电路CAD课程设计.波形发生器

电路CAD课程设计.波形发生器
电路CAD课程设计.波形发生器

电路CAD课程设计报告题目波形发生器

学生姓名

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指导教师

2011 年 12 月 18 日

波形发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电压或仪器。根据用途不同,有产生三种或多种波形的波形发生器,使用的器件可以是分立器件,也可以采用集成电路。本次波形发生器设计要求产生方波和三角波,矩形波发生电路是其它非正弦发生电路的基础,当方波电压加在积分运算电路的输入端是,输出就获得三角波电压。而矩形波电压只有两种状态,不是高电平,就是低电平,所以电压比较器是它的重要组成部分;因为产生振荡,就要求输出的两种状态自动地相互转换,所以电路中必须引入反馈;因为输出状态应按一定的时间间隔交替变化,即产生周期性变化,所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间。

关键词:波形发生器,三角波,方波,电路原理图,PCB图

1设计任务与要求 (3)

1.1 设计要求 (3)

1.2设计任务 (3)

2方案选择 (3)

3 单元电路设计 (5)

3.1 矩形波发生器电路 (5)

3.2 三角波发生器电路 (6)

3.3 电源电路 (6)

3.4 单元电路计算 (7)

4 电路板图设计 (10)

4.1 总原理图 (10)

5 设计结论 (14)

6 参考文献 (14)

波形发生器

1、设计任务与要求

1.1设计要求:

使用集成运放设计一个波形发生器,产生一个频率为f o = 5 kHz 的方波,

其电压幅度为+V s = |-V s | = 14V 。同时产生一个频率为f o = 5kHz 的三角波,其幅度为+Vt = |-V t | = 5V 。波形发生器方框图见图(图1)。

1.2设计任务:

1.2.1方波发生器设计; 1.2.2三角波发生器设计; 1.2.3电源电路设计。

2、方案选择

波形发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电压或仪器。根据用途不同,有产生三种或多种波形的波形发生器,使用的器件可以是分立器件(如视频信号函数发生器S101全部采用晶体管),也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块5G8038)。本次波形发生器设计要求产生方波和三角波,矩形波发生电路是其它非正弦发生电路的基础,当方波电压加在积分运算电路的输入端是,输出就获得三角波电压。而矩形波电压只有两种状态,不是高电平,就是低电平,所以电压比较器是它的重要组成部分;因为产生振荡,就要求输出的两种状态自动地相互转换,所以电路中必须引入反馈;因为输出状态应按一定的时间间隔交替变化,即产生周期性变化,所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间。

系统原理框图如下示:

模拟电路实现方案

方波发生器电路 三角波发生器电路 电源电路 波形发生器方框图

用正弦波发生器产生正弦波信号,然后用过零比较器产生方波,再经积分电路产生三角波,电路框图如上示。此电路结构简单,且有良好的正弦波和方波信号。但经过积分电路产生同步三角波信号,存在难度。原因是积分器电路的积分时间常数是不变的,且随着方波信号频率的改变,积分电路输出的三角波的幅度同时改变。若要同时保持三角波的输出幅度不变,须同时改变积分时间常数的大小。

系统原理框图如下示:

方波发生器电路三角波发生器电路

电源电路

波形发生器方框图

若用运放完成,则选定用比较器,比较器器有好多种,比如单限比较器,滞回比较器,窗口比较器等等。虽然单限比较器很灵敏,但是抗干扰能力差。滞回比较器具有滞回特性,即具有惯性,因而也就是具有一定的抗干扰能力。从而选择滞回比较器。

由于本次波形发生器设计要求产生方波和三角波,矩形波发生电路是其它非正弦发生电路的基础,当方波电压加在积分运算电路的输入端是,输出就获得三角波电压。而矩形波电压只有两种状态,不是高电平,就是低电平,所以电压比较器是它的重要组成部分;因为产生振荡,就要求输出的两种状态自动地相互转换,所以电路中必须引入反馈;因为输出状态应按一定的时间间隔交替变化,即产生周期性变化,所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间。

3 .单元电路设计

3.1 矩形波发生器电路

矩形波发生电路是其它非正弦发生电路的基础,当方波电压加在积分运算电路的输入端是,输出就获得三角波电压。而矩形波电压只有两种状态,不是高电平,就是低电平,所以电压比较器是它的重要组成部分;因为产生振荡,就要求输出的两种状态自动地相互转换,所以电路中必须引入反馈;因为输出状态应按一定的时间间隔交替变化,即产生周期性变化,所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间。

下图是矩形发生器电路,它由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC 回路既作为延迟环节,又作为反馈网络,通过RC充,放电实现输出状态的自动转换。

矩形发生电路

原理:将输出电压U0经过RC积分电路,利用电容的充放电电压取代外加输入信号送入比较器反相端,与同相端上的门限电压相比较,使比较器的输出不断发生转化,从而形成高低电平周期性交替的矩形振荡波形。接通电源的瞬间,电容C的初始电压为0,电路输出电压U0使高电平或者低电平是随机的,假设输出电压为高电平U0=+UZ,则运放的同相输入端电位是U+=UT+. (1)u0通过R对电容C正向充电,使UC增加,当UC上升到略大于UT+,比较器输出电压发生反转,U0由+UZ变为-UZ,同相端的电位U+由UT+变为UT-。

(2)UC通过T对电容反向放电,使UC减小,当UC减小到略小于UT-,比较器输出电压发生反转,U0由-UZ变为+UZ,同相端的电位U+由UT-变为UT+。3.2 三角形波发生器电路

在方波发生电路中,当滞回比较器的阈值电压数值比较小时,可将电容两端的电压看成为近似三角波。但是,一方面这个三角波的线性度较差,另一方面带负载后将使电路的性能产生变化。实际上,只要将方波电压作为积分运算电路的输入,在积分运算的输出就得到三角波电压。如下图所示。

三角波产生电路

3.3 电源电路

本设计还要求有电源电路。稳压电源的设计,是根据稳压电源的输出电压U o、输出电流I o、输出纹波电压ΔU op-p等性能指标要求,正确地确定出变压器、集成稳压器、整流二极管和滤波电路中所用元器件的性能参数,从而合理的选择这些器件。下图为稳压电源.

