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简易低频信号发生器的设计 简易低频信号发生器的设计

格式:word 上传:2025-07-21 04:30:27
点介绍了主程序的流程框图及各个子程序的流程框图。 最后对整篇文章进行了总结。 单片机软件开发系统是美国公司出品的系列兼容单片机语言软件开发系统,与汇编相比,语言在功能上结构性可读性可维护性上有明显的优势,因而易学易用。 用过汇编语言后再使用来开发,体会更加深刻。 软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具。 全界面。 另外重要的点,只要看下编译后生成的汇编代码,就能体会到生成的目标代码效率非常之高,多数语句生成的汇编代码很紧凑,容易理解。 在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。 工具包的整体结构,与分别是和的集成开发环境,可以完成编辑编译,连接调试仿真等整个开发流程。 开发人员可以用本身或其它编辑器编辑或汇编原文件。 然后分别由及编译器编译生成目标文件。 目标文件可由创建生成库文件,也可以与库文件起经连接定位生成绝对目标文件。 文件由转换成标准的文件,以供调试器或使用进行源代码级调试。 也可由仿真器使用直接对目标板进行调试,也可以直接写入程序存储器如中。 标准编译器为微控器的软件开发提供了语言环境,同时保留了汇编代码高效快速的特点。 编译器的功能不断增强,使你可以更加贴近本身,及其它的衍生产品。 以被完全集成到的集成开发环境中,这个集成开发环境包含编译器汇编器,实时操作系统,项目管理器,调试器,李光飞,等单片机程序设计实例指导北京北京航空航天出版社,黄仁欣,等单片机原理及应用技术北京清华大学出版社,张毅刚,等单片机应用设计哈尔滨哈尔滨工业大学出版社,附录元器件清单元器件名称及规格标注电阻上拉电阻晶体振荡器瓷片电容,电解质电容按键开关直流电源数字示波器附录二芯片管脚图附录三电路原理图简易低频信号发生器的设计摘要本系统是基于单片机的数字式简易低频信号发生器。 用程序实现方波锯齿波三角波等信号,并在电子设计平台上对方案进行了仿真。 消除了传统信号发生器存在元器件分散性造成波形失真的弊端。 系统采用单片机作为控制核心,外围采用数字模拟转换电路按键电路。 通过按键控制可产生方波锯齿波正弦波。 波形的频率和幅度在定范围内可任意改变,其设计简单性能优良,可用于多种需要低频信号源的场所,具有定的实用性。 关键词单片机信号发生器转换中图分类号文献标志码号发生器设计,该课题的设计目的是充分运用大学期间所学的专业知识,考察现在正在使用的信号发生器的基本功能,完成个基本的实际系统的设计全过程。 关键是这个实际系统设计的过程,在整个过程中我可以充分发挥自动化的专业知识。 特别是这个信号发生器的设计中涉及到个典型的控制过程。 通过单片机控制个有特殊功能的信号发生芯片,可以产生系列有规律的幅度和频率可调的波形。 这样个信号发生装置在控制领域有相当广泛的应用范围。 在现代社会中,自动化技术已经渗透到社会生活的各个领域中。 在超声波测量技术中,超声换能器发射换能器和接收换能器是超声波检测技术的核心部件。 高精度宽频率范围高稳定性的激励源对于发射换能器及超声检测系统性能的改善和提高起着至关重要的作用。 传统的波形发生器通常由晶体管运放等分离元件制成。 与此相比,基于集成芯片的波形发生器具有高频信号输出波形稳定控制简便等特点。 其中,信号发生器是自动化领域中的个典型应用。 因为现代的自动化控制中基本都会利用信号来控制设备的工作。 利用信号的产生进行仪器的控制已经是自动控制中的个重要的手段,那么个幅度频率占空比以及波形可调的信号发生器的设计和完成更具有使用价值。 只要将这个信号发生器设计的基本思路掌握,不但可以融会贯通所学的专业知识还可以在以后工作中利用到,作为用来控制其他设备或设计的个参考。 信号发生器是电子实验室的基本设备之,目前各类学校广泛使用的是标准产品,虽然功能齐全性能指标较高,但是价格较贵,且许多功能用不上。 本文介绍种由单片机设计的简易信号发生器,该仪器结构简单,虽然功能及性能指标赶不上标准信号发生器,但满足般的实验要求。 其成本低体积小便于携带等特点,亦可作为电子产品维修人员的重要随身设备之。 本文主要分五大部分绪论系统概述和设计方案硬件部分软件部分,总结。 绪论,首先对课题研究背景和所涉及的相关技术目录摘要Ⅰ, 绪论课题背景单片机软件开发系统, 系统设计, 系统方案比较, 实验芯片简介, , 软件设计初始化子程序键扫描子函数波形数据产生子函数主函数硬件设计系统总体框图设计单片机晶振电路单片机复位电路调试及仿真波形结论致谢参考文献附录元器件清单附录二芯片管脚图附录三电路原理图附录四仿真波形附录五设计程序通信工程专业课程设计Ⅲ绪论课题背景基于单片机的波形中每点的时间间隔。 程序设定寄存器作定时器,作计数器。 