信号发生器毕业设计
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西北大学职业技术学院毕业设计(论文)题目:方波-三角波-正弦波信号发生器姓名:学号:专业班级:电子信息工程技术指导老师:2011 年5月14日目录目录 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 2 【摘要】 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3 【简介】 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3 【关键词】 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 【正文】 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 4 1设计原理框图---------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 2设计方案---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 1起振电路(正弦波发生电路)的设计 -------------------------------------------------------------- 4 2方波产生电路的设计 ------------------------------------------------------------------------------------ 7 3三角波发生电路设计 ------------------------------------------------------------------------------------ 8 4幅度调电路------------------------------------------------------------------------------------------------- 9 5总电路图--------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 3仿真电路及仿真过程 ----------------------------------------------------------------------------------------- 10 4安装及调试------------------------------------------------------------------------------------------------------ 14 5实验数据--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19 6误差及改进方法------------------------------------------------------------------------------------------------ 19 7总结 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19 参考资料: -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20 附录1:电路元器件 -------------------------------------------------------------------------------------------- 21 附录2:电路仿真原理图 -------------------------------------------------------------------------------------- 22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。
2013届毕业生毕业设计说明书题目: 基于MSP430单片机的任意信号发生器设计学院名称:电气工程学院班级:电气F0902 学生姓名:李福乐学号: 200948720425 指导教师:杨勇教师职称:高级工程师2013年5月17日目次1 概述 (I)1.1 信号发生器背景及其发展状况 (1)1.2 本设计主要研究内容 (1)2 方案论证 (2)2.1 设计方案的提出 (2)2.2 设计方案的比较 (2)2.3 设计方案的选择 (3)3 选用模块介绍 (3)3.1 MSP430F149单片机 (3)3.2 1602液晶 (6)3.3 DAC5571芯片 (8)3.4 时钟模块及定时器A (9)4 方案的实现 (10)4.1 系统硬件设计 (10)4.2 系统软件设计 (12)4.3 仿真调试 (18)总结 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录A:硬件原理图 (29)附录B:仿真调试程序 (30)1 概述1.1 信号发生器背景及其发展状况信号发生器在各个领域都有着相当广泛的应用,无论是通信产品还是电子仪表,无论是科学指导还是教学研究,小到电子手表、大到计算机,都离不开信号发生器。
信号发生器在许多方面发挥着重要的作用。
信号发生器也常常被称为信号源,能够提供稳定的和可靠的参考信号。
信号发生器的频率、幅值、波形等信号参数可以通过人设置调节。
现代电子领域中,单片机的应用越来越深入到各个方面,这一发展趋势必然会使得以前的检测技术获得巨大变革。
由单片机控制的仪器具有可靠性高、性能价格比好的优点,并广泛应用在医疗通信和智能仪器等诸多领域,而且还走入普通家庭从冰箱、遥控器到汽车,随处可见其身影。
以单片机为控制核心,加上键盘扫描、1602液晶显示、数模转换(D/A)等电路,可以设计出功能多样化、性能卓越的信号发生器,同时该信号发生器还可以采用USB接口设计,从而使其具有远程通信的功能。
目前,实验、科研和生产制造中一般都选择该方法去实现所需信号源。
摘要本文介绍一种用AT89C51单片机构成的波形发生器,可产生方波、三角波、正弦波、锯齿波等多种波形,波形的周期可用程序改变,并可根据需要选择单极性输出或双极性输出,具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。