输出电压可调的稳压电源

3.4 单元电路计算

3.4.1 频率计算公式:

由于R3是可调电阻,可调范围为0~100K,所以频率f的可调范围为500~50M。当可调电阻R3为10K时,达到本次设计要求的5KHz。

在本次设计中,为了满足负载的需要,在集成运放的输出端加稳压管限幅电路,从而获得合适的Ut 。为了产生幅度相同的矩形波,两个稳压管的特性必须相同,如图(6)。

本次设计采用两稳压管反向串接,其中稳压电压为14V,正向导通电压为0.9717V。所以Uz的值为14.9717V。

3.4.2 幅度的计算公式:

±Ut=±R1Uz/R2

Ut=±14.9717V。

如果电路图仅此而已,如下图所示,则幅度改变的话,频率就跟着改变。如何使调频率和调幅度不相互影响

幅度改变频率就跟着改变的信号发生器

对应的信号发生器输出波形

可以在输出端Ut处加一跟随器,这样调频和调幅可互不影响。如下图所示:

调频和调幅可互不影响的信号发生器

对应的调频和调幅可互不影响的信号发生器输出波形

4 电路板图设计

4.1 总原理图

4.1.1 用EWB仿真设计

a.用EWB绘制的电路图:

EWB绘制波形发生器

b.用EWB仿真的波形图:

EWB绘制波形发生器仿真结果

4.1.2 用Protel 模拟电路 a.用Protel 绘制的原理图

O PA MP1

O PA MP2

O PA MP3

O PA MP4

R 215K

R 110K

R 310

R 510K

R 4

2.5K

R 6

8K

R 7

8K

D 2

D 1

C 10.2μ

C 2

100μ

C 3

100μ

B T515V

B T6

15V

B T215V

B T115V

B T315V

B T415V

B T715V

B T8

15V

b.用Protel 绘制的原理图ERC 检查

c.用Protel 绘制的原理图生成网络表

d.用Protel绘制的PCB板:

用Protel绘制的原理图封装PCB板

4.1.3 元件清单及封装:

元件序

号型号主要参数封装数量备

R1 RES2 10k AXIAL0.3 1 R2 RES2 15k AXIAL0.3 1 R3 RES2 10k AXIAL0.3 1

R4 RES2 2.5k AXIAL0.3 1 R5 POT2 10k VR2 1 R6 POT2 8k VR2 1 R7 POT2 8k VR2 1 C1 CAP 0.2uF RAD0.4 1 C2 CAP 100uF RAD0.4 1 C3 CAP 100uF RAD0.4 1 D1 DIODE

SCHOTTKY

DIODE0.4 1

D2 DIODE

SCHOTTKY

DIODE0.4 1 OPAMP1 OPAMP DIP6 1 OPAMP2 OPAMP DIP6 1 OPAMP3 OPAMP DIP6 1 OPAMP4 OPAMP DIP6 1 BT1 BATTERY 15v RAD0.4 1 BT2 BATTERY 15v RAD0.4 1 BT3 BATTERY 15v RAD0.4 1 BT4 BATTERY 15v RAD0.4 1 BT5 BATTERY 15v RAD0.4 1 BT6 BATTERY 15v RAD0.4 1 BT7 BATTERY 15v RAD0.4 1 BT8 BATTERY 15v RAD0.4 1

5 .设计结论

通过本次课程设计,学会了通过使用EWB仿真,产生平时示波器上才有的方波和三角波波形。成功的使用集成运放设计一个波形发生器,产生一个频率为f

= 5 kHz的方波,其电压幅度为+V s = |-V s | = 15V。同时产生一个频率为f o= o

5kHz的三角波,其幅度为+V t = |-V t | = 5V。并通过自己的实践,利用Protel 软件制作简易波形发生器的电路以及PCB板。这次设计在网上查找资料和老师同学们的帮助下,最终达到了设计的目的,非常感谢老师的指导,同时也看到了自己的不足。以后将更加努力,多做才能熟练,本次课程设计将在以后的工作中给予巨大的启示!

6 .参考文献

《电路CAD讲义》.萧宝瑾.太原理工大学.

《电路CAD课程设计》教学大纲(08)

《课程设计报告说明》

课程设计波形发生器

一、设计任务和要求 要求:设计并制作用分立元件和集成运算放大器组成的能产生方波、三角波和正弦波的波形发生器。 二、原理电路设计: (1)方案的提出 方案一: ①先由文氏桥振荡产生一个正弦波信号(右图) ②把文氏桥产生的正弦波通过一个过零比较器 从而把正弦波转换成方波。 ③把方波信号通过一个积分器。转换成三角波。 方案二: ①由比较器和积分器构成方波三角波产生电路。(下图) ②然后通过低通滤波把三角波转换成正弦波信号。 方案三: ①由比较器和积分器构成方波三角波产生电路。(电路图与方案二相同) ②用折线法把三角波转换成正弦波。(下图) (2)方案的比较与确定 方案一:

文氏桥的振荡原理:正反馈RC网络与反馈支路构成桥式反馈电路。当R1=R2、C1=C2。即f=f 时,F=1/3、Au=3。然而,起振条件为Au略大于3。实际操作时, 如果要满足振荡条件R4/R3=2时,起振很慢。如果R4/R3大于2时,正弦波信号顶部失真。调试困难。RC串、并联选频电路的幅频特性不对称,且选择性较差。因此放弃方案一。 方案二: 把滞回比较器和积分比较器首尾相接形成正反馈闭环系统,就构成三角波发生器和方波发生器。比较器输出的风波经积分可得到三角波、三角波又触发比较器自动翻转形成方波,这样即可构成三角波和方波发生器。 通过低通滤波把三角波转换成正弦波是在三角波电压为固定频率或频率变化范围很小的情况下使用。然而,指标要求输出频率分别为102H Z、103H Z和104Hz。因此不满足使用低通滤波的条件。放弃方案二。 方案三: 方波三角波发生器原理如同方案二。 比较三角波和正弦波的波形可以发现,在正弦波从零逐渐增大到峰值的过程中,与三角波的差别越来越大;即零附近的差别最小,峰值附近差别最大。因此,根据正弦波与三角波的差别,将三角波分成若干段,按不同的比例衰减,就可以得到近似与正弦波的折线化波形。而且折线法不受频率范围的限制,便于集成化。 综合以上三种方案的优缺点,最终选择方案三来完成本次课程设计。 (3)单元电路设计 此电路由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路既作为延迟环节,又作为反馈网络,通过RC充、放电实现输出状态的自动转换。设某一时刻输出

