿波：
七、故障排除及注意事项
这是我们第一次接触单片机，也是第一次进行这么复杂的实验，在整个过程中遇到了不少问题，也学会了不少东西，下面简要记录一下。
1.键盘扫描部分，总是不能正确显示按键值，检查了很多遍线路都没问题，后来用万用表来检测，发现原来是P1.2和P1.3口中间短路了，有一块很小的飞溅的焊锡使两个触点连接在一起，然而用肉眼看是看不出来的，所以不要只相信自己的眼睛，要亲手做一做，实践才是检验真理的唯一标准。
2.单片机的底座有一个管脚断掉了，为了节约资源，我们用一根细导线代替了原来的管脚，用焊锡和金属片固定，最后正常使用。
3.在实验过程中需要熟练地使用电烙铁，一是为了焊出的电路不粗不细，美观简单，二是因为电烙铁温度可以达到好几百度，一个不小心就有可能烫伤自己或引起事故。
4.实验结束后要记得关闭实验台电源，以及清理自己产生的垃圾，自觉维护实验室环境是基本的实验素养。
八、实验总结
本次实验已经结束，可是我们学到的却有很多，在实验开始之前，对51单片机的知识基本为0，而现在却已经编出了这么大的程序，这让我们每一个人都感到无比欣慰。本次实验，无论是搞硬件还是搞软件的同学，都花费了巨大的心血，有的地方需要我们一遍遍的去图书馆和网上查找资料，比如搞硬件同学的电路图原理，软件同学
的51单片机定时器应用。不仅如此，在实验过程中，会遇到各种各样的问题，程序不能成功运行，要一行行检查源程序；数码管不能正常显示，要一遍遍的去检查电路图。这不仅培养了我们查找问题解决问题的能力，更培养了我们耐心、细心、专心的态度，所以通过这次实验，我们学会的不只是书本上的知识和本次实验的内容，也懂得了很多生活中的道理，同时我们还认识到有时候只凭一个人的力量是远远不够的，所谓众人拾柴火焰高，集体的力量是无穷的，要在自己思考的同时与同学讨论，集思广益，或许有更好的解决办法。最后，感谢老师的悉心指导，这么多天麻烦老师给我们解决各种问题了，谢谢老师，祝您暑假愉快！
附源程序：
#include
#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define LED P0
#define KEY P1
sbit D1=P2^1; //次高位
sbit D2=P2^2; //高位
sbit CP=P2^0; //控制端
sbit a1=P2^3; //数码管位选
sbit a2=P2^4;
sbit a3=P2^5;
sbit a4=P2^6;
sbit a5=P2^7;
uchar lx=0;
uchar p,a;
uchar count=1000; //周期控制
uchar shu;
uchar Asign=1; //默认幅值
uchar code LED_tab[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d, 0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x7 9,0x71};
int idata qudian[64]; //数组的长度需指明int keyboard_status; //定义键值
int sum3;
int m,i;
uint gewei,shiwei;
void Sinvalue();// 正弦波有效值
void Squarevalue(); //方波有效值
void Trianglevalue(); //三角波有效值void Sawtoothvalue(); //锯齿波有效值void KeyDown(); //读键值
void Delay10ms(); //延时子函数void xianshi(); //数码管显示函数
void time (void) interrupt 1
{
TH0=(65536-count)/256;
TL0=(65536-count)%256;
if(lx==0)
{
for(m=0;m<64;m++)
{
CP=0;
qudian[m]=Asign*1024/5;
P3=qudian[m];
D1=qudian[m]>>8;
D2=qudian[m]>>9;
CP=1;
if(m>=32)
{ CP=0;
qudian[m]=0x00;
P3=qudian[m];
D1=qudian[m]>>8;
D2=qudian[m]>>9;
CP=1;
}
}
}
else if(lx==1)
{
for(m=0;m<32;m++)
{ qudian[m]=Asign*1024*m/64/5;
CP=0;
P3=qudian[m];
D1=qudian[m]>>8;
D2=qudian[m]>>9;
CP=1;
}
for(m=32;m>=1;m--)
{
CP=0;
P3=qudian[m];
D1=qudian[m]>>8;
D2=qudian[m]>>9;
CP=1;
}
}
else if(lx==2)
{
for(m=0;m<64;m++)
{ qudian[m]=Asign*1024*m/64/5;
CP=0;
P3=qudian[m];
D1=qudian[m]>>8;
D2=qudian[m]>>9;
CP=1;
}
}
else if(lx==3)
{
for (m=0;m<64;m++)
{ qudian[m]=Asign*1024*sin (0.09817477*m)/5;
CP=0;
P3=qudian[m];
D1=qudian[m]>>8;
D2=qudian[m]>>9;
CP=1;
}
}
}
void main()
{
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
TMOD=0x00;
TH0=(65536-count)/256;
TL0=(65536-count)%256;
while(1)
{ TH0=(65536-count)/256;
TL0=(65536-count)%256;
KeyDown(); //读取按键
a1=0;a2=0;a3=0;a4=0;a5=0;
if( keyboard_status==0)
{
a1=0;a2=0;a3=0;a4=0;a5=0;
count=1000;
Asign=1;
lx=0; }
else if(keyboard_status==1)
{ lx=0;Squarevalue(); }
else if(keyboard_status==2)
{lx=1;Trianglevalue();}
else if(keyboard_status==3)
{lx=2;Sawtoothvalue();}