当计算出时,只使用。 当时,将和串联起来使用。 被调用后开始计数,总定时时间到,输出个点,反复循环,从而在个周期内输出完整波形。 设计中软件分为初始化模块显示模块键盘扫描模块键值处理模块和波形产生模块。 初始化子函数初始化子函数的主要工作是设置定时器的工作模式初值预置开中断和打开定时器等。 在这里,定时器工作于位定时模式,单片机按定时时间重复的把波形送到的寄存器。 其程序流程图如图所示中断允许,开定时器,开总中断置初值,设为位定时模式开始返回通信工程专业课程设计Ⅲ键扫描子函数键扫描子函数的任务是检查个键是否有键按下,若有键按下,则执行相应的功能。 这里个键分别用于频率增加频率减小和正弦波,锯齿波和方波的选择功能。 其程序流程图如图所示图查键子函数程序流程图波形数据产生子函数波形数据产生函数是定时器的中断程序。 当定时器溢出时,发生次中断。 当发生中断时,单片机按次序将波形数据表中的波形数据送到,根据输入的数据大小输出对应电压。 波形数据产生子函数流程图如图所示查键开始返回定时值减波形选择定时值加查键号,按键值执行功能有键按下通信工程专业课程设计Ⅲ主函数主函数的任务是进行上电初始化,并在程序运行中不断查询按键情况执行相应的功能。 功能标志开中断中断返回查表指针加正弦波输出方波输出锯齿波输出关中断关定时重装初值开定时中断开始通信工程专业课程设计Ⅲ系统硬件设计系统总体框图设计本系统是以单片机和位转换芯片共同实现正弦波,方波,锯齿波这三种常见波形的产生及显示相互切换的功能。 图系统总体框图单片机晶振电路对于般的晶振可以在之间选择,这是电容可以对应的选择。 对于本设计的电容用,晶振选差,波形效果不是很好。 简易低频信号源输出的频率不是很高,在设计时每周期波形用个采样点合成,波形不是很光滑。 如果增加采样点,则输出的频率会更低,所以在设计时应根据应用特点选择合理的采样点数。 用单片机产生低频信号的最大优点是可以输出产生复杂的不规则波形,这是般通用信号源无法做到的。 通信工程专业课程设计Ⅲ结论个好的信号发生器系统应该具有价格低性能高,在低频范围内稳定性好操作方便,产品体积小耗电少等特点,才能在生活中各个领域内被广泛使用。 本系统按实际应用需求而设计。 硬件电路主要由和构成,所以产品体积小耗电少。 本次设计正弦波形三角波信号频率范围为,方波的频率范围为。 可以通过相应的按键控制信号的频率。 信号电压范围。 实验调试表明该数字式低频任意信号发生器在技术指标上完全达到了设计要求。 但由于设计简单,只是由单片机控制转换产生波,所以滤波效果不是很好,调试出的波形并不是很稳定。 若实际需要质量好点的波形,得考虑加上滤波电路。 致谢在本次系统的研究和设计过程中,我得到了老师和同学的热情帮助。 在此,对他们表示衷心的感谢。 首先,要对我的指导老师陈老师表示衷心的感谢。 从方案的选取审题。 查找资料,到系统软硬件的各部分设计工作,到最后报告的书写和完成,老师在我的整个课程设计中给了我很大的帮助和支持。 老师的谆谆教导。 使我受益匪浅。 其次,要对大学四年的所有给我授课的老师表示感谢。 是他们教会了我大学应该掌握的知识和技能,给我打下了坚实的理论基础。 只有运用四年学习的基础知识和经验的积累,才能使我能够顺利完成本次课程设计。 最后,要感谢我们班的众多同学,本次设计能够圆满完成。 和各位同学的帮助是息息相关的。 在本次设计中,我遇到了无数困难,在需要帮助的时候,各位同学给了我无私的帮助,帮我度过了个又个难关。 参考文献牛昱光,等单片机原理及接口技术北京电子工业出版。 晶振电路解法图,条引脚接在,另条接在。 电路图如图所示图单片机复位电路复位是单片机的初始化工作,复位后中央处理器和单片机内的其它功能部件都处在定的初始状态,并从这个状态开始工作。 为了防止程序执行过程中失步或运行紊乱,此处我们采用了上电复位及手动复位电路,电路图如图示波器波形选择开关单片机机下载线通信工程专业课程设计Ⅲ所示图通信工程专业课程设计Ⅲ调试及仿真波形硬件电路的调试比较简单,只要元器件安装无误,般都能次成功。 软件调试主要是各子程序的调试,对于频数的增减按键,由于计数器为位定时器,最大值为,在加减时用作为减数,这样频率的调整变化较快些,但是在接近最高频率变化太快如果加减时用作加减数,那么在频率的高端变化平稳,而在频率的低端则变化太慢。 调试时可根据应用特点选择加减数的大小。 简易低频信号源输出频率指标实际测试如下当按下键下时,波形为正弦波。 仿真图如图所示图正弦波仿真图当按下键两下时,播行为三角波。 仿真图如图所示图三角波仿真图由口直接可输出方波。 仿真图如图所示通信工程专业课程设计Ⅲ键是频率增加键,键是频率减小键本次设计的信号发生器正弦波的频率范围在,方波的输出频率范围在。 在对系统进行波形仿真时可以在虚拟示波器上观察到锯齿波三角波正弦波和方波的波形。 其中锯齿波三角波以及正弦波的输出误差较
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