文章给出了源代码,通过仿真测试,其性能指标达到了设计要求。
关键词:单片机;DAC;信号发生器目录摘要............................................................... 目录............................................................... 第一章绪论..........................................................1.1单片机概述......................................................1.2信号发生器的分类................................................1.3研究内容........................................................ 第二章方案的设计与选择..............................................2.1方案的比较......................................................2.2设计原理........................................................2.3设计思想........................................................2.4设计功能........................................................ 第三章硬件设计......................................................3.1硬件原理框图....................................................3.2主控电路........................................................3.3数、模转换电路..................................................3.4按键接口电路....................................................3.5时钟电路........................................................3.6显示电路........................................................ 第四章软件设计......................................................4.1程序流程图...................................................... 第五章总结与展望.................................................... 致谢............................................................... 参考文献............................................................. 附录1电路原理图..................................................... 附录2 源程序......................................................... 附录 3 器件清单......................................................第一章绪论1.1单片机概述随着大规模集成电路技术的发展,中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、(I/O)接口、定时器/计数器和串行通信接口,以及其他一些计算机外围电路等均可集成在一块芯片上构成单片微型计算机,简称为单片机。
函数信号发生器的毕业设计解读函数信号发生器是一种用于产生连续波形或脉冲波形的电子仪器,并且能够控制波形的频率、幅度和相位等参数。
在电子领域中,函数信号发生器是一种基本的实验工具,被广泛应用于电路设计、通信系统、嵌入式系统等领域。
函数信号发生器的毕业设计主要包含该仪器的设计原理和实现、功能要求、性能评价以及相关应用等内容。
1.模拟信号产生:函数信号发生器通常需要产生各种波形,如正弦波、方波、锯齿波等。
设计者需要选择合适的电路来实现这些波形的产生,例如使用反馈电路或者集成电路来生成正弦波。
此外,还需要考虑波形的频率范围、幅度和相位等参数的控制。
2.数字信号产生:现代的函数信号发生器通常还具备产生数字信号的能力,例如产生各种脉冲波形或者数字信号序列。
这通常需要通过数字信号处理器(DSP)或者可编程逻辑器件(FPGA)来实现,设计者需要了解数字信号处理的原理和技术。
3.参数调节和控制:函数信号发生器通常需要支持频率、幅度和相位的参数调节和控制。
这需要设计合适的控制电路,包括模拟电路和数字电路。
为了方便用户操作,还需要设计人机界面,通常使用触摸屏或者旋钮等输入设备。
此外,函数信号发生器的毕业设计还需要考虑以下几个方面的内容:1.功能要求:函数信号发生器可以根据应用需求增加多种功能,如频率测量、信号调制、多通道输出等。
设计者需要根据实际需求确定所要实现的功能。
2.性能评价:函数信号发生器的性能评价通常包括波形的稳定性、频率精度、幅度稳定度、信噪比等方面。
设计者需要设计相应的测试电路和测试方法,对函数信号发生器的性能进行评估。
3.相关应用:函数信号发生器可以用于电路分析、通信系统测试、仪器校准等多个领域。
设计者可以选择其中一个或者多个应用场景,进行实际的应用测试和评估。
最后,函数信号发生器的毕业设计需要进行完整的电路设计、软件编程和性能测试,设计者需要具备相关的电子技术和编程技能。
同时,为了使毕业设计具备一定的实用性,设计者还需要了解相关的领域知识,比如电路设计原理、数字信号处理、通信系统等。
