数字音频信号发生器毕业设计汇总
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成绩评定表课程设计任务书目录1 绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目的 (2)1.3 设计任务 (2)2 设计过程 (3)2.1 设计原理 (3)2.2 XF引脚周期性变化 (3)2.3 子程序的调用 (4)3 程序代码 (5)3.1 源程序 (5)3.2SDRAM初始化程序 (7)3.3 方波程序连接命令文件 (9)4 调试仿真运行结果分析 (10)4.1 寄存器仿真结果 (10)4.2 模拟输出仿真 (12)5.设计总结 (13)参考文献 (13)信号发生器(方波)1 绪论1.1 设计背景数字信号处理是20世纪60年代,随着信息学科和计算机学科的高速发展而迅速发展起来的一门新兴学科。
它的重要性日益在各个领域的应用中表现出来。
其主要标志是两项重大进展,即快速傅里叶变换(FFT)算法的提出和数字滤波器设计方法的完善。
数字信号处理是把信号用数字或符号表示成序列,通过计算机或通用(专用)信号处理设备,用数值计算方法进行各种处理,达到提取有用信息便于应用的目的。
例如:滤波、检测、变换、增强、估计、识别、参数提取、频谱分析等。
数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。
因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域,这通常通过模数转换器实现。
而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域,这是通过数模转换器实现的。
数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)等。
数字信号处理的研究方向应该更加广泛、更加深入.特别是对于谱分析的本质研究,对于非平稳和非高斯随机信号的研究,对于多维信号处理的研究等,都具有广阔前景。
数字信号处理技术发展很快、应用很广、成果很多。
多数科学和工程中遇到的是模拟信号。
以前都是研究模拟信号处理的理论和实现。
模拟信号处理缺点:难以做到高精度,受环境影响较大,可靠性差,且不灵活等。
数字系统的优点:体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、可进行二维与多维处理。
目录一、课程设计要求二、设计过程(1)设计题目(2)设计源代码(3)设计结果(4)结果分析三、设计总结与心得体会四、课程设计指导书一、课程设计要求1、课程设计指导书①《数字信号处理(第二版)》,丁玉美等,西安电子科技大学出版社;②《MATLAB 及在电子信息课程中的应用》,陈怀琛等,电子工业出版社。
2、课程设计题目⑴、信号发生器用户根据测试需要,可任选以下两种方式之一生成测试信号:①、直接输入(或从文件读取)测试序列;②、输入由多个不同频率正弦信号叠加组合而成的模拟信号公式(如式1-1 所示)、采样频率(Hz)、采样点数,动态生成该信号的采样序列,作为测试信号。
⑵、频谱分析使用FFT 对产生的测试信号进行频谱分析并展示其幅频特性与相频特性,指定需要滤除的频带,通过选择滤波器类型(IIR / FIR),确定对应的滤波器(低通、高通)技术指标。
⑶、滤波器设计根据以上技术指标(通带截止频率、通带最大衰减、阻带截止频率、阻带最小衰减),设计数字滤波器,生成相应的滤波器系数,并画出对应的滤波器幅频特性与相频特性。
①IIR DF 设计:可选择滤波器基型(巴特沃斯或切比雪夫型);②FIR DF 设计:使用窗口法(可选择窗口类型,并比较分析基于不同窗口、不同阶数所设计数字滤波器的特点)。
⑷、数字滤波根据设计的滤波器系数,对测试信号进行数字滤波,展示滤波后信号的幅频特性与相频特性,分析是否满足滤波要求(对同一滤波要求,对比分析各类滤波器的差异)。
①IIR DF:要求通过差分方程迭代实现滤波(未知初值置零处理);②FIR DF:要求通过快速卷积实现滤波(对于长序列,可以选择使用重叠相加或重叠保留法进行卷积运算)。
⑸、选做内容将一段语音作为测试信号,通过频谱展示和语音播放,对比分析滤波前后语音信号的变化,进一步加深对数字信号处理的理解。
3、具体要求⑴、使用MATLAB(或其它开发工具)编程实现上述内容,写出课程设计报告。
基于DDS芯片AD9951的精密信号发生器设计摘要直接数字频率合成(Direct Digital Frequency Synthesis简称DDS)是近年来迅速发展起来的一种新的频率合成方法。
而AD9951是美国模拟器件公司(ADI)最新推出的高集成度DDS芯片。
本设计采用该芯片,以AT89S52单片机为控制,采用AT24C02来存储重要的系统数据,由1602点阵式字符型液晶显示模块作为显示器,并加上一个小键盘构成了精密信号发生器。
