同时输出两路寻址信号基准信号的寻址信号以及相移信号的寻址信号,对表进行寻址输出波形。
设计框图如上图直接数字频率合成器,是从相位概念出发直接合湖南工业大学本科生毕业设计论文成所需波形的种频率合成技术。
列线的状态。
只要有列的电平为低,则表示键盘中有键按下,而且是闭和的键位于低电平线与根行线交叉的的个按键之中。
若所有的列线均为高电平,则无键按下。
在确认有键按下后,即可确定具体的按键位置了。
其方法是依次将行线置为低电平,然后再去查询各列线的状态,如果发现有低电平的列线,那么就可以知道按键在置低电平的行和该列的交叉点。
图键盘电路图显示单元电路在单片机系统中,常用的显示电路指的是显示器。
它是由七个发光二极管组湖南工业大学本科生毕业设计论文成,因此也称之为七段显示器。
通常,显示器中还有个圆点型发光二极管,用于显示小数点。
通过七段发光二极管的不同组合,可以显示多种数字字母或者其他符号。
显示器发光二极管的连接方法通常显示器发光二极管的连接方法有以下两种共阳极接法把发光二极管的阳极连在起构成公共阳极。
使用时公共阳极接。
这样阴极端输入低电平的段发光二极管就导通点亮,而输入高电平的则不点亮。
共阴极接法把发光二极管的阴极连在起构成公共阴极。
使用时公共阴极接地,这样阳极端输入高电平的段发光二极管就导通点亮,而输入低电平的则不点亮。
本设计采用共阳级接法。
显示方式通常显示器显示有两种方式静态显示和动态显示静态显示是指显示器显示字符时,相应段的发光二极管恒定地导通或截止。
这种显示方法每位都需要有个位输出口控制。
静态显示时,较小的驱动电流就可以得到较高的显示亮度,所以可由接口芯片直接驱动。
并行输出显示位数越多图显示电路需要口数量越多。
本设计采用此种显示方法,串入并出移位寄存的显示驱动。
单片机串行口工作在方式位移位寄存器工作方式。
的时钟锁存口接单片机的串行口输出端,因为在方式中产生输出同步脉冲。
动态显示当显示器位数较多时,可以采用动态显示。
动态显示就是位位地轮流点亮显示器的各个位扫描。
虽然在同时刻只有位显示器在工作点亮,湖南工业大学本科生毕业设计论文但由于人眼的视觉暂留效应和发光二极管熄灭时的余辉,我们看到的动是多个字符同时显示。
显示器亮度既与点亮时的导通电流有关,也与点亮时间和间隔时间的比例有关。
时钟电路钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号,而时序所研究的是指令执行中各信号之间的相互关系。
单片机本身就如个复杂的同步时序电路,为了保证同步工作方式的实现,电路应在唯的时钟信号控制下严格地作。
时钟信号的产生单片机内部有个高增益反相放大器,其输入端为芯片引脚,其输出端为引脚。
而在芯片的外部,和之间跨接晶体振荡器和微调电容,从而构成个稳定的自激振荡器。
电容器和的作用是稳定频率和快速起振,电容值的范围在∽,典型值为。
外部时钟方式是把外部已有的时钟信号引入到单片机内。
此方式常用于多片单片机同时工作,以便于各单片机的同步。
般要求外部信号高电平的持续时间大于,且为频率低于的方波。
本设计采用的时钟电路如右图复位电路单片机无论是在刚开始接上电源时,还是断电后或者发生故障后都要复位。
单片机复位是使和系统中的其他功能部件都处在个确定的初始状态,并从这个状态开始工作。
是利用外部电路来实现复位功能的。
复位电路可以分为上电复位,按键电平复位和按键脉冲复位这三种。
上电复位要求接通电源后,单片机自动实现复位操作。
上电瞬间引脚获得高电平,随着电容的充电,引脚的高电平将逐渐下降。
引脚的高电平只要能保持足够的时间个机器周期,单图时钟电路图图复位电路图湖南工业大学本科生毕业设计论文片机就可以进行复位操作。
因为我们的设计中是我们所需要的。
而利用则可以根据需要方便地实现各种比较复杂的调频调相和调幅功能,具有良好的实用性。
就合成信号质量而言,专用芯片由于采用特定的集成工艺,内部数字信号抖动很小,可以输出高质量的模拟信号利用也能输出较高质量的信号,虽然达不到专用芯片的水平,但信号精度误差在允许范围之内。
基于以上优点我们采用了芯片来实现我们设计的数据存储方案论证方案将波形数据存储在中,并直接通过单片机软件扫描的方式将波形沼气传输给产生波形输出。
这种方法是硬件电路简单,用通用的单片机最小系统板和般的转换器就可以完成。
由于在此方案中单片机要完成波形扫描功能,还要负责整个系统的管理任务,并且受单片机工作速度的限制,不能很好的完成题目的要求。
方案二使用作为数据转换桥梁,将波形存储在其内部的中,通湖南工业大学本科生毕业设计论文过硬件扫描将波形数据传输给产生波形输出。
由于是种高密可编程逻辑器件,可以满足题目的要求,而且不需外围电路。
综合各种因素,选择方案二。
键盘显示方案论证本设计的频率字和相位字输入与显示由系列单片机来实现,通过单片机将数据输入到中,同时用单片机来控制的数据转换。
键盘采用矩阵式,共个键分别对应个数字键和个启动键两个波形控制键。
