TOP18毕业设计_基于单片机的信号发生器设计.doc文档免费在线阅读

因此，有式可知当时，当时，，为了使数字控制能够使实现，我们在转换模块使用图所示的电阻连接方法。

当数字量为时，输出为。

的脚有的电流输入。

当数字量为时，输出为基准电压。

的脚有的电流输入。

用公式可以检验，确定表所列的电容值可满足后面频率产生要求。

频率控制细调参数计算电阻电容值选择和基频值由表所列。

其中的频率细分是指当第二为输出级可配以显示输出幅度的仪表，图输出频率与电流及振荡电容的关系另外，由于相邻频段之间存在着频率重叠现象。

且考虑到各频段对应的误差大小不同，因此设定各频段的实际起止频率围以期获得最小的误差。

表输范围。

经实验调整，我们选择了系列的如表所示，并确定了各所对应的频段和频率范围。

由于系统通过控制端电流和端电压，将各频段的频率范围划分为级间隔，因此各频段的输出误差为基于单片机的信号发生器设计系统概述和技术方案频段控制调整参数计算的输出频率和电容与端的电流间的关系如表所示。

固定个值，当端的电流从到的变化时，对应产生个频段的频率的电流对输出频率实现粗调。

第二步，通过在端产生个从到的电压范围，该范围同样包含级步进间隔，端的步进间隔再次细分为级步进间隔，从而在粗调的基础上实现微调。

到的电流，叠加上网络本身产生的电流，最终对端形成到的工作电流，使之产生相应的输出频率范围。

将此工作电流范围分为级步进间隔，输出频率范围也被分为级步进间隔。

所以，端控制的基础上，对输出频率实现微调控制。

为实现输出频率的数控调整，在端和端分别连接个电压输出的。

首先，通过产生到的输出电压，经电压电流转换网络，产生率主要受振荡电容，端电流和端电压的控制，其中前二者与输出频率的关系如图所示。

选择个值，对应端电流的变化，将产生定范围的输出频率。

另外，改变端的电压，可以在进行频率，占空比，幅度的在控制，以及产生波形的选择控制。

运放波形信号检测键盘输入控制频率粗调占空比控制频率细调波形选择幅度调节波形输出图方案框图的输出频围电路简单使用方便灵活等特点。

方案框图设计及基本控制原理如图所示，利用单片机对主信号发生芯片进行数字控制。

因为原是模拟量控制型芯片，所以中间要通过数模转换电路，对产生的波形信号生器设计系统概述和技术方案且无法满足高频精密信号源的要求。

美国马克希姆公司应市场的需求而研制的型单片集成高频精密函数发生器具有较高的频率特性频率范围很宽功能较全单片集成化外的中低频的正弦波矩形波含方波和三角波含锯齿波，而且频率与占空比不能单独调节，两者互相影响，这就给实际应用带来了许多不便。

此外，这些芯片的扩展功能较少，调节方式也不够灵活，基于单片机的信号发优点控制简单，波形效果好，频率带宽。

缺点硬件电路复杂。

为了满足设计要求，取得较好的效果。

显然方案二较为理想。

信号发生芯片选择目前，集成化的函数波形发生器大多采用或，但它们只能产生以下流电机的速度控制以及变频电源的控制。

缺点编程复杂，波形失真较大，并且不能达到要求输出的高频率信号。

方案二利用单片机控制波形信号产生芯片，通过单片机，键盘，显示实现波形的数字控制。

生芯片，选用的单片机有初步的了解，并且对整个系统的结构有个合理地分配。

方案选择方案直接利用单片机编程产生三角波，方波，锯齿波。

优点简化了用于产生波形的硬件和软件，特别适用于交流感应电动机和无刷直器设计就是设计个单片机控制系统，对信号发生芯片进行的控制。

通过这个单片机对信号发生芯片进行精密控制，实现对波形的选择，频率占空比以及波形幅度的控制。

这些控制可以通过键盘设定。

这就要求对选择的信号发理构成及其设计方法，着重分析了以美国公司生产的高频信号发生芯片为核心的精密多波形高频函数信号发生系统的软硬件原理，并开发了基于微处理器的软件程序。

本次设计的基于单片机的信号发生行了总结。

基于单片机的信号发生器设计系统概述和技术方案第章系统概述和设计方案论文的内容和组织本文提出并设计了种基于微处理器控制的信号发生芯片的信号发生器设计。

文中详细介绍了该系统的原理行了总结。

基于单片机的信号发生器设计系统概述和技术方案第章系统概述和设计方案论文的内容和组织本文提出并设计了种基于微处理器控制的信号发生芯片的信号发生器设计。

文中详细介绍了该系统的原理构成及其设计方法，着重分析了以美国公司生产的高频信号发生芯片为核心的精密多波形高频函数信号发生系统的软硬件原理，并开发了基于微处理器的软件程序。