else if(keyboard_status==4)
{lx=3;Sinvalue();}
else if(keyboard_status==5)
{Asign=Asign+1;xianshi();
if(Asign>=5)
{Asign=5;} }
else if(keyboard_status==6)
{Asign=Asign-1;
if(Asign<=1)
{Asign=1; }xianshi();}
else if(keyboard_status==7)
{count=count+1000;
if(count>=10000)
{count=10000;}xianshi();}
else if(keyboard_status==8)
{count=count-1000;
if(count<=1000)
{count=1000;}xianshi();}
else if(keyboard_status==9)
{p=1;a=0;xianshi();}
else if(keyboard_status==10)
{p=0;a=1;xianshi();}
}
}
void KeyDown() //按键检测函数的定义
{
char a=0;
KEY=0x0f;
if(KEY!=0x0f) //读取按键是否按下
{
Delay10ms(); //延时10ms进行消抖
if(KEY!=0x0f) //再次检测键盘是否按下
{
//测试列
KEY=0X0F;
信号发生器的设计与制作 系别：机电系专业：应用电子技术届：07届姓名：张海峰 摘要 本系统以AD8951集成块为核心器件，AT89C51集成块为辅助控制器件，制作一种函数信号发生器，制作成本较低。适合学生学习电子技术测量使用。AD9851是AD公司生产的最高时钟为125 MHz、采用先进的CMOS技术的直接频率合成器，主要由可编程DDS系统、高性能模数变换器（DAC）和高速比较器3部分构成，能实现全数字编程控制的频率合成。 关键词AD9851，AT89C51,波形，原理图，常用接法
ABSTRACT 5 The system AD8951 integrated block as the core device, AT89C51 Manifold for auxiliary control devices, production of a function signal generator to produce low cost. Suitable for students to learn the use of electronic technology measurement. AD9851 is a AD produced a maximum clock of 125 MHz, using advanced CMOS technology, the direct frequency synthesizer, mainly by the programmable DDS systems, high-performance module converter (DAC) and high-speed comparator three parts, to achieve full Digital program-controlled frequency synthesizer. Key words AD9851, AT89C51, waveforms, schematics, Common Connection
摘要 信号发生器是一种能产生标准信号的电子仪器，是工业生产和电工、电子实验室中经常使用的电子仪器之一。本文采用分立元器件设计了可输出正弦波和脉冲波的信号发生器，介绍了信号发生器的工作原理、电路参数计算方法、电路仿真结果，并进行了电路制作。 所设计的信号发生器由振荡电路、稳幅电路、正弦波调幅电路、电压比较电路、脉冲波调幅电路组成。采用RC振荡方式产生振荡信号，通过二极管IN4148和运放TL082实现振荡信号稳幅，调幅之后输出正弦波信号，再经电压比较器和调幅电路实现脉冲波的占空比和幅度的变化。采用了多级电阻和多级双联电位器实现频率的分段和步进。 本文设计的信号发生器具有结构简单、成本低、体积小等特点，经仿真和实际电路制作验证，其产生的正弦波和脉冲波频率、占空比、信号幅度可调，频率步进5Hz，矩形波可步进调整占空比, 不影响频率, 步长小于1%, 波形有较好的边沿特性。 关键词：信号发生器；频率歩进；占空比
一、实用信号源的设计和制作任务 在给定±15V电源电压条件下，设计并制作一个正弦波和脉冲波信号源。 二、要求 1．基本要求 （1）正弦波信号源 ①信号频率：20Hz～20kHz步进调整，步长为5Hz ②频率稳定度：优于10-4 ③非线性失真系数≤3% （2）脉冲波信号源 ①信号频率：20Hz～20kHz步进调整，步长为5Hz ②上升时间和下降时间：≤1μs ③平顶斜降：≤5% ④脉冲占空比：2%～98%步进可调，步长为2% （3）上述两个信号源公共要求 ①频率可预置。 ②在负载为600Ω时，输出幅度为3V。 ③完成5位频率的数字显示。
2．发挥部分 （1）正弦波和脉冲波频率步长改为1Hz。 （2）正弦波和脉冲波幅度可步进调整，调整范围为100mV～3V，步长为100mV。 （3）正弦波和脉冲波频率可自动步进，步长为1Hz。 （4）降低正弦波非线性失真系数。 三、评分标准 项目 得 分 基本要求设计与总结报告：方案设计与论证，理论计 算与分析，电路图，测试方法与数据，结果 分析 50 实际制作完成情况50 发挥部分完成第一项10 完成第二项10 完成第三项 5 完成第四项 5 特色与创新20
摘要 本简易电子秤由数据采集、控制器和人机交互界面三部分构成。其中数据采集部分由测量电路、差动放大电路与电压采集电路组成；测量电路采用4片电阻应变片组成的全桥电路。差动放大把传感器输出的微弱模拟信号放大275倍，以满足A/D转换器对输入信号电平的要求；A/D转换器把模拟信号转变成数字信号，控制器把数字信号输送到显示电路中去。控制器选用IAP15F2K61S2单片机，用按键来选择、确定功能，最后所有结果由OLED进行显示。 电子秤自带电源，并具有称重、设置单价、金额累计、去皮、超量程报警与语音播报等功能。当电子秤称重围为5.00g~500g。当重量小于50g时，称重误差小于0.5g；重量在50g及以上，称重误差小于1g。整个系统稳定，界面友好，转换精度高，人性化。 关键词：电子秤传感器 A/D 控制器