常用的显示方案有以下几种。
方案串口扩展,静态显示。
如图所示,该方案占用口资源少,采用串口传输实现静态显示,显示亮度有保证,但硬件开销大,电路复杂,信息刷新速度慢,比较适用于并行口资源较少的场合。
方案二扩展,动态显示。
如图所示,该方案硬件连接简单,但动态扫描的显示方式需占用较多的时间,在单片机没有太多实施时测控任务的情况下采用。
图显示方式框图本设计显示采用单片机串行口输出数据显示,通过串型并出移位寄存器将数据送到六个共阳极数码显示管。
数模转换方案论证现阶段市场上用于数摸转换的芯片种类很多,常用的有位,位,位等。
他们各有其在不同的应用领域有着各自的优势。
是种位的高速,高精度的数模转换芯片其优主要性能如下的最大样速度湖南工业大学本科生毕业设计论文三路位转换器当时钟频率为输出为时,当时钟频率为输出为时与接口输出兼容转换器的输出电流范围为到兼容输入单电源工作低功耗时最小值为。
其优点就不然而喻。
也是种位的数模转换芯片,单电源供电,到正常工作。
基准电压范围为电流建立时间为工艺,低功耗。
综上来看是中性能比较优越的芯片,但其价格较要高,我们的设计中所需求的芯片新能要求,已经可以达到,而且是我们用的较多的的种芯片,对于它的用法比较熟悉。
因此我们选则来作为我们的数模转换芯片。
湖南工业大学本科生毕业设计论文第章工作原理本设计以单片机和为核心,单片机用来实现频率相位的预置和步进,并完成正弦信号的频率和相位差显示。
如图系统框图。
采用直接频率合成技术,用来产生两路数字移相正弦波信号。
将量化的波形数据存到存储器中,在经地址计数器寻址读出波形数据,控制地址计数器的时钟频率即可控制采样点数,这样就控制了输出波形的频率。
由于这些数据为数字量,故再经转换电路将其转换为模拟量,通过低通滤波器滤除阶梯即可输出满足要图系统框图求的波形。
我们使用单片机主要处理键盘显示电路,采用行列式键盘,显示采用串行移位寄存器输出。
由于本设计采用直接数字频率合成技术,有效地扩展了输出波形的频率范围并实现了输出两路高精度相位差的正弦波信号,系统稳定可靠。
采用直接数字频率合成技术,运用两片,存储相同的波形数据,分别由两路有设定数据差值的地址数据寻址即可输出有设定相移的两路波形。
设计图的原理框图本设计采用公司的器件,利用其集成化数字系统设计软件进行开发。
开发语言用。
设计相位累加器,所用的是的晶振,而复位电路只要保证为高电平的时间大于两个机器周期就行了,在单片机里,个机器周期的宽度为个状态,个状态又包括两个节拍,所以由计算得机器周期。
上电与按键均有效的复位电路不仅在上电时可以自动复位,而且在单片机运行期间,利用按键也可以完成复位操作。
故本设计选用上电复位与按键均有效的单元电路。
频率控制电路这单元是由单片机控制实现的。
完成相位累加器的功能,而频率控制字是由单片机给出的。
相位累加器见图是实现的核心,它由个字长的二进制加法器和个固定时钟脉冲取样的位相位寄存器组成。
相位寄存器的输出与加法器的个输入端在内部相连,加法器的另个输入端是外部输入的频率控制字。
这样,在每个时钟脉冲到达时,相位寄存器采样上个时钟周期内相位寄存器的值与频率控制字之和,并作为相位累加器在这时钟周期的输出。
频率控制字决定了相应的相位增量,相位累加器则不断对该相位增量进行线性累加,当相位累加器积满量时就会产生次溢出,从而完成个周期性的动作,这个动作周期即是合成信号的个频率周期。
于是,输出信号波形的频率表达式为由该式可知,输出信号频率主要取决于频率控制字,当增大时,可以不断的提高,由抽样定理,最高输出频率不得大于,而根据实验所得,实际工作频率小于较合适。
存位相位储器位加法器频率控制字输出序列图相位累加器是种功能非常强大是可编程芯片,此次设计中我们用它来实现功能。
数据从键盘输入后通过单片机从口与的个数据输入端将数据送到。
外部有源晶振采用,在外部晶振的控制下,程序将输入的数据进行处理,从的输出端输出送到数模转换电路得到我们所需的数据。
湖南工业大学本科生毕业设计论文图电路数模转换单元电路由产生的数字信号输出后,必须经过变换,变成模拟量后,才能使用示波器来测量我们所产生的信号。
本次的设计中,转换电路是由芯片和外接运算放大器所构成的。
对于芯片来说它有三种连接方式,即双缓冲方式单缓冲方式和完全直通方式。
其中,双缓冲方式是指内部的两寄存器工作在输入锁存状态单缓冲方式是指级锁存器锁存,另级锁存器直通完全直通方式是指两级寄存器都工作在直通状态,它们的输出数据都随输入数据的变化而变化。
由于本设计要输出两路相位差可调的波形,因而采用的是双缓冲器方式,用到了两块用来将中输出的数字信号转换成模拟信号,数字信号在中输出以后,把位数据送到的位数据端,经过的转换,输出个电流量,再经过集成运放将电流信号变成电压信号。
湖南




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