单位代码: 005分类号: TN 本科毕业论文(设计)题目:基于单片机的多功能信号发生器设计专业:电子信息工程姓名:学号:指导教师:职称:毕业时间:基于单片机的多功能信号发生器设计摘要:信号发生器常被用来当作信号发生源,它可以产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波,并且各波形的幅度和频率可调,正是因为信号发生器可以产生各种波形的信号,因此在在电路实验和设备检测生产实践和科技领域中都有着广泛的应用。
本系统主要包括四个部分,电源供电,单片机最小系统,DA转换,显示。
本系统主要用89C52 单片机与DA转换器TLC5615构成的函数信号发生器,可产生方波、三角波、正弦波,可以由程序控制改波形的周期,并可以通过按钮实现不同波形切换。
DA输出信号的幅值为0-2.5V,频率步进1KHz可调,实际信号频率通过4位数码管显示。
关键字:TLC5615;89C52;DA转换;信号发生器Multi-function signal generator based on single chipmicrocomputerAbstract:Placing signage at signal generator is often used as a signal, it can produce various waveform, such as triangle wave, sawtooth wave, rectangle wave (including square wave), sine wave, and the wave amplitude and frequency adjustable, it is because the signal generator can produce various waveform signal, therefore in circuit experiment and test equipment in the field of production practice and science and technology has a wide range of applications.System mainly includes four parts, power supply, single chip microcomputer minimum system, DA conversion, display. This system mainly USES the 89 c51 and constitute of the DA converter TLC5615 function signal generator, can produce square wave, triangle wave, sine wave, can be controlled by the program to change the cycle of the waveform, and can implement different waveform by pressing the button switch. Output signal amplitude of 0-2.5 V, step 1 KHZ frequency is adjustable, the actual signal frequency through the four digital tube display.Keywords: TLC5615;89C52;DA converter;signal generator目录1引言 (1)2 方案论证 (1)2.1单片机选择与论证 (1)2.2 DA选择与论证 (1)2.3 显示模块选择与论证 (2)2.4 输入按键选择与论证 (3)3硬件电路设计 (4)3.1硬件设计总体框图 (4)3.2 系统原理框图简介 (4)3.3 单片机最小系统设计 (4)3.3.1 单片机主控电路 (5)3.3.2单片机最小系统组成 (5)3.4 DA输出设计 (6)3.4.1芯片简介 (7)3.4.2 TL431简介 (7)3.4.3 D/A转换器的组成 (8)3.4.4 D/A转换器的主要技术指标 (8)3.6 按键电路 (10)4 软件设计 (11)4.1软件设计总流程图 (11)4.2 波形输出软件设计 (11)4.2.1 DA转换器软件设计 (12)4.2.2 方波产生软件设计 (13)4.2.3 三角波产生软件设计 (13)4.2.4 正弦波产生软件设计 (14)4.3 显示程序设计 (15)4.4 波形频率设定 (16)5 系统调试与仿真 (17)5.1 方波仿真图 (17)5.2 正弦波仿真图 (18)5.3三角波仿真图 (18)6 结语 (18)致谢 (20)参考文献 (21)附录1电路原理图 (22)附录2电路PCB图 (23)附录3程序 (24)1引言便携式和智能化越来越成为仪器的基本要求,对传统仪器的数字化,智能化,集成化也就明显得尤为重要。
简易信号发生器的设计目录摘要Abstract第1章前言 (3)第2章信号发生器的发展现状 (4) (4) (4)第3章方案的设计 (5)方案的选择 (5) (5)第4章单元电路设计 (6) (6) (6)正弦波振荡电路 (7)电路工作原理 (7) (9)电压比较器 (10) (10) (11)积分电路 (12) (12) (12)第5章整体电路仿真 (14) (14) (15)第6章结束语 (17)参考文献答谢词附录摘要信号发生器是一种能够产生多种波形,如三角波、方波、正弦波的电路。
信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。
本设计通过对信号发生器的原理以及构成进行分析,设计了正弦波—方波—三角波简易信号发生器。
设计中首先确定了电路方案:由直流稳压电源电路、文氏振荡器、迟滞比较器、积分器组成;接着对各单元电路的的工作原理进行了分析,由直流稳压电源电路提供所需电压,文氏振荡器产生正弦波,迟滞比较器产生方波,积分器产生三角波,同时对电路中各元器件的参数进行了计算。
最后利用相关仪器进行测试,测试达到了设计要求。
