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073091一李文 正弦波信号发生器的设计 Designofsinewavesignalgenerator 研究意义 本设计充分利用单片机灵活的控制 丰富的外设处理能力 采用DDS技术 实现频率 幅值可调的正弦波波形的输出 同时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 正弦波信号发生器现今的发展和意义 本次毕业设计正弦波信号发生器的意义和方法 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 然后用其它仪表测量感兴趣的参数 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 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 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 输出波形频率的提高 使得波形发生器能应用于越来越广的领域 与VXI资源结合 波形发生器VXI模块仅限于航空 军事及国防等大型领域 在民用方面 VXI模块远远不如台式仪器更为方便 传统的信号发生器采用专用芯片 成本高 控制方式不灵活 根据其频率发生方法又可分为谐振法和合成法两种 研究内容 设计以AT89C51为主控制芯片 通过ADC8032输出正弦波信号 用示波器观察输出波形 系统初始频率为50Hz 变频采用 键控制 当按下 键是正弦波的频率自动加1输出 当按下 时 正弦波频率自动减1输出 实时测量输出信号的频率值 通过数码管显示 实时监控正弦波型号达到频率 研究方案 采用单片机编程的方法来实现 利用数模转换器DAC0832通过查表得方式输出需要的波形 该方法可以通过编程的方法来控制信号波形的频率和幅度 而且在硬件电路不变的情况下 通过改变程序来实现频率的变换 此外 由于通过编程方法产生的是数字信号 所以信号的精度可以做的很高 采用单片函数发生器 如8038 8038可同时产生正弦波 而且方法简单易行 用D A转换器的输出来改变调制电压 也可以实现数控调整频率 但产生信号的频率稳定度不高 采用锁相式频率合成器 利用锁相环 将压控振荡器 VCO 的输出频率锁定在所需频率上 该方案性能良好 但难以达到输出频率覆盖系数的要求 且电路复杂 课题框图 电源模块 AT89C51单片机 键盘输入 显示模块 数码管 数模转换 8032 复位电路 波形输出 时钟电路 方案设计步骤 1 搭建电源模块和正弦波产生模块 其中电源模块产生 5V 12V的直流电 为单片机 数模转换模块等供电 2 以AT89C51为核心 利用C语言编写程序 使得通过示波器能够产生没有明显失真的正弦波 3 将数码管显示模块加入系统中 实现数码管能够正确显示产生的正弦波的频率 4 加入按键中断 使得通过按键实现频率的步进 每次步进1HZ 控制频率误差控制在1HZ内并实现数码管的实时显示 5 系统联调 保证实验结果满足要求 记录结果 校正偏差 不失真的显示正弦波 数码管能实时
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