要求其输出频率范围为0~160MHz、最小步进为10Hz或者1Hz、输出信号幅度大于0.3Vp-p、杂散小、有掉电数据保持功能。
文中详细介绍了DDS的工作原理以及该信号发生器的软、硬件设计方案,并给出了具体的程序设计。
指标关键词:直接数字频率合成(DDS)、AD9951、AT89S52、信号发生器、频率控制字直接数字频率合成(Direct Digital Frequency Synthesis简称DDS)是近年来迅速发展起来的一种新的频率合成方法,广泛应用于通讯、导航、雷达、遥控遥测、电子对抗以及现代化的仪器仪表工业等领域。
而AD9951是美国模拟器件公司(ADI)最新推出的高品质、高集成度DDS芯片。
本设计采用该DDS芯片作为核心元件,以AT89S52单片机为主控器件、并辅以AT24C02存储重要的系统数据、1602点阵式字符型液晶显示模块作为显示器,构成了一种精密的DDS信号发生器。
文中详细介绍了DDS的工作原理以及该精密信号发生器的软、硬件设计方法,并给出了具体的程序设计方案。
设计出的信号发生器,输出频率范围为0~160MHz、最小步进为10Hz或者1Hz、输出信号幅度大于0.3Vp-p、杂散小。
关键词:直接数字频率合成(DDS)、AD9951、AT89S52、信号发生器、频率控制字该芯片能以早期DDS 1/10的功耗提供速度高达400 MHz 的内部时钟,而合成频率高达160 MHz。
基于LabVIEW的音频信号发生器的虚拟仪器设计摘要:随着计算机与微电子技术的发展,出现了虚拟仪器。
它以软件为核心,把计算机技术和仪器技术完美结合起来,充分应运飞速发展的计算机技术来实现和增强传统仪器的功能。
虚拟仪器开创了仪器使用者可以成为设计者的新时代,代表了仪器发展的方向,它已成为21世纪测试技术和仪器技术发展的主要方向。
本设计正是顺应仪器发展的趋势,利用图形化编程软件LabVIEW来实现虚拟音频信号发生器,真正做到“软件即硬件”。
在硬件上还提出以PC声卡代替昂贵商用数据采集卡,大大降低了生产成本,实现了基于LabVIEW的常用周期信号的单通道和双通道模拟输出,使设计具有广阔的开发价值和应用前景。
论文在简要介绍了虚拟仪器概念、研究现状、发展趋势以及编程软件LabVIEW特点的基础上,概述了音频信号发生器的基本原理,分析了声卡的功能及相关设置,并对构成系统的各模块做了详细叙述。
关键词:虚拟仪器;音频信号发生器;LabVIEW;声卡Virtual Audio Signal Generator Based on LabVIEWAbstract: With the development of computer and microelectronics technology, virtual instruments appear. Virtual instruments achieve the perfect combination of computer science technology and instrument technology through taking the software as the core technology. Virtual instruments realize and enhance the functions of traditional instruments by developing computer technology .Virtual instruments initiate the new era that the instrument users can be the instrument designers. Virtual instruments represent the direction of instruments and it has become the main direction of technological development in the 21st century testing technology and instruments. This design used graphical programming software LabVIEW to design virtual audio signal generator, exactly adjusting the trend of the instrument development, and truly achieve "software that is hardware". In order to reduce production costs and implement single - channel and dual - channel output of common analog periodic signals based on