目录 第1章方案比较论证与选择 (1) 1.1整体设计思路 (1) 1.2数据采集部分 (1) 1.2.1测量电路 (1) 1.2.2放大电路 (2) 1.2.3电压采集电路 (2) 1.3控制器部分 (2) 1.4人机交互界面 (3) 1.4.1按键 (3) 1.4.2显示界面 (3) 1.5系统设计框图 (4) 第2章系统模块电路设计 (4) 2.1数据采集部分 (4) 2.1.1测量电路 (4) 2.1.2放大电路 (5) 2.1.3电压采集电路 (6) 2.2控制器部分 (7) 2.3人机交互界面 (7) 2.3.1按键 (7) 2.3.2显示界面 (7) 2.4其他 (8)
2.4.1系统电源 (8) 2.4.2语音播报部分 (8) 2.4.3固件升级接口 (8) 第3章系统软件设计 (9) 3.1软件设计工具与平台 (9) 3.2软件设计思想 (9) 3.3软件设计流程图 (10) 第4章系统调试与测试 (10) 4.1调试与测试所用仪器 (10) 4.2调试过程 (10) 4.3测试过程 (11) 4.4测试结果 (13) 4.5结果分析 (13) 第5章设计总结 (14) 参考文献 (14) 附录 (15)
南昌大学实验报告 学生姓名：学号：专业班级： 实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩： 信号发生器设计 一、设计任务 设计一信号发生器，能产生方波、三角波和正弦波并进行仿真。 二、设计要求 基本性能指标：(1)频率范围100Hz~1kHz；(2)输出电压：方波U p-p≤24V，三角波U p-p =6V，正弦波U p-p>1V。 扩展性能指标：频率范围分段设置10Hz~100Hz, 100Hz~1kHz，1kHz~10kHz；波形特性方波t r<30u s（1kHz，最大输出时），三角波r△<2%，正弦波r～<5%。 三、设计方案 信号发生器设计方案有多种，图1是先产生方波、三角波，再将三角波转换为正弦波的组成框图。 图1 信号发生器组成框图 主要原理是：由迟滞比较器和积分器构成方波——三角波产生电路，三角波在经过差分放大器变换为正弦波。方波——三角波产生基本电路和差分放大器电路分别如图2和图4所示。 图2所示，是由滞回比较器和积分器首尾相接形成的正反馈闭环系统，则比较器A1输出的方波经积分器A2积分可得到三角波，三角波又触发比较器自动翻转形成方波，这样即可构成三角波、方波发生器。其工作原理如图3所示。
图2 方波和三角波产生电路 图3 比较器传输特性和波形 利用差分放大器的特点和传输特性，可以将频率较低的三角波变换为正弦波。其基本工作原理如图5所示。为了使输出波形更接近正弦波，设计时需注意：差分放大器的传输特性曲线越对称、线性区越窄越好；三角波的幅值V 应接近晶体管的截止电压值。 m 图4 三角波→正弦波变换电路
图5 三角波→正弦波变换关系 在图4中，RP 1调节三角波的幅度，RP 2 调整电路的对称性，并联电阻R E2 用来减小差 分放大器的线性区。C 1、C 2 、C 3 为隔直电容，C 4 为滤波电容，以滤除谐波分量，改善输出 波形。 波形发生器的性能指标： ①输出波形种类：基本波形为正弦波、方波和三角波。 ②频率范围：输出信号的频率范围一般分为若干波段，根据需要，可设置n个波段范围。 ③输出电压：一般指输出波形的峰-峰值U p-p。 ④波形特性：表征正弦波和三角波特性的参数是非线性失真系数r～和r△；表征方波特性的参数是上升时间t r。 四、电路仿真与分析
理论类课程大纲 课程名称:动画设计与制作 一、课程概况 所属专业: 教育技术学开课单位：教育科学学院 课程类型: 专业基础课程课程代码: 开课学期: 3 学分： 2 学时：68 核心课程: 拟使用教材： 聂竹明，吴钦金等.动画设计与制作.电子科技.2016年 国(外)现有教材： 缪亮.Flash多媒体课件制作实验与实践.清华大学.2013年 方其桂.Flash多媒体课件制作实例教程.清华大学.2015年 学习参考资料 1. 专著教材类 Georgenes,C.，韦静.中文版Flash CC技法精粹.清华大学.2015年 胡国钰.Flash经典课堂.清华大学.2013年 2. 报纸期刊类 中国教育信息化、现代教育技术、中小学电教 3. 网络资源类 微信公众平台：教育技术微课堂（微信公众号：vclassroom） 二、课程描述 《动画设计与制作》是教育技术专业本科生的专业基础课程，是一门实践性较强的课程。该课程主要培养学生掌握Flash二维矢量动画基本技术，理解二维矢量动画的制作方法，能够用Flash作为开发工具，完成基本的二维动画的设计与开发。 2010年《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》正式颁布并
提出“加快教育信息化进程”。另外，随着“互联网+教育”时代的来临，微课、MOOC和翻转课堂等教学模式的涌现，格外强调教学资源的可视化、情景化等特性。《动画设计与制作》这门课程就是要培养学生相应的知识与技能，使他们符合“互联网+教育”时代对教育信息化工作者的要求，成为能够胜任教育信息化相关工作的专门人才。毫无疑问，该课程，在学生专业素养的培养过程中必将发挥重要的作用。 三、课程目标 （1）了解和掌握一定的二维矢量动画制作基础知识和基本技能。 （2）掌握Flash矢量图形的绘制及动画的全程制作的方法和技巧。 （3）能够利用AS2.0或者3.0制作出交互性强的二维动画作品。 （4）能利用Flash设计开发出具有思想性和艺术性的动画短片和教育游戏。 四、教学要求 授课教师将按照学校本科教学工作有关要求做好课程教学各项工作，严格按照课表规定的时间、地点上课，不迟到、不早退，将根据本大纲要求，认真备课完成教案与讲稿编写等各项课前准备工作；授课过程力求容充实、概念准确、思路清晰、详略得当、逻辑性强、重难点突出，力戒平铺直叙、照本宣科，同时重视对学生的学习方法指导和课堂教学效果信息的反馈，实现教与学的双向互动；同时将结合课程目标要求，做好考核容设计，并严格按照本大纲要求做好出勤率统计、作业评价等各项工作。 学习是大学生的责任和义务，学生应根据课程大纲要求制定本门课程学习计划，加强学业管理，严格自我要求，提升自主学习能力，主动适应课程学习要求。参与课堂教学活动不迟到、不早退，无正当理由不请假，上课认真听讲，不做任何与课堂教学无关事宜，未经授课教师允许，不私自使用手机等移动设备，积极与授课教师进行教学互动，同时利用课余时间做好预习、复习、课外书籍阅读等工作，主动与同学开展合作学习，认真完成任课教师布置的课程作业。 五、考核方式及要求