利用Labview实现任意波形发生器的设计

沈阳理工大学课程设计专用纸No I

1 引言 波形发生器是一种常用的信号源,广泛应用于通信、雷达、测控、电子对抗以及现代化仪器仪表等领域,是一种为电子测量工作提供符合严格技术要求的电信号设备。随着现代电子技术的飞速发展,现代电子测量工作对波形发生器的性能提出了更高的要求,不仅要求能产生正弦波、方波等标准波形,还能根据需要产生任意波形,且操作方便,输出波形质量好,输出频率范围宽,输出频率稳定度、准确度及分辨率高,频率转换速度快且频率转换时输出波形相位连续等。可见,为适应现代电子技术的不断发展和市场需求,研究制作高性能的任意波形发生器十分有必要,而且意义重大。 波形发生器的核心技术是频率合成技术,主要方法有:直接模拟频率合成、锁相环频率合成(PLL),直接数字合成技术(DDS)。 传统的波形发生器一般基于模拟技术。它首先生成一定频率的正弦信号,然后再对这个正弦信号进行处理,从而输出其他波形信号。早期的信号发生器大都采用谐振法,后来出现采用锁相环等频率合成技术的波形发生器。但基于模拟技术的传统波形发生器能生成的信号类型比较有限,一般只能生成正弦波、方波、三角波等少数的规则波形信号。随着待测设备的种类越来越丰富,测试用的激励信号也越来越复杂,传统波形发生器已经不能满足这些测试需要,任意波形发生器(AWG)就是在这种情况下,为满足众多领域对于复杂的、可由用户自定义波形的测试信号的日益增长的需要而诞生的。随着微处理器性能的提高,出现了由微处理器、D/A以及相关硬件、软件构成的波形发生器。它扩展了波形发生器的功能,产生的波形也比以往复杂。实质上它采用了软件控制,利用微处理器控制D/A,就可以得到各种简单波形。但由于微处理器的速度限制,这种方式的波形发生器输出频率较低。目前的任意波形发生器普遍采用DDS(直接数字频率合成)技术。基于DDS技术的任意波形发生器(AWG)利用高速存储器作为查找表,通过高速D/A转换器对存储器的波形进行合成。它不仅可以产生正弦波、方波、三角波和锯齿波等规则波形,而且还可以通过上位机编辑,产生真正意义上的任意波形。

CAD实验报告

实验报告 课程名称:制图基础及计算机绘图 学生姓名: 班级学号: 指导教师: 指导单位: 日期: 2014年 12 月 20日至 2014 年 12 月 23 日

实验一平面图形的设计 班级学号姓名 第周星期第节成绩 一、实验目的 1. 学会打开、关闭和保存图形文件和熟悉MDT2004DX的界面。熟悉 MDT2004DX环境及常用绘图命令和编辑命令。 2. 学会部分常用绘图命令和编辑命令,掌握工具栏的调用方法。 3. 学会视窗的显示控制和图层的建立,学会注写文字。 二、实验内容 按图示尺寸完成横置A4图一张,尺寸标注不作要求。横置A4图纸幅面尺寸、图框、标题栏按教材第1章相关内容绘制。 实验步骤: 一.启动CAD 选择桌面快捷键cad,双击打开。

1.创建新图形文件 选择菜单“文件→新建部件文件”,在选择样板对话框中选择acad.dwt,如图1所示。 2.绘制297X210 A4图纸。 命令如下: 命令: l LINE 指定第一点: 指定下一点或[放弃(U)]: 297 指定下一点或[放弃(U)]: 210 指定下一点或[闭合(C)/放弃(U)]: 297 指定下一点或[闭合(C)/放弃(U)]: c

3.绘制图框 使用Offset命令,使左边界向右偏移25。上下和右边界都偏移 5 命令: _offset 当前设置: 删除源=否图层=源OFFSETGAPTYPE=0 指定偏移距离或[通过(T)/删除(E)/图层(L)] <20.0000>: 25 指定偏移距离或[通过(T)/删除(E)/图层(L)] <25.0000>: 5

4.去处图框四角多余的部分 命令: amfillet2d (标注模式:关)(剪切模式) 当前圆角半径= 10 选择第一个对象或[多段线(P)/设置(S)/标注(D)]<设置>: 选择第二个对象或<按回车键表示多段线>: 图元无法用自身圆角。(标注模式:关)(剪切模式) 当前圆角半径= 10 选择第一个对象或[多段线(P)/设置(S)/标注(D)]<设置>:s (标注模式:关)(剪切模式) 当前圆角半径= 0 选择第一个对象或[多段线(P)/设置(S)/标注(D)]<设置>: 选择第二个对象或<按回车键表示多段线>:(标注模式:关)(剪切模式) 当前圆角半径= 0 选择第一个对象或[多段线(P)/设置(S)/标注(D)]<设置>: 选择第二个对象或<按回车键表示多段线>:(标注模式:关)(剪切模式) 当前圆角半径= 0 选择第一个对象或[多段线(P)/设置(S)/标注(D)]<设置>: 选择第二个对象或<按回车键表示多段线>:(标注模式:关)(剪切模式) 当前圆角半径= 0 选择第一个对象或[多段线(P)/设置(S)/标注(D)]<设置>: 选择第二个对象或<按回车键表示多段线>:(标注模式:关)(剪切模式) 当前圆角半径= 0

模电课程设计(波形发生器)

课程设计 课程名称模拟电子技术基础课程设计题目名称波形发生电路_ 学生学院物理与光电工程学院 专业班级电子科学与技术(5)班 学号 学生姓名 指导教师 2013-12-10

一、题目: 波形发生电路 二、设计任务与技术指标 要求:设计并制作用分立元件和集成运算放大器组成的能产生正弦波、方波和三 角波的波形发生器。 基本指标: 1、输出的各种波形基本不失真; 2、频率范围为50H Z ~20KH Z ,连续可调; 3、方波和正弦波的电压峰峰值V PP >10V ,三角波的V PP >20V 。 三、电路设计及其原理 1) 方案的提出 方案一 ①用RC 桥式振荡器产生正弦波。 ②正弦波经过一个过零比较器产生方波。 ③方波通过积分运算产生三角波。 方案二 ①由滞回比较器和积分运算构成方波和三角波发生电路。(如图1所示) ②再由低通滤波把三角波转成正弦波。 方案三 ①由滞回比较器和积分运算构成方波和三角波发生电路。(同方案二) ②利用折线法把三角波转换成正弦波。(如图2所示) 图1 图3 图2