LabVIEW, the design also bring forward to replace the expensive commercial data acquisition card with PC sound card. It has broad application and development prospect. Based on brief introduction of virtual instruments concept, present conditions ,developing trends and characteristics of programming software LabVIEW ,the basic principles of audio signal generator are outlined , the function and relative configurations of sound card are analyzed, and details of each system composing module is presented.Key words: virtual instrument; audio signal generator; LabVIEW; sound card目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 虚拟仪器概述以及国内外研究现状 (1)1.2.1 虚拟仪器概述 (1)1.2.2 虚拟仪器国内外研究现状 (3)1.3 课题的意义 (4)1.4 课题内容 (5)2 系统基本功能描述及软硬件概述 (6)2.1 系统基本功能描述 (6)2.2 软件LabVIEW概述 (6)2.2.1 LabVIEW的结构 (7)2.2.2 LabVIEW模板分析 (8)2.2.2.1 工具模板(Tools Palette) (8)2.2.2.2 控制模板(Controls Palette) (9)2.2.2.3 功能模板(Functions Palette) (10)2.3 硬件声卡概述 (11)2.3.1 声卡工作原理 (11)2.3.2 声卡的工作流程 (12)2.3.3 声卡主要技术指标 (12)3 系统整体方案和各组成部分方案设计 (13)3.1 系统整体方案设计 (13)3.2 波形发生部分方案设计 (13)3.2.1 仿真信号发生器Simulate Signal. vi (15)3.2.2 多谐信号附加噪声的波形发生器Tones and Noise Waveform .vi (17)3.2.3 公式节点产生仿真信号 (19)3.3 声音输出部分方案设计 (21)3.4 图形显示部分方案设计 (22)3.4.1 Waveform Chart (22)3.4.2 Waveform Graph (24)3.4.3 XY Graph (25)4 音频信号发生器系统的设计与结果显示 (26)4.1 音频信号发生器前面板的设计 (26)4.2 音频信号发生器流程图设计 (28)4.3 音频信号发生器运行结果显示 (31)4.3.1 单声道音频信号发生器运行结果显示 (31)4.3.2 双通道音频信号发生器运行结果显示 (32)5 音频信号发生器系统的调试和结果分析 (34)6结论............................................................................................... 错误!未定义书签。
信号发生器毕业论文信号发生器毕业论文近年来,随着科技的不断进步和社会的快速发展,信号发生器作为一种重要的电子测量仪器,在各个领域中发挥着重要的作用。
本文将从信号发生器的基本原理、应用领域以及未来发展方向等方面进行论述。
一、信号发生器的基本原理信号发生器是一种能够产生各种频率、幅度和波形的电信号的仪器。
其基本原理是通过振荡电路产生稳定的频率信号,并通过放大电路调节信号的幅度和波形。
信号发生器通常由振荡器、放大器、滤波器和控制电路等部分组成。
振荡器是信号发生器的核心部件,其作用是产生稳定的频率信号。
常见的振荡器有晶体振荡器、RC振荡器和LC振荡器等。
放大器的作用是放大振荡器产生的信号,使其能够达到所需的幅度。
滤波器则用于滤除杂散信号,保证输出信号的纯净度。
控制电路则用于调节信号的频率、幅度和波形等参数。
二、信号发生器的应用领域1. 通信领域在通信领域中,信号发生器被广泛应用于通信设备的研发和维修中。
通过信号发生器可以产生各种频率和调制方式的信号,用于测试和调试无线电设备、电话设备、卫星通信设备等。
2. 电子测量领域信号发生器在电子测量领域中也扮演着重要的角色。
它可以用于测试和校准各种电子仪器,如示波器、频谱分析仪、功率计等。
通过产生稳定的信号,可以确保测量结果的准确性和可靠性。
3. 科研与教学领域信号发生器在科研与教学领域中也有广泛的应用。