八位智力抢答器的设计与制作开题报告 一、开题报告背景和意义 智力竞赛是一种能锻炼人的头脑开发人的IQ的一种大众化游戏，也起到娱乐的作用。现在智力竞赛越来越被多数人喜爱和娱乐，像中央卫视的三星智力快车、金苹果、幸运50等等多档智力竞赛节目都拥有大批的忠实观众。而且国内外各地电视台、工厂、学校等单位也会常常举办类似的智力竞赛活动，然而智力竞赛抢答器是必要设备。 在有些地方举行的各种智力竞赛游戏中我们经常看到有抢答的环节，举办方大多数采用让选手通过举答题板的方法或者是举手的方式判断选手的答题权，这在某种程度上会因为主持人的主观误断造成比赛的不公平性。所以，我们就需要一种具备自动锁存，置位，清零等功能智能抢答器来解决这些问题。 二、开题报告任务的主要内容 1．设计一个智力抢答器，可同时供多名选手参加比赛，对应多个抢答按钮。 2．主持人设置一个控制开关，用来控制系统得清零（显示数码灭）和抢答开始。 3．抢答器具有数据锁存功能，抢答开始后，若有选手抢答，编号立即锁存，LED 显示选手编号。同时扬声器给出音响提示，此外，要封锁输入电路。 4．（扩展功能）定时抢答，主持人设定时间，启动开始后，定时器立即减计时，并用显示器显示。 5．参赛选手在设定的时间内抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示选手编号和抢答时刻的时间，并保持到主持人将系统清零为止。 6．如果定时抢答的时间已到，却没有选手抢答，本次抢答无效，并封锁输入电路，报警，禁止超时抢答。 三、已具备条件 熟练protell99se软件的使用，已学过模拟电子技术、数字电子技术和电路基本知识等课程。还有电子元对基本电路的简单设计，器件的选型、安装、焊接与调试。
简易信号发生器设计制作 一、训练目的 （1）掌握正弦波、三角波、矩形波和方波发生电路的工作原理； （2）学会正弦波、三角波、矩形波和方波发生电路的设计方法； （3）进一步熟悉电子线路的安装、调试、测试方法。 二、工作原理 正弦波、三角板、矩形波是电子电路中常用的测试信号，如测试放大器的增益、通频带等均要用到正弦信号作为测试信号。下面分别介绍产生这三种信号电路结构和工作原理。 1．正弦信号发生器 正弦信号的产生电路形式比较多，频率较低时常用文氏电桥振荡器，图7-1为实用文氏电桥振荡电路。图中R 1、R 2、R 3、RW 2构成负反馈支路，二极管D 1、D 2构成稳幅电路，C 2、R 11（或R 12或R 13）、C 1、R 21（或R 22或R 23）串并联电路构成正反馈支路，并兼作选频网络。调节电位器RW 2可以改变负反馈的深度，以满足振荡的振幅条件和改善波形。二极管D 1、D 2要求温度稳定性好，特性匹配以确保输出信号正负半周对称，R 4接入用以消除二极管的非线性影响，改善波形失真。如K1接电阻R 11、K2接R 21，并且R 11= R 21=R ，C 1= C 2=C ，则电路的振荡频率为： 1 2f RC π= （7-1） 起振的幅值条件： 1 1f v R A R =+ （7-2） 图7-1 正弦信号发生器 通过调整RW 2可以改变电路放大倍数，能使电路起振并且失真最小。该电路可通过开关K1、K2选择不同的电阻以得到不同频率的信号输出。 2．方波和矩形波发生器
方波发生电路如图7-2，其基本原理是在滞回比较器的基础上增加了由R 4和C 1构成的积分电路，输出电压通过该积分电路送人到比较器的反相输入端。其中R 3 、D Z1和D Z2构成双向限幅电路，这样就构成了方波发生器电路，其工作原理如下： 假设在接通电源瞬间，输出电压o v 为Z V +(稳压二极管D Z1、D Z2额定工作时的稳压值)，这时比较器同相端的输入电压为 2 12 Z R v V R R +≈ + （7-3） 同时输出电压o v 会通过电阻R 4给C 1充电，反相端的输入电压v -就会逐步升高，当反向输入端的电压v -略大于同相端输入电压v +时，比较器输出电压立即从Z V +翻转为Z V -，这时输出端电压o v 为Z V -，比较器同相端输入电压v +'为 2 12 Z R v V R R +'≈- + （7-4） 这时输出的电压o v 会通过R 4对C 1进行反向充电，当反相输入端的电压略低于v +'时，输出状态再翻转回来，如此反复形成方波信号。所产生方波信号的频率为 41 1 2f R C = 方波 （7-5） R 4 o 图7-2 方波发生电路
课程设计任务书学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位：信息工程学院 题目: 简易电子琴电路的设计仿真与实现 初始条件： 可选元件：集成运算放大器LM324、电阻、电位器、电容若干，直流电源，或自备元器件。 可用仪器：示波器，万用表，直流稳压源，函数发生器 要求完成的主要任务: （1）设计任务 根据要求，完成对简易电子琴电路的仿真设计、装配与调试，鼓励自制稳压电源。 （2）设计要求 ①设计一简易电子琴电路，按下不同琴键即改变RC值，能发出C调的八个基本音阶，采用运算放大 ②选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。 ③利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图，确定电路元件参数、掌握电路工作原理并仿真实现系 统功能。 ④安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书。 ⑤选做：利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。 时间安排： 1、前半周，完成仿真设计调试；并制作实物。 2、后半周，硬件调试，撰写、提交课程设计报告，进行验收和答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 1.模电课设概述 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2设计目的及意义 (1) 1.3开发环境proteus简介 (1) 2.电路原理 (3) 2.1 RC桥式振荡电路及频率选择 (3) 2.2振荡条件 (4) 3.总体方案设计 (5) 3.1实验电路设计思路 (5) 3.2设计电路图 (6) 3.3实验参数选择 (6) 4.仿真曲线及结果分析 (7) 4.1仿真操作过程及曲线 (7) 4.2仿真结果分析 (14) 5.实物制作及仿真、实物的差异 (15) 5.1实物制作过程和调试过程 (15) 5.2 仿真、实物的差异 (16) 6.心得体会 (17) 7.元件清单 (18) 8.参考文献 (19)