关键词:直流稳压电源电路;文氏振荡器;迟滞比较器;积分器AbstractSignal generator is a kind of can produce much waveform, such as triangle wave, square wave, sine wave circuit. Signal generator in the circuit experiment and test equipment in a very wide range of purposes. The design of the principle of the signal generator and structure analysis, design of sine wave-square wave-triangle wave simple signal generator. Design of the first set by a dc voltage circuit scheme: power supply circuit, venturi oscillator,hysteresit comparator, integrator composed; Then each unit circuit of the principle is analyzed by dc stabilized voltage power supply circuit, provide the voltage required, venturi oscillator produce sine wave, hysteresit comparator produce square wave, integrators produce triangle, and at the same time in the circuit to wave the parameters of each component was calculated. Finally, using the related instrument testing, testing meet the design requirements.Keywords: dc stabilized voltage power supply circuit; Venturi oscillator; Hysteresit comparator; integrator第1章前言能产生多种波形,如三角波、方波、正弦波的电路被称为信号发生器,又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有广泛的应用。
毕业设计(论文)设计(论文)题目:基于单片机的数字信号发生器设计电气工程学院基于 AT89S51单片机的数字信号发生器【摘要】智能仪器的出现,极大地扩充了传统仪器的应用范围。
智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低等优势,迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。
本系统是基于 AT89S51单片机设计的数字式波形发生器。
采用 AT89S51作为系统的控制核心,外围电路采用数字 / 模拟转换电路( DAC0832),运放电路(M C1458),按键, ISP 接口等。
通过按键控制切换产生正弦波,锯齿波,三角波,方波,各类型信号的频率统一为 100HZ,而幅值在 -5V~+5V范围内可调。
本设计电路原理简单,性能较好,具有一定的实用性和参考价值。
【关键词】单片机, 波形发生器,D/A电路DIGITAL SIGNAL GENERATOR DESIGN BASED ON AT89S51【A BSTRACT 】The emergence of intelligent machines, which greatly expanded the scope of application of traditional instruments. Intelligent instrument, with its small size, powerful, low-power advantages of home appliances quickly, research institutes and industrial enterprises has been widely used.The system is a digital waveform generator based on single chip computer. AT89S51 is used as a control core. The system is composed by digital/analog conversion (DAC0832),imply circuit (MC1458),button ISP inferface and LED lights. It can generate square triangle and sine wave,with LED display . The frequency of various types of signal unity of 100HZ, but the amplitude in the-5V ~ +5 V range adjustable. The circuit design is simple, better performance, has some practical and reference value.【 KEY WORDS 】the single chip computer , the signal generator , D/A conversion目录绪论91.92.9第一章系统设计101.112.113.11第二章硬件电路的设计121. AT89S51122.153.154.175. ISP23第三章软件设计241.252.253.264.275.28第四章测试仿真291.292.303.31第五章其它311.312.32附录32Protel32 PCB33 Proteus343543绪论1.波形发生器现状波形发生器作为一种常用的应用电子仪器设备,传统的波形发生器可以完全用硬件电路搭建,如应用555 振荡电路可以产生正弦波,三角波,方波等波形,传统的波形发生器多采用这种方式设计,这种方式不应用单片机,但是这种方式存在波形质量差,控制难,可调范围小,电路复杂和体积大等缺点,在科学研究和生产实践中,如工业过程控制,生物医学,地震模拟震动等领域往往需要低频信号源,而由硬件搭建的波形发生器效果往往达不到好的效果,而且低频信号源所需要的RC很大,大电阻,大电容在制作上有困难,参数的精度也难以保证,而且体积大,漏电,体积大是该类波形发生器的显著缺点。