2)方案的比较 方案一中以RC串并联网络为选频网络和正反馈网络、并引入电压串联负反馈,从而产生正弦波。为了稳定正弦波幅值,一般要在反馈电阻一边串联一对反向的并联二极管,但这样会使正弦波出现交越失真。R1/R2=2时,起振很慢; R1/R2>2时,正弦波会顶部失真。调试困难。还有,RC桥式振荡器对同轴电位器的精确度要求较高,否则,正弦波很容易失真。 方案二的低通滤波产生正弦波适宜在三角波频率固定或变化小时使用,而本次课程设计要求频率50Hz-20KHz,显然不适合。 方案三滞回比较器和积分比较器首尾相接形成正反馈闭环系统,这样就形成方波发生器和三角波发生器。滞回比较器输出的方波经积分产生三角波,三角波又触发比较器自动翻转成方波。 另外,根据正弦波与三角波的差别,将三角波分成若干段,按不同的比例衰减,就可以得到近似与正弦波的折线化波形。而且折线法不受频率范围的限制,便于集成化。虽然反馈网络中电阻的匹配困难,但可以通过理论计算出每个电阻阻值后再调试。这样可以省下很多功夫。 综合以上三种方案的优缺点,最终选择方案三来完成本次课程设计。 3)单元电路设计 方波---三角波产生电路

简易波形发生器设计报告

电子信息工程学院 硬件课程设计实验室课程设计报告题目:波形发生器设计 年级:13级 专业:电子信息工程学院学号:201321111126 学生姓名:覃凤素 指导教师:罗伟华 2015年11月1日

波形发生器设计 波形发生器亦称函数发生器,作为实验信号源,是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。 波形发生器一般是指能自动产生方波、三角波、正弦波等电压波形的电路。产生方波、三角波、正弦波的方案有多种,如先产生正弦波,再通过运算电路将正弦波转化为方波,经过积分电路将其转化为三角波,或者是先产生方波-三角波,再将三角波变为正弦波。本课程所设计电路采用第二种方法,利用集成运放构成的比较器和电容的充放电,实现集成运放的周期性翻转,从而在输出端产生一个方波。再经过积分电路产生三角波,最后通过正弦波转换电路形成正弦波。 一、设计要求: (1) 设计一套函数信号发生器,能自动产生方波、三角波、正弦波等电压波形; (2) 输出信号的频率要求可调; (3) 根据性能指标,计算元件参数,选好元件,设计电路并画出电路图; (4) 在面包板上搭出电路,最后在电路板上焊出来; (5) 测出静态工作点并记录; (6) 给出分析过程、电路图和记录的波形。 扩展部分: (1)产生一组锯齿波,频率范围为10Hz~100Hz , V V 8p -p =; (2)将方波—三角波发生器电路改成矩形波—锯齿波发生器,给出设计电路,并记录波形。 二、技术指标 (1) 频率范围:100Hz~1kHz,1kHz~10kHz ; (2) 输出电压:方波V V 24p -p ≤,三角波V V 6p -p =,正弦波V V 1p -p ≥; (3) 波形特性:方波s t μ30r < (1kHz ,最大输出时),三角波%2V <γ ,正弦波y~<2%。 三、选材: 元器件:ua741 2个,3DG130 4个,电阻,电容,二极管 仪器仪表: 直流稳压电源,电烙铁,万用表和双踪示波器 四、方案论证 方案一:用RC 桥式正弦波振荡器产生正弦波,经过滞回比较器输出方波,方波在经过积分器得到三角波。

模电课程设计-波形发生器

一、设计题目 波形发生电路 二、设计任务和要求 要求:设计并制作用分立元件和集成运算放大器组成的能产生方波、三角波和正弦波的波形发生器。 指标:输出频率分别为:102H Z、103H Z和104Hz;输出电压峰峰值V PP≥20V 三、原理电路设计: (1)方案的提出 方案一: ①先由文氏桥振荡产生一个正弦波信号(右图) ②把文氏桥产生的正弦波通过一个过零比较器 从而把正弦波转换成方波。 ③把方波信号通过一个积分器。转换成三角波。 方案二: ①由比较器和积分器构成方波三角波产生电路。(下图) ②然后通过低通滤波把三角波转换成正弦波信号。 方案三: ①由比较器和积分器构成方波三角波产生电路。(电路图与方案二相同) ②用折线法把三角波转换成正弦波。(下图)

(2)方案的比较与确定 方案一: 文氏桥的振荡原理:正反馈RC网络与反馈支路构成桥式反馈电路。当R1=R2、时,F=1/3、Au=3。然而,起振条件为Au略大于3。实际操作时,C1=C2。即f=f 如果要满足振荡条件R4/R3=2时,起振很慢。如果R4/R3大于2时,正弦波信号顶部失真。调试困难。RC串、并联选频电路的幅频特性不对称,且选择性较差。因此放弃方案一。 方案二: 把滞回比较器和积分比较器首尾相接形成正反馈闭环系统,就构成三角波发生器和方波发生器。比较器输出的风波经积分可得到三角波、三角波又触发比较器自动翻转形成方波,这样即可构成三角波和方波发生器。 通过低通滤波把三角波转换成正弦波是在三角波电压为固定频率或频率变化范围很小的情况下使用。然而,指标要求输出频率分别为102H Z、103H Z和104Hz。因此不满足使用低通滤波的条件。放弃方案二。 方案三: 方波三角波发生器原理如同方案二。 比较三角波和正弦波的波形可以发现,在正弦波从零逐渐增大到峰值的过程中,与三角波的差别越来越大;即零附近的差别最小,峰值附近差别最大。因此,根据正弦波与三角波的差别,将三角波分成若干段,按不同的比例衰减,就可以得到近似与正弦波的折线化波形。而且折线法不受频率范围的限制,便于集成化。 综合以上三种方案的优缺点,最终选择方案三来完成本次课程设计。 (3)单元电路设计

CAD课程设计报告

计算机辅助设计 课程设计报告 课程名称计算机辅助设计 设计题目千斤顶的二维工程图和三维建模专业班级工程力学02 学生姓名齐静学号20097235起止日期2012.1.4至2012.1.13

重庆大学本科学生课程设计任务书 课程设计题目计算机辅助设计 学院资源及环境科学学院专业工程力学年级2009 已知参数和设计要求: 已知参数为:某千斤顶的二维工程图样。 设计要求:根据千斤顶的二维工程图样,用CAD软件完成千斤顶的二维工程图和三维建模,并完成课程设计报告。 学生应完成的工作: 学生用CAD软件完成千斤顶的二维工程图和三维建模,并提交相应的课程设计报告。 目前资料收集情况(含指定参考资料): 千斤顶的二维图样。 课程设计的工作计划: 1、计算机辅助设计上机时间安排: 2012年1月4日至2012年1月13日 2、计算机辅助设计上机地点: A理119 任务下达日期2011年12月30日完成日期年月日指导教师(签名)学生(签名) 说明:1、学院、专业、年级均填全称,如:光电工程学院、测控技术、2003。 2、本表除签名外均可采用计算机打印。本表不够,可另附页,但应在页脚添加页码