简易抢答器的电路设计 学院名称公安技术学院 专业刑事科学技术、安全防范工程班级12级刑科、13级安防、刑科指导老师寇为刚 学生姓名脱海涛彭俊杰刘吉宏陈砚君 甘肃政法学院 2013年12月8日
摘要 本设计主要介绍用数电知识设计八路抢答器。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出，并与主持人开关相连接，即构成了抢答器的主体电路。经过布线、接线、调试等工作后数字抢答器成形。借助较少的外围元件完成抢答的整个过程，设计制作了八路抢答器，设计编程简单，工作稳定可靠。可供8人或8个代表队抢答，并用7段数码管显示首先抢答者的组别号码，有人抢答后自动闭锁其他各路输入，禁止其他人抢答，使其他组的开关失去作用，而显示最先按下抢答键的组别号。只有当主持人按下复位按键才能再次抢答。 关键字：抢答器数码管信号电路 Abstract The design introduced by the number of electrical knowledge eight responder design. Input signal priority coding circuit, latch, decoder circuit will be the team's output on a display, and connected with the host switch, which constitute the main circuit responder. After wiring, wiring, commissioning work forming digital answering device. The whole process with fewer peripheral components to complete the answer, designed and produced eight way responder, programming is simple, stable and reliable work. For 8 people or 8 team competition, with 7 digital tube display first responder group number, some people answer automatic blocking other each input, no other answer, switch to other groups lose their effect, and shows the first press the answer key constituencies. Only when the host press the reset button again to answer. Keyword：Responder Digital tube Signal Circuit
函数信号发生器的设计、和装配实习 一．设计制作要求： 掌握方波一三角波一正弦波函数发生器的设计方法和测试技术。学会由分立器件和集成电路组成的多级电子电路小系统的布线方法。掌握安装、焊接和调试电路的技能。掌握在装配过程中可能发生的故障进行维修的基本方法。 二．方波一三角波一正弦波函数发生器设计要求 函数发生器能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形。其电路中使用的器件可以是分立器件，也可以是集成电路(如单片集成电路函数发生器ICL8038)。本次电子工艺实习，主要介绍由集成运算放大器和晶体管差分放大器组成的方波一三角波一正弦波函数信号发生器的设计和制作方法。 产生正弦波、方波、三角波的方案有多 种： 1：如先产生正弦波，然后通过整 形电路将正弦波变换成方波，再由积分 电路将方波变成三角波。 2：先产生三角波一方波，再将三 角波变成正弦波或将方波变成正弦波。 3 3：本次电路设计，则采用的图1函数发生器组成框图 是先产生方波一三角波，再将三角波变换成正弦波的电路设计方法。此钟方法的电路组成框图。如图1所示：可见，它主要由：电压比较器、积分器和差分放大器等三部分构成。 为了使大家能较快地进入设计和制做状态，节省时间，在此，重新复习电压比较器、积分器和差分放大器的基本构成和工作原理： ，并判所谓比较器，是一种用来比较输入信号v1和参考电压V REF 断出其中哪个大，在输出端显示出比较结果的电路。 在《电子技术基础》一书的9.4—非正弦波信号产生电路的9.4.1中，专门讲述了： A：单门限电压比较器、B：过零比较器 C：迟滞比较器的电路结构和工作原理。 一、单门限电压比较器 所谓单门限电压比较器，是指比较器的输入端只有一个门限电压。
2016年全国大学生电子设计竞赛 简易电子秤（D题） 高职组 摘要：系统以STC12LE5A60S2单片机为主控器，设计一款一个以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤。该系统包括单片机主控模块、重量传感器模块、语音模块、键盘输入模块、显示模块、电源模块。重量传感器完成被测物体的重量信息采集；独立式按键设定被测物的单价；采用直流稳压输出电源5V和3V为系统提供工作电源。系统制作成本较低、工作性能稳定，能很好达到设计要求。 关键词：HX711、WTV020-SD语音模块。 目录 1设计任务与要求 (1) 1.1设计任务 (1) 1.2技术指标 (1) 1.3题目评析 (1) 2方案比较与选择 (1) 2.1 单片机模块选择 (1) 2.2 压力传感器选择................................................... 错误!未定义书签。 2.3 PCA和AD转换模块的选取............................... 错误!未定义书签。 2.4 语音模块选择....................................................... 错误!未定义书签。 2.5 输入按键模块选择............................................... 错误!未定义书签。