在科研方面,信号发生器可以用于实验室的各种研究项目,如电子学、通信工程、无线电技术等。
在教学方面,信号发生器可以用于电子技术、通信原理等专业的实验教学,帮助学生更好地理解和掌握相关知识。
三、信号发生器的未来发展方向随着科技的不断进步,信号发生器也在不断发展和创新。
未来,信号发生器的发展方向主要体现在以下几个方面:1. 高频率和宽带化随着通信技术的快速发展,对信号发生器的频率要求也越来越高。
未来的信号发生器将会实现更高的工作频率,以适应新一代通信系统的需求。
同时,信号发生器的带宽也将会更宽,能够产生更复杂的信号波形。
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。
引言直接数字频率合成技术(direct digital synthesizer,DDS)是在20世纪7O年代提出的,利用数字可控振荡器技术,直接以数字信号控制产生高精度频率信号,,与传统的直接频率合成(Ds)、锁相环间接频率合成(PLL ),FNPLL合成和PSG单环路合成相比,具有频率切换时间极短、频率分辨率高、相位连续,相噪低,结构简单、体积小、成本低等优势。
鉴于DDS技术有如此优越的条件,现在大多数设备、系统都采用了这种技术。
当然,作为通信系统中必不可少的信号发生器也越来越多地容纳了该技术,以下主要介绍的是基于ADI公司生产的DDS芯片AD9833的信号发生器的设计方案。
AD9833是采用先进的DDS技术开发的高集成度DDS器件。
其主要特性如下:外接主频时钟为25MHz;内含10位DAC;相位可编程;内部有5个可编程寄存器,其中包括3个16位控制寄存器,2个28位频率寄存器和2个12位相位寄存器;3线SPI接口;内置超高速模拟比较器;;-。
控制芯片选择AT89C52,通过对AD9833编程实现正弦波,三角波,该输出的正弦波,三角波能达到MHZ以上,输出是波形失真率极低。
用LCD和键盘作为良好的人机界面,用键盘输入要显示的频率,LCD显示频率的大小。
将输出的正弦波经比较器电路来实现方波的输出,经实验发现输出的方波能达到100KHZ以上且输出的波形失真率小,波形纯真。
任意信号发生器是信号源的一种,它具有信号源所有的特点。
我们传统都认为信号源主要给被测电路提供所需要的己知信号(各种波形),然后用其它仪表测量感兴趣的参数。
可见信号源在电子实验和测试处理中,并不测量任何参数而是根据使用者的要求,仿真各种测试信号,提供给被测电路,以达至测试的需要。
信号源有很多种,包括正弦波信号源、函数发生器、脉冲发生器、扫描发生器、任意波形发生器、合成信号源等。
一般来讲任意波形发生器,是一种特殊的信号源,综合具有其它信号源波形生成能力,因而适合各种仿真实验的需要。
1 引言信号发生器又称信号源或者振荡器,它是根据用户对其波形的命令来产生信号的电子仪器,在生产实践和科技领域有着广泛的应用。
信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、方波、三角波、三角波、梯形波及其他任意波形,波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变。
信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号(各种波形),然后用其他仪表测量感兴趣的参数。
信号发生器在通信、广播、电视系统,在工业、农业、生物医学领域内,在实验室和设备检测中具有十分广泛的用途。
信号发生器是一种悠久的测量仪器,早在20年代电子设备刚出现时它就产生了。
随着通信和雷达技术的发展,40年代出现了主要用于测试各种接收机的标准信号发生器,使信号发生器从定性分析的测试仪器发展成定量分析的测量仪器。
自60年代以来信号发生器有了迅速的发展,出现了函数发生器,这个时期的信号发生器多采用模拟电子技术,由分立元件或模拟集成电路构成,其电路结构复杂,且仅能产生正弦波、方波、锯齿波和三角波等几种简单波形。
到70年代处理器出现以后,利用微处理器、模数转换器和数模转换器,硬件和软件使信号发生器的功能扩大,产生比较复杂的波形。
这时期的信号发生器多以软件为主,实质是采用微处理器对DAC的程序控制,就可以得到各种简单的波形。
随着现代电子、计算机和信号处理等技术的发展,极大地促进了数字化技术在电子测量仪器中的应用,使原有的模拟信号处理逐步被数字信号处理所代替,从而扩充了仪器信号的处理能力,提高了信号测量的准确度、精度和变换速度,克服了模拟信号处理的诸多缺点,数字信号发生器随之发展起来。
信号发生器作为电子领域不可缺少的测量工具,它必然将向更高性能,更高精确度,更高智能化方向发展,就象现在在数字化信号发生器的崛起一样。
但作为一种仪器,我们必然要考虑其所用领域,也就是说要因地制宜,综合考虑性价比,用低成本制作的集成芯片信号发生器短期内还不会被完全取代,还会比较广泛的用于理论实验以及精确度要求不是太高的实验。