2.1千斤顶的二维制图 2.1.1绘制二维图的基准图 1、打开“AutoCAD”,选择“格式”|“图层”命令,弹出“图层特性管理器”窗口,新建“粗实线”、“细实线”、“中心线”、“文字说明”、“虚线”五个图层。设置如下图: 2、选择“格式”|“线型”命令,将全局比例因子设为“0.4”;选择“格式”|“线宽”命令,将“显示线宽”勾选;选择“标注”|“标注样式”,弹出“标注样式管理器”窗口,单击“修改”,修改如下: 3、保存当前绘图,命名为“基准图”,并关闭。 2.1.2绘制二维底座零件图 1、打开“基准图”,选择“粗实线”图层,绘制“200x287”的边框,按照1:1的比例绘制底座零件图并标注,按照要求写好文字说明;

微机原理课程设计波形发生器

微机原理课程设计 波形发生器 基本要求: (1)通过按键选择波形,波形选择(方波、三角波)。8255 A 和0832 (2)通过按键设定波形的频率,同时波形频率在数码管上显示。8255A (3)频率设定后,通过8253精确计时来设置波形宽度大小,比如方波的占空比。(4)8259A产生中断,用示波器显示输出波形。 附加要求: (1)通过按键可以增大或者降低频率; (2)显示正弦波。

目录 一理论部分 1.1 课程设计的目的 (2) 1.2 课程设计要求与内容 (2) 1.3 总体设计方案 (2) (1)设计思想及方案论证 (2) (2)总体设计方案框图 (3) 1.4 系统硬件设计 (4) 1.5 系统软件设计 (5) 二实践部分 2.1 系统硬件原理简介 (6) 2.2 程序调试 (9) 2.3 软件系统的使用说明 (9) 三课程设计结果分析 3.1 实验结果 (10) 3.2 结果分析 (11) 四课程设计总结 (11) 五附录 5.1源程序及说明 (12)

波形发生器 一 理论部分 1.1 课程设计的目的 (1)综合模拟电子线路、数字电子技术和微机原理等多门专业基础课程的知识,使学生对 以计算机为核心的通信、测量或控制系统有个全面了解和实践的过程。 (2)掌握常规芯片的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法,进一步锻炼同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力,强化本学科内容并扩展知识面。 (3)体验分析问题、提出解决方案、通过编程等手段实现解决方案、不断调试最终达到设计要求的全过程。 (4)培养学生的创造力和对专业的适应性。 1.2 课程设计的内容和要求 1、通过按键选择波形,波形选择(方波、三角波、正弦波)。8255 A 和0832 2、通过按键设定波形的频率,同时波形频率在数码管上显示。8255A 3、频率设定后,通过8253精确计时来设置波形宽度大小,比如方波的占空比。 4、8259A 产生中断,用示波器显示输出波形。 5、通过按键可以增大或者降低频率; 6、画出电路原理图,说明工作原理,编写程序及程序流程图。 1.3 总体设计方案 (1)设计思想及方案论证 由于要求达到模拟信号波形发生,因此要由D/A 转换芯片0832来来完成此项任务,由8253形成波形的主要做法是:先输出一个下限电平,将其保持t 然后输出一个稍高的电平,在保持t ,然后重复此过程,因此需要延长0832输入数据的时间间隔来改变频率。如图1信号发生波形图所示。0832输入的数据的延时可以通过软件完成,也可以通过硬件完成。由于实验要求输出的波的频率可以改变,且精确,所以选用硬件延时 硬件延时主要由计时器8253和中断控制器8259来实现。由8253输出的方波的高低电平,来触发8259的IR0端,8259给CPU 中断信号,CPU 中断来执行相应的中断子程序,中断子程序为向0832输出数据的程序,通过选择此程序可以产生锯齿波,方波,正弦波。由于0832产生的方波的频率可以控制,所以每次中断执行波形发生程序的时间间隔可以精确控制。以此来控制输出的波形频率。最后通过8255驱动LED 数码显示管,实现对输入的频率的显示,由键盘直接输入波形频率,通过LED 数码显示管显示。 +5V 0V 图1 信号发生波形图

运放组成的波形发生器电路设计

运放组成的波形发生器电 路设计 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

运放组成的波形发生器电路设计、装配与调试 1. 运放组成的波形发生器的单元电路 运放的二个应用:⑴ 线性应用-RC 正弦波振荡器 ⑵ 非线性应用-滞回比较器 ⑴ RC 正弦波振荡器 RC 桥式振荡电路如图3-9所示。 图3-9 RC 桥式振荡电路 RC 桥式振荡电路由二部分组成: ① 同相放大器,如图3-9(a )所示。 ② RC 串并联网络,如图3-9(b )所示。 或图3-9(c )所示,RC 串并联网络与同相放大器反馈支路组成桥式电路。 同相放大器的输出电压uo 作为RC 串并联网络的输入电压,而将RC 串并联网络的输出电压作为放大器的输入电压,当f=f 0时, RC 串并联网络的相位移为零,放大器是同相放大器,电路的总相位移是零,满足相位平衡条件,而对于其他频率的信号,RC 串并联网络的相位移不为零,不满足相位平衡条件。由于RC 串并联网络在 f=f 0 时的传输系数F =1/3,因此要求放大器的总电压增益Au 应大于3,这对于集成运放组成的同相放大器来说是很容易满足的。由R 1、R f 、V 1、V 2及R 2构成负反馈支路,它与集成运放形成了同相输入比例运算放大器。 只要适当选择R f 与R 1的比值, 就能实现Au>3的要求。其中,V1、V2和R 2是实现自动稳幅的限幅电路。 1 1R R A f u + =RC f π210=

① 振荡原理 RC 桥式振荡电路如图3-9所示。根据自激振荡的条件,φ=φa+Φf=2πn ,其中RC 串并联网络作为反馈电路,当f=fo 时,φf=0°,所以放大器的相移应为φa=0°,即可用一个同相输入的运算放大器组成。又因为当f=fo 时,F=1/3,所以放大电路的放大倍数A ≥3。起振时A>3,起振后若只依靠晶体管的非线性来稳幅,波形顶部容易失真。为了改善输出波形,通常引入负反馈电路。其振荡频率由RC 串并联网络决定,图3-9(c )为RC 桥式振荡电路的桥式画法。RC 串并联网络及负反馈电路中的Rf+'2 R 、R1正好构成电桥四臂,这就是桥式振荡器名称的由来。在RC 串并联网络中, 取C C C R R R ====2121, 当虚部为零,即)/(11221C R C R ωω=时,3/1=F ② 稳幅原理 V 1、V 2和R 2是实现自动稳幅的限幅电路。V 1、V 2仅一只导通,导通的二极管和R 2并联等 效电阻为'2R 。根据同相放大器的放大倍数计算公式:1 ' 2 1R R R A f ++=可知输出电压幅度与 '2 R 有关。 )1()1(1 11111// 1 2 121211222211 222 2122 22 2221 11C R C R j R R C C C R j R C j R C R j R Z Z Z U U F C R j R C j R Z C j R Z o f ωωωωωωωω-+++ =++ ++= +==+= =+=?? ?