2.6 电源模块选择....................................................... 错误!未定义书签。 2.7 显示模块选择....................................................... 错误!未定义书签。 3 电路系统与系统设计...................................................... 错误!未定义书签。 3.1 系统总体设计....................................................... 错误!未定义书签。 3.2 单片机最小系统设计........................................... 错误!未定义书签。 3.3 压力传感器模块设计........................................... 错误!未定义书签。 3.4 语言模块设计....................................................... 错误!未定义书签。 3.5 输入按键模块设计................................................................................ 3.6 电源模块设计....................................................... 错误!未定义书签。 3.7 显示模块设计....................................................... 错误!未定义书签。 3.8 程序设计............................................................... 错误!未定义书签。4系统测试........................................................................... 错误!未定义书签。5总结................................................................................... 错误!未定义书签。参考文献.............................................................................. 错误!未定义书签。附录Ⅰ系统原理图.......................................................... 错误!未定义书签。
动漫设计与制作专业人才培养方案 一、专业名称：动漫设计与制作 二、专业代码：590110 三、招生对象：普通高中和职业高中毕业生 四、学制与学历三年专科 五、就业面向 动漫设计与制作专业毕业生主要面向动漫创意设计相关岗位；动漫生产制作相关岗位；动漫创作、制作，衍生产品生产营销等相关的管理与服务岗位。 相关职业岗位为动漫行业产业链上、中、下游各个公司，游戏行业相关公司，其他需要动漫的企业与机构。其岗位的主要范围及发展变化如表1所示。 表1 动漫设计与制作专业岗位的主要范围及发展变化 六、培养目标与规格 （一）培养目标 动漫设计与制作专业主要培养面向动漫设计与制作、影视剪辑、广告制作、玩具开发、游戏制作、多媒体制作等公司或单位生产第一线，并且能从事动漫角色设计、场景设计、分镜设计、原画、3D建模、材质灯光制作、动画制作、特效制作、渲染合成、音频音效制作等技术岗位工作，具备良好的职业素养及团队精神，有一定的创意和策划能力，适应快速发展的计算机动画行业的高等应用复合型技术人才。针对人才培养目标
的职业核心能力的描述如表2所示。 表2 针对人才培养目标的职业核心能力的描述 （二）培养规格 1．知识要求 (1) 掌握绘画基本功、创意设计及表现，具备较高的艺术修养； (2) 掌握动画设计理论和制作技巧，能熟练地运用各种制作软件和设备制作动漫作品；
(3) 熟悉动漫行业发展规律，掌握市场调查和营销策划方法，对信息学、传播学有较深入的了解，能准确把握消费者心理； (4) 具有较强的平面设计制作能力，二维动画和三维动画设计制作能力。 2．技能要求 (1) 具备绘画基本能力和相关计算机应用软件运用能力； (2) 具备动画创意、设计和制作能力； (3) 具有三维建模、材质、灯光、动画、特效与后期制作能力 (4) 具备市场调研和营销策划能力； (5) 具备阅读本专业一般英文资料的能力。 3．素质要求 (1)拥护中国共产党的领导，热爱社会主义祖国，遵纪守法； (2)爱岗敬业，诚实守信、团结协作、职业道德良好； (3)有较强的解决实际问题的能力、自学与获取信息的能力，欣赏与鉴别能力、组织管理能力、开拓创新能力； (4)心灵美好、体魄健壮。 七、课程体系 （一）公共基础课 （1）思想道德修养与法律基础（课时：48 学分：3 其中课外学时：16） 通过本课程的教学使学生树立正确的世界观、人生观、价值观、道德观，树立正确的理想与信念，保持积极的人生态度和健康的心理状态，加强自我修养，成为有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义建设者和接班人。 （2）大学生心理健康教育（课时：36 学分：2 其中课外学时：20） 通过该课程的学习，能帮助学生树立心理健康意识，认识心理活动的规律与自身个性特点，掌握科学有效的学习、交往、求职、环境适应及心理调适等技巧，学会积极沟通，学会识别异常心理现象，预防和缓解各种心理问题，保持心理健康，优化心理品质，增强社会适应能力，促进德智体美等方面全面发展。 （3）毛泽东思想与中国特色社会主义理论体系概论（课时：64 学分：4 其中课外学时：16） 本课程以马克思主义中国化的形成历史进程为主线，从理论与实践、历史与逻辑的统一上揭示马克思主义中国化的理论轨迹，准确阐述马克思主义中国化的理论成果，使当代大学生深刻认识马克思主义指导地位，认识学习毛泽东思想和中国特色社会主义理
电子技术综合训练 设计报告 题目：简易抢答器制作 姓名： 学号： 班级： 同组成员： 指导教师： 日期：
摘要 本文讲述的简易抢答器的主要是由抢答电路、计时电路、报警电路、主持人控制电路组成。当主持人按下主控制开关，抢答开始，计时也开始，如果有人抢答，计时停止，主持人打开主控制开关，抢搭清零，当开关再次闭合时，新一轮抢答开始；如果三十秒后无人抢答，则报警电路动作，开始报警，一秒后自动解除，主持人打开开关，当开关再次闭合时，新一轮抢答开始。 关键词：抢答器，计时电路