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1信号发生器的研究意义与内容 (1)1。
2信号发生器的发展现状和前景展望 (1)1。
3信号发生器的总体设计思路 (3)第2章设计简介 (4)2。
1FPGA简介 (4)2.2VHDL硬件描述语言介绍 (7)2.3Q UARTUS II软件介绍 (9)2。
4RLT级仿真 (11)第3章系统硬件电路设计 (12)3。
1信号发生器的系统组成 (12)3。
2设计原理 (13)3.3输入部分 (15)3.3D/A数模转换部分 (18)第4章系统的软件设计 (20)4。
1系统软件流程图 (20)4。
2系统各模块 (21)4。
2.1 三角波产生模块 (22)4。
2.2 递减斜坡产生模块 (25)4。
2。
3递增斜坡产生模块 (28)4。
2.4 方波产生模块 (31)4。
2.5 阶梯波产生模块 (33)4。
2.6 正弦波产生模块 (36)4.2。
7 自定义波形产生模块 (43)4.2.8 波形选择器产生模块 (47)4。
2。
9 频率调节器产生模块 (50)4。
2.10 主控制器产生模块 (53)4.3引脚锁定 (58)第5章信号发生器的仿真 (61)5。
1递增斜坡的仿真结果及分析 (61)5。
2递减斜坡的仿真结果及分析 (61)5。
3三角波的仿真结果及分析 (62)5。
4正弦波的仿真结果及分析 (63)5.5方波的仿真结果及分析 (64)5.6阶梯波的仿真结果及分析 (65)5.6自定义波形的仿真结果及分析 (65)结束语 (66)参考文献 (67)致谢...................................................... 错误!未定义书签。
信号发生器的FPGA实现摘要:信号发生器在各种实验和测试中是必不可少的器件,同时在生产和科技领域中有着广泛的运用,例如在通信、控制、雷达、教学、军事等领域。
本次设计的内容是信号发生器的FPGA实现,要求用EAD技术设计一个信号发生器,此信号发生器的实现是利用EDA的硬件描述语言VHDL产生各个模块,然后在Altera公司提供的FPGA/CPLD开发集成环境的Quartus II软件上实现波形的编译、仿真、下载到Cyclone 芯片上.信号发生器由波形产生模块、频率调节模块和波形选择模块组成,波形产生模块可以产生三角波、正弦波、方波、阶梯波、递增斜坡、递减斜坡、自定义波形等,通过波形选择模块和频率调节模块可以选择自己所需要的波形和调节一定的频率。
1 绪论简易多功能信号发生器是信号发生器的一种,在生产实践和科研领域中有着广泛的应使用。
在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时,都需要有信号源,由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上,使用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应,以分析确定它们的性能参数。
信号发生器是电子测量领域中最基本、应使用最广泛的一类电子仪器。
它可以产生多种波形信号,如正弦波,三角波,方波和锯齿波等,因而广泛使用于通信、雷达、导航、宇航等领域。
在本设计中它能够产生多种波形,如正弦波,三角波,方波和锯齿波等,并能实现对各种波频率和幅度的改变。
正因为其在生活中应使用的重要性,人们它做了大量的研究,总结出了许多实现方式。
可以基于FPGA 、VHDL、单片机、DOS 技能、数字电路等多种方法实现。
本设计是采使用VHDL来实现的简易多功能信号发生器。
它能产生正弦波,三角波,方波和锯齿波。
且对各种波形的要求如下:(1)根据按键选择不同的波形(实现正弦波,三角波,方波和锯齿波);(2)各波形的频率范围为100Hz-20KHz;(3)各波形频率可调(通过按键控制频率的变化,步进值为500Hz);(4)使使用LED数码管实时显示输出信号波形的频率值;(5)使用按键控制实现输出信号的幅度调节(幅度调节为2.5V和5V)。
2 EDA技术介绍2.1EDA介绍EDA是电子设计自动化(Electronic Design AutoMation)缩写。
EDA技术是以计算机为工具,根据硬件描述语言HDL( Hardware Description language)完成的设计文件,自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真以及对于特定目标芯片的适配编译和编程下载等工作。
硬件描述语言HDL 是相对于一般的计算机软件语言,如:C、PASCAL而言的。
HDL语言使使用与设计硬件电子系统的计算机语言,它能描述电子系统的逻辑功能、电路结构和连接方式。