CAD课程设计报告

《CAD基础与应用》课程设计报告 学生:班级学号: 所在学院:测绘学院 专业:测绘工程 指导教师: 2011 年1月4日

目录 一、课程设计目的 (2) 二、课程设计的容 (2) 三、绘制平面图的操作流程 (2) 四、关键与难点问题 (6) 五、课程设计心得 (6)

一、课程设计的目的 本课程设计是在课程结束后,为复习巩固所学基本理论、基本知识,加强学生对房屋建筑的感性认识,尽快了解建筑专业方面的有关情况,有针对性地安排实践性教学环节,培养学生观察问题、思考问题的能力,并对房屋建筑的组成产生一定认识。同时,为适应当今工程制图的计算机绘图化,培养学生使用计算机绘制工程图样的能力,提高学生计算机操作水平,使学生掌握AutoCAD软件包,更加熟练的运用之前学到的CAD中的各种指令,学到更多的制图方法和操作技巧用计算机绘制建筑施工图,可以为今后从事计算机辅助设计工作打下基础。 Auto CAD设计领域正在经历着由传统设计工具向数字设计工具的革命性转变。AutoCAD 2010新功能、安装、AutoCAD设计中心、二维图形的绘制和编辑、尺寸和文本标注、图层、图块、线型及颜色、图案填充、面域和查询、三维图形的绘制和编辑、实体造型、着色与渲染、AutoCAD的定制与开发、AutoCAD文件数据管理、AutoCAD的网络功能等。 通过练习绘制建筑平面图,让我们进一步了解各种命令按钮和方法的使用,各种属性和格式的设置,使最后的成图既美观又实用;通过识图工程施工图,加强学生阅读工程施工图的能力。在反复的操作中更加熟练的掌握CAD这个软件。同时作为测绘工程的学生,学习好CAD这门课并且不断进行练习操作,是十分重要的。 二、课程设计的容 使用CAD绘制所给建筑平面图,熟悉CAD中各项功能,了解建筑图的基本绘制。 三、绘制平面图的操作流程 绘制平面图时,不能按照手工绘图的方法来绘制,那样做不但不能充分发挥计算机的长处,甚至其绘图速度还不如手工绘图的速度快。绘图时,应充分考虑计算机的优点,使用按“线群”绘制的方法,而不是手工绘图的按“单线”绘制的方法。 平面图的绘制大体由如下几个步骤组成: 1、环境设置 ①设置绘图界限 按照图示所标注的尺寸大小和图形布置情况,绘图界限设置成A4(297,210)大小,竖放。执行limits和zoom all命令将整幅图形显示出来。 ②设置图层

课程设计——波形发生器

1.概述 波形发生器是一种常用的信号源,广泛地应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。函数信号发生器是一种能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。通过对函数波形发生器的原理以及构成分析,可设计一个能变换出三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。本课程采用采用RC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波,再通过电压比较器产生方波,最后通过积分电路形成三角波。

2.设计方案 采用RC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法。先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波,再通过电压比较器产生方波,最后通过积分电路形成三角波。文氏桥振荡器产生正弦波输出,其特点是采用RC串并联网络作为选频和反馈网络,其振荡频率f=1/2πRC.改变RC的值,可得到不同的频率正弦波信号输出。用集成运放构成电压比较器,将正弦波变换成方

3. 设计原理 3.1正弦波产生电路 正弦波由RC 桥式振荡电路(如图3-1所示),即文氏桥振荡电路产生。文氏桥振荡器具有电路简单、易起振、频率可调等特点而大量应用于低频振荡电路。正弦波振荡电路由一个放大器和一个带有选频功能的正反馈网络组成。其振荡平衡的条件是AF =1以及ψa+ψf=2n π。其中A 为放大电路的放大倍数,F 为反馈系数。振荡开始时,信号非常弱,为了使振荡建立起来,应该使AF 略大于1。 放大电路应具有尽可能大的输入电阻和尽可能小的输出电阻以减少放大电路对选频特性的影响,使振荡频率几乎仅决定于选频网络,因此通常选用引入电压串联负反馈的放大电路。正反馈网络的反馈电压U f 是同相比例运算电路的输入电压,因而要把同相比例运算电路作为整体看成电路放大电路,它的比例系数是电压放大倍数,根据起振条件和幅值平衡条件有 31 1≥+ =R Rf Av (Rf=R2+R1//D1//D2) 且振荡产生正弦波频率 Rc f π210= 图中D1、D2的作用是,当Vo1幅值很小时,二极管D1、D2接近开路,近似有Rf =9.1K +2.7K =11.8K ,,Av=1+Rf/R1=3.3>=3,有利于起振;反之当Vo 的幅值较大时,D1或D2导通,Rf 减小,Av 随之下降,Vo1幅值趋于稳定。

多种波形发生器的设计与制作

课题三 多种波形发生器的设计与制作 方波、三角波、脉冲波、锯齿波等非正弦电振荡信号是仪器仪表、电子测量中最常用的波形,产生这些波形的方法较多。本课题要求设计的多种波形发生器是一种环形的波形发生器,方波、三角波、脉冲波、锯齿波互相依存。电路中应用到模拟电路中的积分电路、过零比较器、直流电平移位电路和锯齿波发生器等典型电路。通过对本课题的设计与制作,可进一步熟悉集成运算放大器的应用及电路的调试方法,提高对电子技术的开发应用能力。 1、 设计任务 设计并制作一个环形的多种波形发生器,能同时产生方波、三角波、脉冲波和锯齿波,它们的时序关系及幅值要求如图3-3-1所示。 图3-3-1 波形图 设计要求: ⑴ 四种波形的周期及时序关系满足图3-3-1的要求,周期误差不超过%1±。 ⑵ 四种波形的幅值要求如图3-3-1所示,幅值误差不超过%10±。 ⑶ 只允许采用通用器件,如集成运放,选用F741。