目录 摘要 (2) 1、设计任务和要求 (4) 1.1设计任务 (4) 1.2设计要求 (4) 2、系统设计 (5) 2.1系统要求 (5) 2.2方案设计 (5) 2.3系统工作原理 (5) 3、单元电路设计 (6) 3.1抢答电路 (6) 3.11电路结构 (6) 3.12仿真图 (6) 3.13元器件及参数 (6) 3.2计数电路 (10) 3.21电路结构 (10) 3.22仿真图 (11) 3.23元器件及其参数 (11) 3.3报警电路 (15) 3.31电路结构 (15) 3.32仿真电路 (15) 3.33元器件及其参数 (16) 3.4直流稳压电源的设计 (16) 4、系统仿真 (18) 5、电路安装、调试、与测试 (20) 5.1电路安装 (20) 5.2电路调试 (20) 5.3测试结果及分析 (20) 结论 (21) 参考文献 (22) 总结、体会和建议 (23) 附录 (23) 元器件清单 (23)
1、设计任务和要求 1.1设计任务 设计并制作一个简易数字抢答器 1.2设计要求 （1）抢答组数分为八组，序号分别为S0,S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7，优先抢答者按动本组按钮，组号立即在LED显示器上显示，同时封锁其他组的按键信号。（2）系统设置外部清除键，按动清除，LED显示器自动清零灭灯。 （3）数字抢答器定时为30s，启动开始键后，要求30秒定时器开始工作，发光二极管点亮。 （4）抢答者在30秒内进行抢答，抢答有效，如果30秒定时到时，无抢答者，则本次抢答无效，系统短暂报警。 （5）电源：220v/50Hz的工频交流电供电；（注：直流电源部分只完成设计部分即可，不需制作，用实验室提供的稳压电源调试，但要求设计的直流电源满足电路要求） （6）按照以上技术要求设计电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim或CAD/PspiceAD9.2进行仿真，用万用版焊接原件，制作电路，完成调试、测试、撰写设计报告。
Xuchang Electric V ocational College 毕业论文（设计） 题目：函数信号发生器的设计与制作 系部：电气工程系_ 班级：12电气自动化技术 姓名：张广超 指导老师：郝琳 完成日期：2014/5/20
毕业论文内容摘要
目录 1引言 (3) 1.1研究背景与意义 (3) 1.2研究思路与主要内容 (3) 2 方案选择 (4) 2.1方案一 (4) 2.2方案二 (4) 3基本原理 (5) 4稳压电源 (6) 4.1直流稳压电源设计思路 (6) 4.2直流稳压电源原理 (6) 4.3集成三端稳压器 (7) 5系统工作原理与分析 (8) 5.1ICL8038芯片性能特点简介 (8) 5.2ICL8038的应用 (8) 5.3ICL8038原理简介 (8) 5.4电路分析 (9) 5.5ICL8038内部原理 (10) 5.6工作原理 (11) 5.7正弦函数信号的失真度调节 (11) 5.8ICL8038的典型应用 (12) 5.9输出驱动部分 (12) 结论 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16) 附录 (17)
1引言 信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时，以及测量元器件的特性与参数时，用作测试的信号源或激励源。信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。 1.1研究背景与意义 函数信号发生器是工业生产、产品开发、科学研究等领域必备的工具，它产生的锯齿波和正弦波、矩形波、三角波是常用的基本测试信号。在示波器、电视机等仪器中，为了使电子按照一定规律运动，以利用荧光屏显示图像，常用到锯齿波信号产生器作为时基电路。例如，要在示波器荧光屏上不失真地观察到被测信号波形，要求在水平偏转线圈上加随时间线性变化的电压——锯齿波电压，使电子束沿水平方向匀速搜索荧光屏。对于三角波，方波同样有重要的作用，而函数信号发生器是指一般能自动产生方波正弦波三角波以及锯齿波阶梯波等电压波形的电路或仪器。因此，建议开发一种能产生方波、正弦波、三角波的函数信号发生器。函数信号发生器根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，其电路中使用的器件可以是分离器件，也可以是集成器件，产生方波、正弦波、三角波的方案有多种，如先产生正弦波，根据周期性的非正弦波与正弦波所呈的某种确定的函数关系，再通过整形电路将正弦波转化为方波，经过积分电路后将其变为三角波。也可以先产生三角波-方波，再将三角波或方波转化为正弦波。随着电子技术的快速发展，新材料新器件层出不穷，开发新款式函数信号发生器，器件的可选择性大幅增加，例如 ICL8038就是一种技术上很成熟的可以产生正弦波、方波、三角波的主芯片。所以，可选择的方案多种多样，技术上是可行的[1]。 1.2研究思路与主要内容 本文主要以ICL8038集成块为核心器件，制作一种函数信号发生器，制作成本较低。适合学生学习电子技术实验使用。ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路，只需要个别的外部元件就能产生从几赫到几百千赫的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。基于ICL8038函数信号发生器主要电源供电、波形发生、输出驱动三大部分组成。电源供电部分：主要由集成三端稳压管LM7812和LM7912构成的±12V直流电压作为整个系统的供电。波形发生部分：主要由单片集成函数信号发生器ICL8038构成。通过改变接入电路的电阻或电容的大小，能够得到几赫到几百千赫不同频率的信号。输出驱动部分：主要由运放LF353构成。由于ICL8038的输出信号幅度较小，需要放大输出信号。ICL8038的输出信号经过运放LF353放大后能够得到输出幅度较大的信号[2]。
电子电路综合设计 总结报告 设计选题 ——信号发生器的设计实现 姓名：*** 学号：*** 班级：*** 指导老师：*** 2012
摘要 本综合实验利用555芯片、CD4518、MF10和LM324等集成电路来产生各种信号的数据，利用555芯片与电阻、电容组成无稳态多谐振荡电路，其产生脉冲信号由CD4518做分频实现方波信号，再经低通滤波成为正弦信号，再有积分电路变为锯齿波。此所形成的信号发生器，信号产生的种类、频率、幅值均为可调，信号的种类、频率可通过按键来改变，幅度可以通过电位器来调节。信号的最高频率应该达到500Hz以上，可用的频率应三个以上，T,2T,3T或T,2T,4T均可。信号的种类应三种以上，必须产生正弦波、方波，幅度可在1~5V之间调节。在此过程中，综合的运用多科学相关知识进行了初步工程设计。