毕业设计(论文)课题名称:数字音频信号发生器的设计数字音频信号发生器的设计摘要:设计总结了其它音频信号发生器的制作经验,采用STC89C52单片机作为该系统的控制装置,选用继电器、灵敏可变电阻、5532运放等高性能元件,同时还为了系统安装保护装置(在出错的情况下能继续工作),完善的设计出一款新颖的数字音频信号发生器。
其控制器具有高速的运算能力以及内部操作的灵活性,使得产生的波形具有控制方便,输出相位连续,精度高,稳定性好等优点,具有很高的应用价值。
关键字:STC89C52单片机、音频信号发生器、CPU、错误!未找到引用源。
总线、EEPROM前言信号发生器是在电子电路设计、自动控制系统和仪表测量校正调试中应用很多的一种信号发生装置和信号源。
而正弦信号是一种频率成分最为单一的常见信号源,任何复杂信号(例如声音信号)都可以通过傅里叶变换分解为许多频率不同、幅度不等的正弦信号的叠加,广泛地应用在电子技术试验、自动控制系统和通信、仪器仪表、控制等领域的信号处理系统中及其他机械、电声、水声及生物等科研领域。
目前,常用的音频信号发生器绝大部分由模拟电路或数字电路构成,体积和功耗都很大,价格也比较贵。
随着微电子技术和计算机技术的发展,以单片机微处理器及单片机软硬件开发系统及配套产品为内容已形成了庞大并极具前途的高新技术产业,而可编程逻辑器件、SOPC等新技术的应用迅速渗透到电子、信息、通信等领域。
这里分别借助STC89C52单片机芯片运算速度高,功耗低,实时分析的优势以及其灵活的可配置性、较高的可靠性、硬件升级容易等优点设计了音频信号发生器。
目录第一章概述 (1)第二章设计思路及流程 (2)2.1 数字控制面板处理部分 (2)2.2 模拟信号处理部分 (3)第三章硬件电路设计 (4)3.1主要器件 (4)3.1.1STC89C52单片机 (4)3.1. 2 串行A/D转换器芯片ADC0832 (7)3.1.3 AT24C64 EEPROM储存芯片 (10)3.2 电路原理图 (15)第四章软件设计 (21)4.1 常量、变量说明 (21)4.2 LCD12864显示程序模块 (21)4.3 矩阵键盘程序模块 (23)4.4 PC通信升级程序模块 (25)4.5 系统主程序 (27)第五章小结 (29)致谢 (29)附录A 面板立体图 (30)附录B 成品照片 (31)附录 C 面板硬件原理图 (32)附录 D LCD12864程序清单 (33)参考文献: (45)第一章概述本设计使用STC89C52单片机、ADC0832、TDA2030等芯片,产生所需要的音频信号。
毕业设计说明书题目:基于NE555信号发生器的设计院(系):专业:学号:姓名:指导教师:完成日期: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)2.1信号发生器的分类 (4)2.2信号发生器的发展现状及趋势 (4)第3章方案的设计 (5)3.1 设计方案的选择 (5)3.2电路工作原理以及器件选择 (5)第4章电路的完善与改进 (7)4.1电路仿真 (7)4.1.1波形信号失真分析 (7)4.1.2波形信号输出频率的调整 (8)4.1.3波形信号输出幅度的调整 (10)第5章电路的安装调试 (11)5.1 PROTEL制板 (11)5.2电路安装调试 (12)第6章结束语 (13)参考文献摘要信号发生器是一种能够产生多种波形,如锯齿波、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,设计了信号发生器,能够输出稳定的正弦波和方波,实现占空比50%,并且能够实现频率和输出幅度可调。
设计中采用常用器件NE555为核心,通过比较获得最佳电路方案,并对电路各部分工作原理进行了分析,确定其能够稳定工作,利用相关仪器多次试验,测试达到了设计要求。
关键词:直流稳压电源电路;振荡器;RC电路;射极输出器。
AbstractSignal generator is a kind of can produce a variety of waveforms, such as sine wave, triangular wave circuit, the Fang Bo. The signal generator has a very wide range of uses in circuit experiment and test equipment in. The design on the principle of signal generator and its structure was analyzed, the design of square wave signal generator, can output stable Fang Bo, and can realize the frequency and adjustable output amplitude, for ease of use, this design also can generate