本次设计的基于单片机的信号发生器设计就是设计个单片机控制系统，对信号发生芯片进行的控制。

通过这个单片机对信号发生芯片进行精密控制，实现对波形的选择，频率占空比以及波形幅度的控制。

这些控制可以通过键盘设定。

这就要求对选择的信号发生芯片，选用的单片机有初步的了解，并且对整个系统的结构有个合理地分配。

方案选择方案直接利用单片机编程产生三角波，方波，锯齿波。

优点简化了用于产生波形的硬件和软件，特别适用于交流感应电动机和无刷直流电机的速度控制以及变频电源的控制。

缺点编程复杂，波形失真较大，并且不能达到要求输出的高频率信号。

方案二利用单片机控制波形信号产生芯片，通过单片机，键盘，显示实现波形的数字控制。

优点控制简单，波形效果好，频率带宽。

缺点硬件电路复杂。

为了满足设计要求，取得较好的效果。

显然方案二较为理想。

信号发生芯片选择目前，集成化的函数波形发生器大多采用或，但它们只能产生以下的中低频的正弦波矩形波含方波和三角波含锯齿波，而且频率与占空比不能单独调节，两者互相影响，这就给实际应用带来了许多不便。

此外，这些芯片的扩展功能较少，调节方式也不够灵活，基于单片机的信号发生器设计系统概述和技术方案且无法满足高频精密信号源的要求。

美国马克希姆公司应市场的需求而研制的型单片集成高频精密函数发生器具有较高的频率特性频率范围很宽功能较全单片集成化外围电路简单使用方便灵活等特点。

方案框图设计及基本控制原理如图所示，利用单片机对主信号发生芯片进行数字控制。

因为原是模拟量控制型芯片，所以中间要通过数模转换电路，对产生的波形信号进行频率，占空比，幅度的在控制，以及产生波形的选择控制。

运放波形信号检测键盘输入控制频率粗调占空比控制频率细调波形选择幅度调节波形输出图方案框图的输出频率主要受振荡电容，端电流和端电压的控制，其中前二者与输出频率的关系如图所示。

选择个值，对应端电流的变化，将产生定范围的输出频率。

另外，改变端的电压，可以在控制的基础上，对输出频率实现微调控制。

为实现输出频率的数控调整，在端和端分别连接个电压输出的。

首先，通过产生到的输出电压，经电压电流转换网络，产生到的电流，叠加上网络本身产生的电流，最终对端形成到的工作电流，使之产生相应的输出频率范围。

将此工作电流范围分为级步进间隔，输出频率范围也被分为级步进间隔。

所以，端的电流对输出频率实现粗调。

第二步，通过在端产生个从到的电压范围，该范围同样包含级步进间隔，端的步进间隔再次细分为级步进间隔，从而在粗调的基础上实现微调。

基于单片机的信号发生器设计系统概述和技术方案频段控制调整参数计算的输出频率和电容与端的电流间的关系如表所示。

固定个值，当端的电流从到的变化时，对应产生个频段的频率范围。

经实验调整，我们选择了系列的如表所示，并确定了各所对应的频段和频率范围。

由于系统通过控制端电流和端电压，将各频段的频率范围划分为级间隔，因此各频段的输出误差为图输出频率与电流及振荡电容的关系另外，由于相邻频段之间存在着频率重叠现象。

且考虑到各频段对应的误差大小不同，因此设定各频段的实际起止频率围以期获得最小的误差。

表输出波形频率范围与的关系表频段号基于单片机的信号发生器设计系统概述和技术方案在脚和脚接上电容以后，脚是频率控制的电流输入端，利用恒定电流向电容充电和放电，便可形成振荡。

是受脚和脚端电压的控制，振荡频率由下式确定。

因为我们要求的频率范围在，分四个频段来满足要求，在每个频段上连续可调，由芯片内部参数可知道，当时，的容量范围可以在时，芯片有较好的性能。

因此，有式可知当时，当时，，为了使数字控制能够使实现，我们在转换模块使用图所示的电阻连接方法。

当数字量为时，输出为。

的脚有的电流输入。

当数字量为时，输出为基准电压。

的脚有的电流输入。

用公式可以检验，确定表所列的电容值可满足后面频率产生要求。

频率控制细调参数计算电阻电容值选择和基频值由表所列。

其中的频率细分是指当第二为输出级可配以显示输出幅度的仪表，并且放大电路有待进步改进，使其具有更强的输出能力。

基于单片机的信号发生器设计参考文献参考文献康华光电子技术基础第四版北京高等教育出版社，张友德等单片微型机原理应用与实验上海复旦大学出版社，陈泽宗等单片精密函数发生器应用电子技术报常新等高频信号发生器原理，维修与鉴定北京电子工业出版社谢嘉奎，宣月清电子线路非线性部分北京高等教育出版社张肃文高频电子线路北京高等教育出版社解月珍等信号产生电路北京电子工业出版社黄晓林测控应用中若干重要电路的设计北京高等教育出版社肖瑞珠等小型码流发生器设计北京高等教育出版社陈文峰基于虚拟仪器检测系统单片机应用江太辉等高频波形发生器的特性信息技术报基于单片机的信号发生器设计附录附录的单片机软件控制程序启动总线停