设计选题： 信号发生器的设计实现 设计任务要求： 信号发生器形成的信号产生的种类、频率、幅值均为可调，信号的种类、频率可通过按键来改变，幅度可以通过电位器来调节。信号的最高频率应该达到500Hz以上，可用的频率应三个以上，T,2T,3T 或T,2T,4T均可。信号的种类应三种以上，必须产生正弦波、方波，幅度可在1~5V之间调节。 正文 方案设计与论证 做本设计时考虑了三种设计方案，具体如下： 方案一 实现首先由单片机通过I/O输出波形的数字信号，之后DA变换器接受数字信号后将其变换为模拟信号，再由运算放大器将DA输出的信号进行放大。利用单片机的I/O接收按键信号，实现波形变换、频率转换功能。
基本设计原理框图（图1） 时钟电路 系统的时钟采用内部时钟产生的方式。单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，该高增益反相放大器的输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，就构成一个稳定的自激振荡器。晶振频率为11.0592MHz，两个配合晶振的电容为33pF。 复位电路 复位电路通常采用上电自动复位的方式。上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。 程序下载电路 STC89C51系列单片机支持ISP程序下载，为此，需要为系统设计ISP下载电路。系统采用MAX232来实现单片机的I/O口电平与RS232接口电平之间的转换，从而使系统与计算机串行接口直接通信，实现程序下载。 方案一的特点： 方案一实现系统既涉及到单片机及DA、运放的硬件系统设计，
三维动画教案 前言三维动画基础 【教学内容】 1、三维动画的概念 2、三维动画的历史 3、三维动画的应用领域 4、三维动画的制作流程 5、三维动画常用软件 【教学目标】 1、使学生了解动画、三维动画的概念； 2、使学生了解三维动画的发展历史； 3、掌握三维动画制作的应用领域； 4、掌握并应用三维动画制作流程； 5、了解三维动画制作常用软件。 【教学方法】 以讲授为主，配合多媒体课件 【教学重点】 理解三维动画制作的一般性流程，特别是技术层面的六步骤。 【教学难点】 区别二维动画与三维动画。 【教学用具】投影、多媒体计算机 【课时计划】2课时 【教学过程】 导言：我们熟悉的动画——每个人都了解动画。我们来谈谈动画：动画是什么呢？ 学生畅所欲言。
师小结：动画是通过把人、物的表情、动作、变化等分段画成许多画幅，再用摄影机连续拍摄成一系列画面，给视觉造成连续变化的图画。 新课内容： 1.三维动画的概念：（幻灯片出示） 三维动画又称3D 动画，是近年来随着计算机软硬件技术的发展而产生的一种新兴技术。三维动画软件在计算机中首先建立一个虚拟的世界，设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现的对象的形状尺寸建立模型以及场景，再根据要求设定模型的运动轨迹，虚拟摄影机的运动和其它动画参数，最后按要求为模型赋上特定的材质，并打上灯光。当这一切完成后就可以让计算机自动运算，生成最后的画面。 2.二维与三维动画的区别： （1）出示二维动画和三维动画例子，让学生从感官上区别两者 （2）学生谈论两者的区别 师小结：二维画面是平面上的画面。纸张、照片或计算机屏幕显示，无论画面的立体感有多强，终究只是在二维空间上模拟真实的三维空间效果。一个真正的三维画面，画中景物有正面，也有侧面和反面，调整三维空间的视点，能够看到不同的内容。 3.三维动画的历史： 起步：古老的文明——皮影；现代滥觞：手绘动画的奠基与巅峰—迪斯尼；特技革命：革新制作手段——卢卡斯和他的工业光魔；应运而生：三维动画来了——皮克斯；百花齐放：从独角戏到二人转再到春色满园。 4.三维动画的应用领域探讨：工业，教育，影视，传媒，游戏。 5.三维动画的一般制作流程讲解。 三维动画的一般制作流程为：建模、动画、材质和灯光渲染、特效、合成。 在制作动画之前，我们必须建立模型，简称建模，；然后制作模型之间的动作，即动画；给模型附于一定的图案，即贴上材质；之后便是灯光效果及一些特效的制作，渲染，合成。
成绩 电子科学与技术系 学年论文 中文题目：基于74LS175芯片的四人抢答器设计 英文题目: Based on the 74LS175 chip of chip of the design of vies to answer first four people 姓名：支晓东 学号：1207010331 专业名称：电子科学与技术 指导教师：梅金硕 2015年6月12日
基于74LS175芯片四人抢答器的设计作者：支晓东哈尔滨理工大学电子科学与技术系 [内容摘要]：随着电子技术的发展，它在各个领域的应用也越来越广泛。人们对它的认识也逐步加深。人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。如：智能抢答器的设计与制作。抢答器是竞赛问题中一种常用的必备装置，从原理上讲，它是一种典型的数字电路。触发器是数字电路中的基本逻辑记忆单元，具有两个稳定状态用以表示逻辑状态“l”和“0”。在电路中它具有记忆信号的功能，是构成各种时序电路的最基本逻辑单元.本文通过对抢答器电路设计的详细分析，以加深对触发器的功能以及其应用的认识和理解。数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。触发器电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；主持人按开始按钮示意开始，以上两部分组成主体电路。通过两个与门电路实现屏蔽功能，构成扩展电路。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。 供四人用的竞赛抢答器装置线路，用以判断抢答优先权。它有三部分构成：1个D触发器74LS175，它具有置0端，置1端和CP端；1个4输入与门，1个二输入与门；四个轻触开关，它们组成抢答电路中的CP时钟脉冲源，抢答开始时，由主持人清除信号，按下复位开关S，74LS175的输出Q 1非～Q 4非全为1，所有发光二极管LED均熄灭，当主持人宣布“抢答开始”后，首先作出判断的参赛者立即按下开关，对应的发光二极管点亮，同时，通过与门送出信号锁住其余三个抢答者的电路，不再接受其它信号，直到主持人再次清除信号为止. [关键词]：数字电路设计；触发器；优先抢答