要求完成单元电路的选择及参数设计,系统调试方案的选取及综合调试。 2、设计方案的选择 由给定的四种波形的时序关系看:方波决定三角波,三角波决定脉冲波,脉冲波决定锯齿波,而锯齿波又决定方波。属于环形多种波形发生器,原理框图可用3-3-2表示。 图3-3-2 多种波形发生器的方框图 仔细研究时序图可以看出,方波的电平突变发生在锯齿波过零时刻,当锯齿波的正程过零时,方波由高电平跳变为低电平,故方波发生电路可由锯齿波经一个反相型过零比较器来实现。三角波可由方波通过积分电路来实现,选用一个积分电路来完成。图中的u B电平显然上移了+1V,故在积分电路之后应接一个直流电平移位电路,才能获得符合要求的u B波形。脉冲波的电平突变发生在三角波u B的过零时刻,三角波由高电平下降至零电位时,脉冲波由高电平实跳为低电平,故可用一个同相型过零比较器来实现。锯齿波波形仍是脉冲波波形对时间的积分,只不过正程和逆程积分时常数不同,可利用二极管作为开关,组成一个锯齿波发生电路。由上,可进一步将图3-3-2的方框图进一步具体化,如图3-3-3所示。 图3-3-3 多种波形发生器实际框图 器件选择,设计要求中规定只能选用通用器件,由于波形均有正、负电平,应选择由正、负电源供电的集成运放来完成,考虑到重复频率为100Hz(10ms),故选用通用型运放F741(F007)或四运放F324均可满足要求。本设计选用F741。其管脚排列及功能见附录三之三。

cad课程设计报告

cad课程设计报告 课程设计报告要把课程设计整个架构都描写出来,下 面是cad课程设计报告范文,欢迎参考阅读! 篇一:cad课程设计报告范文结合本专业要求,自选题目,作一个计算机绘图辅助设计项目。例如:1)根据一个住宅小区项目的具体要求,结合当地风俗、文化的实 际特点,确定项目总体占地、布局方案,进行两种以上户 型设计。2)设计一座栋建筑物的楼层平面图,立面图,建筑效果图等。 1)项目设计符合专业要求。 2)图形以A4纸打印,以附件的形式附在设计报告后面,要求界面规范、清晰、美观,设计标题、图例、比例尺、绘制者、单位、制图时间等绘图基本要素齐全。 3)绘图工作量最低不能小于16机时。 4)使用二维和三维相结合的方式完成设计。 5)设计报告要求格式正确,要素完整,层次清楚,思路清晰,文字流畅,报告内容不少于6000字。 1)根据专业要求和自己的兴趣,选择合理的设计项目; 2)做好课程设计工作计划,按计算机绘图设计程序,完成设计内容。3)设计成果提交设计图电子版,按班提交光盘。4)每个同学提交设计报告纸质版。

徐建平,马利涛.精通AutoCADXX中文版,北京:清华大学出版社,XX 杨国清,戴立望,李爽.中文AutoCAD应用基础教程.北京:冶金工业出版社,XX 相关网站:晓东CAD家园:http:// 篇二:CAD的课程设计报告(附图) 1、掌握AUTOCAD的绘图环境设置及绘图命令的操作。 2、掌握AUTOCAD的绘图编辑的操作。 3、掌握AUTOCAD的文本输入与尺寸标注的操作。 4、掌握AUTOCAD的图形的输出操作。 5、掌握AUTOCAD的文本输入与尺寸标注的操作。 6、锻炼工程CAD的综合和设计能力。 工程CAD在大一时我们已经有一定的接触,对一些基本的二维绘图有比较初步的了解。但当时主要针对的是机械制图,对于我们土木这块的绘图还是有点差别。这个学期开设的CAD主要是针对本专业而设置的,因此难度和要求都比大一的时候要难些,让我们在大一学习工程制图的基础上,更深层次地运用AUTOCAD软件进行图形地绘制,特别是强大的三维建模模式的运用。 通过这次设计自我感觉设计很重要的就是布局,一旦布局出来了那绘图就很快了。大多同学的设计思想是先整体后局部,而我则恰恰相反,我采用的是先局部后整体的

波形发生器的电路设计

摘要 根据现代电子系统对信号源的频率稳定度、准确度及分辨率越来越高的要求,也是为了能过方便的产生波形平滑、频率稳定的任意波形,本文提供了一种任意波形发生器的设计方案。从而结合直接数字式频率合成器(DDS)的优点,利用FPGA芯片的可编程性和实现方案易改动的特点,提出一种基于FPGA和DDS技术的任意波形发生器设计方案。采用VHDL(运用自顶向下设计思想设计多功能数字波形发生器的问题)和原理图输入方式,在Quartus II平台下实现该设计的综合、仿真。通过实验可以看出,采用该方法设计的任意波形发生器输出的波形与传统的波形发生器相比,具有波形平滑、无毛刺、波形稳定度高、频率稳定度和分辨率高等众多优点。而且该波形发生器电路简单,程控方便,产生的波形具有相噪好、频率步进低、输出电平分辨率小和相位可调等优点。 关键词 波形发生器;现场可编程门阵列;直接数字频率合成

Abstrat According to modern electronic systems for signal source frequency stability, accuracy and resolution of increasingly high demands, also have a wave in order to facilitate smooth any waveform, frequency stability, this article provides you with an arbitrary waveform generator design. Combination of direct digital frequency synthesizer (DDS) the advantages of using programmable FPGA chip and solution features easy changes, proposed a design based on FPGA and arbitrary waveform generator based on DDS technology programmer. VHDL (using top-down design problems of the design of multifunction digital waveform generator) and schematic capture, Quartus II implements the integrated design, simulation platform. Through experiments, we can see, using the method output waveforms of arbitrary waveform generator and the design of tradition than waveform generator, smooth, glitch-free, with waveform wave high stability, and high frequency stability and resolution of many benefits. And the waveform generator circuit is simple, easy to program, the resulting wave with phase noise, low step frequency, output level resolution and phase adjustment and other benefits. Keywords waveform generator; field programmable gate arrays; direct digital frequency synthesis

波形发生器课程设计

1.设计题目:波形发生电路 2.设计任务和要求: 要求:设计并用分立元件和集成运算放大器制作能产生方波和三角波波形的波形发生器。 基本指标:输出频率分别为:102H Z 、103H Z ;输出电压峰峰值V PP ≥20V 3.整体电路设计 1)信号发生器: 信号发生器又称信号源或振荡器。按信号波形可分为正弦信号、函数(波形)信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波。通过模拟电子技术设计的波形发生器是一个不需要外加输入信号,靠自身振荡产生信号的电路。2)电路设计: 整体电路由RC振荡电路,反相输入的滞回比较器和积分电路组成。 理由:a)矩形波电压只有两种状态,不是高电平,就是低电平,所以电压比较器是它的重要组成部分; b)产生振荡,就是要求输出的两种状态自动地相互转换,所以电路中必须引入反馈; c)输出状态应按一定的时间间隔交替变化,即产生周期性变化,所以电路中要有延迟环节来确定每种状态维持的时间。 RC振荡电路:即作为延迟环节,又作为反馈电路,通过RC充放电实现输出状态的自动转换。 反相输入的滞回比较器:矩形波产生的重要组成部分。 积分电路:将方波变为三角波。 3)整体电路框图: 为实现方波,三角波的输出,先通过 RC振荡电路,反相输入的滞回比较器得到方波,方波的输出,是三角波的输入信号。三角波进入积分电路,得出的波形为所求的三角波。其电路的整体电路框图如图1所示:

图1 4)单元电路设计及元器件选择 a ) 方波产生电路 根据本实验的设计电路产生振荡,通过RC 电路和滞回比较器时将产生幅值约为12V 的方波,因为稳压管选择1N4742A (约12V )。电压比较电路用于比较模拟输入电压与设定参考电压的大小关系,比较的结果决定输出是高电平还是低电平。滞回比较器主要用来将信号与零电位进行比较,以决定输出电压。图3为一种滞回电压比较器电路,双稳压管用于输出电压限幅,R 3起限流作用,R 2和R 1构成正反馈,运算放大器当u p >u n 时工作在正饱和区,而当u n >u p 时工作在负饱和区。从电路结构可知,当输入电压u in 小于某一负值电压时,输出电压u o = -U Z ;当输入电压u in 大于某一电压时,u o = +U Z 。运算放大器在两个饱和区翻转时u p =u n =0,由此可确定出翻转时的输入电压。u p 用u in 和u o 表示,有 2 1o 1in 22 1o 2 in 1p 111 1R R u R u R R R u R u R u ++= ++= 根据翻转条件,令上式右方为零,得此时的输入电压 th Z 2 1 o 21in U U R R u R R u ==-= U th 称为阈值电压。滞回电压比较器的直流传递特性如图4所示。设输入电压初始值小于-U th ,此时u o = -U Z ;增大u in ,当u in =U th 时,运放输出状态翻转,进入正饱和区。如果初始时刻运放工作在正饱和区,减小u in ,当u in = -U th 时,运放则开始进入负饱和区。 RC 振荡电路 积分电路 方波 三角波 反相输入的滞回比较 生成 生成 输入 积分电路 输入

简易波形发生器的设计

目录 第一章单片机开发板 (1) 1.1 开发板制作 (1) 1.1.1 89S52单片机简介 (1) 1.1.2 开发板介绍 (2) 1.1.3 89S52的实验程序举例 (3) 1.2开发板焊接与应用 (4) 1.2.1开发板的焊接 (4) 1.2.2开发板的应用 (5) 第二章函数信号发生器 (7) 2.1电路设计 (7) 2.1.1电路原理介绍 (7) 2.1.2 DAC0832的工作方式 (9) 2.2 波形发生器电路图与程序 (10) 2.2.1应用电路图 (10) 2.2.2实验程序 (11) 2.2.3 调试结果 (15) 第三章参观体会 (16) 第四章实习体会 (17) 参考文献 (18)

第一章单片机开发板 1.1 开发板制作 1.1.1 89S52单片机简介 图1.1 89s52 引脚图 如果按功能划分,它由8个部件组成,即微处理器(CPU)、数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM/EP ROM)、I/O口(P0口、P1口、P2口、P3口)、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器(SF R)的集中控制方式。 各功能部件的介绍: 1)数据存储器(RAM):片内为128个字节单元,片外最多可扩展至64K字节。 2)程序存储器(ROM/EPROM):ROM为4K,片外最多可扩展至64K。 3)中断系统:具有5个中断源,2级中断优先权。 4)定时器/计数器:2个16位的定时器/计数器,具有四种工作方式。 5)串行口:1个全双工的串行口,具有四种工作方式。 6)特殊功能寄存器(SFR)共有21个,用于对片内各功能模块进行管理、监控、监视。 7)微处理器:为8位CPU,且内含一个1位CPU(位处理器),不仅可处理字节数据,还可以进行位变量的处理。 8)四个8位双向并行的I/O端口,每个端口都包括一个锁存器、一个输出驱动器和一个输入缓冲器。这四个端口的功能不完全相同。 A、P0口既可作一般I/O端口使用,又可作地址/数据总线使用; B、P1口是一个准双向并行口,作通用并行I/O口使用; C、 P2口除了可作为通用I/O使用外,还可在CPU访问外部存储器时作高八位地址线使用; D、P3口是一个多功能口除具有准双向I/O功能外,还具有第二功能。 控制引脚介绍: 1)电源:单片机使用的是5V电源,其中正极接40引脚,负极(地)接20引脚。 2)时钟引脚XTAL1、XTAL2时钟引脚外接晶体与片内反相放大器构成了振荡器,它提供单片机的时钟控制信号。时钟引脚也可外接晶体振荡器。 振蒎电路:单片机是一种时序电路,必须提供脉冲信号才能正常工作,在单片机内部已集成了振荡器,

电子线路cad课程设计报告

电子线路cad课程设计报告

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电子线路CAD 课程设计 一.实训目的: 1.熟悉原理图编辑器的功能与使用方法;掌握原理图元件及元件库的使用,元件的放置与编辑、电路原理图的设计以及报表、原理图输出等技巧与方法。 2.熟悉印制电路板的设计流程,掌握元件封装库的使用和元件封装的放置方法。 3.掌握PCB 绘图工具的操作使用方法和PCB 设计规则。 4.掌握布局和布线等印制电路板的设计知识。 5.掌握PCB 报表的生成和PCB 图打印输出方法。 6.掌握印刷电路板的设计流程。 二.实训内容 本次设计选择单片机控制系统,主要是熟练运用DXP 作出最小单片机系统的电路图,以下通过介绍最小系统的各部分电路的电路图及原理,通过在DXP 上绘制原理图,检查并修改错误,最后生成完整PCB 板。 三.设计原理和思路 1.最小系统的结构 单片机即单片微控制器,是在一块芯片中集成了CPU (中央处理器)、RAM (数据存储器)、ROM (程序存储器)、定时器/计数器和多种功能的I/O(输入和输出)接口等一台计算机所需要的基本功能部件,从而可以完成复杂的运算、逻辑控制、通信等功能。 单片机最小系统电路主要集合了串口电路、USB 接口电路、蜂鸣器与继电器电路、AD&DA 转换电路、数码管电路、复位电路、晶振电路和4*4矩阵键盘等电路。如下介绍几种简单的电路设计。 下图是本次设计的的几个有关电路图总体框图: Max232 串口电路 (MAX232) 蜂鸣器 (Bell) 4*4矩阵键盘 待扩展数码管电路 AD&DA 转换 单 片

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