没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
(完整word)单片机课程设计.doc
需积分: 6 0 下载量 173 浏览量
2022-11-15
04:04:16
上传
评论
收藏 1.04MB DOC 举报
温馨提示
试读
34页
(完整word)单片机课程设计.doc
资源推荐
资源详情
资源评论
(完整 word)单片机课程设计
第 0 页 共 31 页
淮 海 工 学 院
课 程 设 计 报 告 书
题 目: 信号发生器
学 院: 电子工程学院
专 业: 电气工程及其自动化
班 级: 电气 141
姓 名:
学 号:
评语:
成绩:
签名:
日期:
(完整 word)单片机课程设计
第 1 页 共 31 页
基于 DDS 技术的数控信号发生器的设计
1 引言
1.1 课题研究意义
DDS 正弦波信号发生器能对输出电平进行调节,输出各种波形,把信号发生器的频率稳
定度、准确度提高到与基准频率相同的水平,并且可以在很宽的频率范围内进行精细的频
率调节。在跳频技术、无线电通信技术方面有着重要的作用。
传统的正弦波信号发生器大多是基于模拟电子技术制作的,这种信号员制作简单,成
本低廉,但是他的缺点也很多,比如不便于存储,频率稳定性差,失真度高等。
DDS 是以全数字技术,从相位出发直接合成所需波形的一种新的合成原理。本设计采用
DDS 和单片机技术相结合,以 DDS 芯片 AD9850 为核心设计了一种幅度、相位、频率都可以
调节的正弦波信号发生器,它不仅能克服传统的正弦波信号发生器的缺点,而且由模拟乘法
器产生调幅电路、采用数字键控的方法实现二进制 PSK、ASK 信号,且频带较宽、频率稳定
度高,波形良好。设计目标是用 DDS 芯片 AD9850,产生 0KHz~2MHz 范围、步进 1KHz 可调、
输出峰峰值在 6V 的正弦波基本信号.以 AVR 单片机 Atmegal6 为控制核心,结合 FPGA 辅助逻
辑控制电路,对实现的正弦波基本信号进行幅度、频率、相位调制和调制度及频偏的程序
控制。以论文总体分为显示电路设计、DDS 电路设计、低通滤波器设计、单片机核心控制电
路设计。本设计完成的主要工作有:
(1)以 DDS 芯片为核心,比较不同类型的 DDS 芯片特点,最终选取 AD9850 为核心进
行信号发生器的系统设计、硬件设计、布板。
(完整 word)单片机课程设计
第 2 页 共 31 页
(2)使用汇编语言对单片机 STC12C5410AD 进行软件设计和实现,并对 AD8950 进行控
制进而产生各种信号。
(3)验证系统方案,对系统进行测试,使系统达到指标要求,在一定基础上对系统进行
改进。
1。2 本课设研究内容
系统功能要求:由单片机控制 DDS 芯片来实现对输出信号频率和相位的调整,并且可以
实现多种频率设定功能,具有调频,点频,扫频工作模式,并且通过液晶显示器将频率值显
示出来。
系统要求进行以下几个方面的设计:
1)显示电路设计;
2)DDS 电路设计;
3)低通滤波器设计;
4)单片机核心控制电路;
2 设计方案论证
2.1 总体设计指标
单片机控制 DDS 芯片来实现对输出信号频率和相位的调整,并且可以实现多种频率设定
功能,具有调频,点频,扫频工作模式,并且通过液晶显示器将频率值显示出来。
2.2 显示电路设计选择
(完整 word)单片机课程设计
第 3 页 共 31 页
由于采用 LCD 液晶显示器显示,所能够表达的信息较普通数码管丰富的多,面对于本系
统显示的信息又很多,所以如果能采用普通数码管来显示,则将严重影响设计出来的系统的
运行效果,操作界面差,占用硬件资源多,而液晶显示器具有以下优势:
1:结构简单,体积小,质量轻。
2:功耗小,散热小。液晶显示器的功耗可以控制在数十 uW/cm 以下,其在长时间工作后
的发热量远远低于 LED 显示器。
3:精确还原画面,文字笔画锐利,无论是视觉上还是物理上,液晶是完全平面的显示器。
4:画面不闪烁,液晶是属于受光型显示器件,背光板的工作是恒定的,其显示画面内
容只在画面内容出现变化时才能才能更改液晶的扭转情况.影响画面闪烁的只可能是背光
板的光线,而背光板的是以 75kHZ 左右的频率工作的,所以液晶显示器画面非常稳定,不
会出现闪烁现象。
5:辐射小,只有液晶显示器驱动电路才可能出现轻微的电磁泄露.
6:屏幕调节简单,方便。
为此,本设计的显示电路采用带中文字库的 LCD 液晶显示器显示.为了节约硬件资源,
这里选用具有串行通信功能的 LCD,型号为 12232F.
2.3 DDS 电路设计选择
DDS 主要有两种方案,结合本系统实际我们只讲我们系统用到的.即采用高性能的 DDS
单片电路的解决方案。随着微电子技术的飞速发展,目前为止市场上性能优良的 DDS 产品
不断推出,主要有 Qualcomm,AD,Sciteg,和 Stanford 等公司的单片电路.Qualcomm 公司
推出的 DDS 系列的 Q2220,Q2230,Q2240 和 Q2368,其中 Q2368 的时钟频率为 130MHZ,分辨
率 为 0.03HZ , 变 频 时 间 为 0 。 1us , 美 国 AD 公 司 也 相 继 推 出 了 他 们 的 DDS 系 列 ,
(完整 word)单片机课程设计
第 4 页 共 31 页
AD9850,AD9851,可以实现线性调频的 AD9852,两路正交输出的 AD 公司 AD9854 以 DDS 为核
心的 QPSK 调制器 AD9853,数字上变频器 AD9856 和 AD9857.AD 公司的 DDS 系列产品以其较
高的性价比,取得了极为广泛的应用。
考虑到实际硬件制作时元器件的购置,这里采用了 AD9850 芯片。芯片性能如下:
1.输出频率带宽:AD9850 的输出频率带宽理论值为 50%f,考虑到低通滤波器的特性和
设计难度,实际的输出频率带宽定在 20%f,本设计输出的频率为 0~10MHz,这样有很好
的幅频特性。
2。频率转换时间:DDS 是一个开环系统,这种结构使得 DDS 的频率转换时间极短,在
DDS 的频率控制字改变之后,需经过一个时钟周期后才能按照新的相位增量累加,以实现频
率的转换.
3.频率分辨率:AD9850 在频率 50MHz 标准参考频率时的分辨率可达 0.0116Hz,本频率
发生器在 1MHZ 一下时,频率输出的调节时间隔设为 1MHz,在 1MHZ 以上时,频率输出的调节
时间间隔设为 1kHz.
4.输出频率的信号幅度:在没有高频放大的情况下,从 AD9850 输出端可直接得到 1v
的正弦波信号。
2.4 低通滤波器的设计
由于输出实际上是时间极短的取样数据,所以 DDS 发生器输出的是一个阶梯正弦波,
必须经过低通滤波器将波形中所含的高次谐波滤除掉。输出信号总谐波分量畸变量(m)与
两主频率(fm 和 f)之比(m=fmc/f)有关:m 值越大,谐波畸变越小;m 值较小时,谐波畸
变较大。为消除 m 较小的谐波畸变,输出端采用 LC 高阶低通滤波器滤除高次谐波。为了使
通带内有稳定的响应和一定窄的过渡带,设计中采用椭圆低通滤波器。
剩余33页未读,继续阅读
资源评论
xinkai1688
- 粉丝: 345
- 资源: 8万+
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功