triangle wave and sine wave. Used in the design of common NE555 device as the core, through the comparison of best circuit scheme, and the working principle of every part of the circuit is analyzed, determine its can work steadily, by using relevant instruments, many tests, the test has achieved the design requirements.Keywords: DC stabilized power supply circuit; oscillator; RC circuit; an emitter follower.第1章前言为了能够更加直观的观测到电路中信号变化,在电子学中常用到的仪器是示波器,它能够像医疗设备一样检测到电路中的各种“病变”,与之相配合使用的通常还有信号发生器,它能产生多种波形,如三角波、方波、正弦波,这是信号发生器基本用途。
信号发生器设计与总结报告摘要:任务内容是设计并制作一台信号发生器,使之能产生正弦波、方波和三角波信号,因此我们用专门的函数信号发生器IC MAX038设计输出三角波、方波和正弦波的函数信号发生器,频率范围10Hz~1MHz,能够满足实验与检测的需求。
主要器件选用函数信号发生器可以由晶体管、运放IC等通用器件制作,更多的则是用专门的函数信号发生器IC产生。
早期的函数信号发生器IC,如L8038、BA205、XR2207/2209等,它们的功能较少,精度不高,频率上限只有300kHz,无法产生更高频率的信号,调节方式也不够灵活,频率和占空比不能独立调节,二者互相影响。
鉴于此,美国马克西姆公司开发了新一代函数信号发生器ICMAX038,它克服了上述芯片的缺点,可以达到更高的技术指标,是上述芯片望尘莫及的。
MAX038频率高、精度好,因此它被称为高频精密函数信号发生器IC。
在锁相环、压控振荡器、频率合成器、脉宽调制器等电路的设计上,MAX038都是优选的器件。
其内部电路框图如下图所示。
MAX038的性能特点:1)能精密地产生三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波信号。
2)频率范围从0.1Hz~20MHz,最高可达40MHz,各种波形的输出幅度均为2V(P-P)。
3)占空比调节范围宽,占空比和频率均可单独调节,二者互不影响,占空比最大调节范围是10%~90%。
4)波形失真小,正弦波失真度小于0.75%,占空比调节时非线性度低于2%。
5)采用±5V双电源供电,允许有5%变化范围,电源电流为80mA,典型功耗400mW,工作温度范围为0~70℃。
6)内设2.5V电压基准,可利用该电压设定FADJ、DADJ的电压值,实现频率微调和占空比调节。
MAX038采用DIP-20封装形式,各管脚的功能如下表所示。
注:表中5个地内部不相连,需外部连接。
电路设计整机电路由信号产生级、电压放大级、功率输出级和电源四部分组成。
机电学院毕业设计(论文)设计(论文)题目:数字信号发生器的设计电学院毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目数字信号发生器的设计学生姓名学院专业年级指导教师职称下达任务日期年月日备注:此任务书由指导教师填写,并于毕业设计(论文)开始前下达给学生。
可加附页。
摘要波形发生器是信号源的一种,主要给被测电路提供所需要的己知信号(各种波形),然后用其它仪表测量感兴趣的参数。
可见信号源在各种实验应用和试验测试处理中,它的应用非常广泛。
它不是测量仪器,而是根据使用者的要求,作为激励源,仿真各种测试信号,提供给被测电路,以满足测量或各种实际需要。
目前我国己经开始研制波形发生器,并取得了可喜的成果。
但总的来说,我国波形发生器还没有形成真正的产业。
就目前国内的成熟产品来看,多为一些PC仪器插卡,独立的仪器和VXI系统的模块很少,并且我国目前在波形发生器的种类和性能都与国外同类产品存在较大的差距,因此加紧对这类产品的研制显得迫在眉睫。
本系统利用单片机AT89S52采用程序设计方法产生锯齿波、正弦波、矩形波三种波形,再通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,滤波放大,最终由示波器显示出来,能产波形。
通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率变化,并通过液晶屏1602显示其各自的类型以及数值,系统大致包括信号发生部分、数/模转换部分以及液晶显示部分三部分。