毕业设计(论文)标题:正弦信号发生器设计学生姓名:周校兵系部:电子信息工程系专业:电子产品质量检测班级:0902指导教师:彭铁牛株洲职业技术学院教务处制目录1绪论 0信号发生器简介 0国内外研究现状 0信号发生器的分类 0DDS的背景和意义 (1)任务设计的主要内容 (2)2 系统原理分析 (3)正弦波的产生方式 (3)泰勒级数法 (3)查表法 (3)频率合成技术分析 (4)几种主要频率合成技术的比较 (4)ROM 表的设计 (10)DDS关键技术设计 (10)32位 (11)13位10位 (11)MSG (11)13位11位 (11)图离散信号紧缩原理图 4 硬件设计 (11)芯片简介 (12)整体电路设计 (12)复位电路设计 (13)供电电源设计 (14)人机接口部份设计 (14)5402和D/A的连接 (15)电路设计中注意的问题 (16)5 信号发生器的软件设计 (17)软件整体设计 (17)本系统软件由主监控程序模块、信号产生模块、人机交互模块组成。
其中主监控是系统软件的主程序,上电复位后系统第一进入系统软件的主程序,它的任务是识别命令、解释命令,并取得完成该命令的相应模块的入口,起着引导器件进入正常工作状态,协调各部份软件有条不紊的工作。
(17)单片机控制部份程序设计 (17)按键部份采用行列矩阵键盘连接法,这种接法能够有效地节省单片机接口资源。
软件通过查询行线和列线的状态,配合软件查表,查出该键的功能,转向不同的处置程序。
因此键盘处置程序的任务是:肯定有无按键按下;判断哪个键按下;形成键编码;按照键的功能,转向相应的处置程序。
其中还要消除按键抖动以避免错误识别键盘状态。
(18)DSP和单片机的主机接口程序设计 (18)主机接口HPI程序设计 (19)片内按时器设置程序设计 (20)6 系统性能测试及总结 (22)测试结果 (22)测试结果误差分析 (23)相位截断产生的误差 (23)幅气宇化产生的误差 (23)DAC转换误差产生的误差 (24)其他噪声源带来的误差 (24)参考文献 (25)摘要在21世纪的今天,信号发生器已经普遍地应用于雷达应用,通信系统的仿真与测试等国防、科研和工业领域。
基于单片机的函数信号发生器毕业设计完整版本毕业设计旨在设计一个基于单片机的函数信号发生器,以满足工程实践需求。
设计的信号发生器将具有以下特点:能够输出多种波形、具备可调频率和幅度的功能、具备稳定性和高精度等。
首先,信号发生器的硬件设计包括信号源、滤波电路、放大电路和输出电路。
信号源负责产生基本的信号波形,可以通过设置单片机的IO口电平高低来控制信号的波形。
滤波电路和放大电路主要负责对信号进行滤波和放大处理,以确保输出的波形质量和幅度稳定性。
输出电路则是将放大后的信号输出到外部设备上。
其次,信号发生器的软件设计主要是通过编程控制单片机的IO口来实现波形的生成和调节。
编程方面,可以使用C语言或者汇编语言来编写程序,实现波形的输出、频率和幅度的调节等功能。
在程序的运行过程中,需要通过控制IO口电平的高低来控制信号的形状。
同时,可以使用按键或旋钮等外部输入设备来实现对频率和幅度的调节,以满足用户的实际需求。
最后,在设计的过程中需要注意信号发生器的稳定性和精度。
稳定性主要包括信号的频率稳定性和幅度稳定性。
频率稳定性可以通过使用高精度的时钟源和精确的频率分频电路来实现。
幅度稳定性可以通过使用高精度的放大电路和自动增益控制电路来实现。
精度方面,则可以通过使用高精度的模拟数字转换芯片和时钟源来实现。
总的来说,基于单片机的函数信号发生器在工程实践中具有重要意义。
本设计旨在结合硬件和软件技术,实现一个功能完善、稳定性好、精度高的信号发生器。
通过合理的设计和优化,该信号发生器能够满足工程实践的需求,为相关领域的研究提供信号源支持。
正弦信号发生器摘要本系统以单片机和FPGA为控制和处理核心,基于直接数字频率合成原理,利用DDS集成芯片AD9851实现了300Hz~13MHz、步进为0.1Hz的正弦信号发生器和高频偏的DDS调频(FM)信号发生器;通过模拟乘法器MC1496实现调幅功能,其低频调制信号由FPGA和DAC0800构成DDS低频发生器产生;利用可变增益宽带放大器AD600实现幅度程控,通过检波和ADC反馈给单片机,检测和调整输出电压,实现精确的幅度控制。
使用了多种抗干扰措施以减少噪声并抑制高频自激;后级功放采用两片宽带运放AD811组成桥式功率放大器来实现。
本系统硬件设计应用了EDA工具,软件采用模块化的编程思想。
关键字:正弦信号发生器 DDS 调幅幅度控制桥式功率放大器AbstractBased on the principle of DDS, the system uses the A T89C51 and FPGA as the control and processing unit ,and uses the DDS chip AD9851 to realize the Sine and FM signal generator .The signal generator can output Sine signal of 300 Hz ~13M Hz with 0. 1 Hz frequency step, the MC 1496 is used to realize AM performance, the Amplitude control of signals are realized by using chip AD600,the low frequency modulation signal is produced by DDS made of FPGA and DAC 0800..Many methods are employed to diminish noises and restrain high frequency self-excitation. The test results show that the system achieves the requirements of design.正弦信号发生器一、方案论证与选择本系统难点有:1.产生稳定性高、频率步进较低、频带范围较广且具有一定带负载能力的正弦信号源;2.以1kHz为调制信号,在较大动态范围(100kHz~10MHz)内产生频偏为10kHz的调频信号;3.产生AM、ASK、PSK等调制信号。