【关键词】信号发生器锯齿波方形波矩形波单片机ABSTRACTWaveform generator signal source is a circuit under test, mainly to provide the required known signal ( a variety of waveforms ), then with other instrument measuring the parameters of interest. Visible signal source in a variety of experimental and test processing, its application is very broad. It is not a measurement instrument, but according to the user's requirements, as the excitation source, simulation test signal, is provided to the circuit to be tested, to meet the needs of measuring or various practical needsAt present our country has already started the development of a waveform generator, and achieved gratifying results. But on the whole, our country has not form real waveform generator industry. On the current domestic mature products, a number of PC equipment card, independent of the instrument and VXI system modules rarely, and our current waveform generator types and properties are associated with similar foreign products in the larger gap, so step up to this kind of product development is imminent.This system uses single chip microcomputer AT89S52 using program design method for generating sawtooth, sine wave, square wave three waveform, then through D / A converter DAC0832converts digital signals into analog signals, filtering and amplifying, and ultimately by the oscilloscope display, can produce the waveform. Through the keyboard to control the three waveform selection, frequency change, and through the1602 LCD display their respective types and values, system generally includes a signal generating part, a D /A conversion part and a liquid crystal display part three part.【Key words】Signal generator square wave sawtooth wave rectangular wave single chip microcomputer目录前言 (1)第一章数字信号发生器的介绍 (2)第一节数字信号发生器的定义 (2)第二节研究数字信号发生器的目的及其发展 (7)第二章波形的概述 (9)第一节矩形波 (9)第二节三角波 (10)第三节正弦波 (10)第四节波形的产生 (11)第三章方案的设计 (14)第一节信号发生电路的设计 (14)第二节单片机的选择 (14)第三节显示方案 (15)第四节输入方案 (15)第四章芯片的介绍 (17)第一节AT89S52 (17)第二节DAC0832 (21)第三节LCD1602 (24)第四节RAM62256 (26)第五章系统的设计 (28)第一节硬件的设计 (28)第二节软件的设计 (34)结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)前言不论是在生产还是在科研与教学上,信号发生器都是电子工程师仿真实验的最佳工具。