基于单片机正弦信发生器
基于PIC单片机的三相正弦波信号发生器

重 要 的意 义 。 口
参 考 文 献
数创 建一个线程池用 以为 多线 程的建立 占用资源 、 开辟 空 间 , 而此 时线 程池 中尚不存在任何 线程 。该 函数 中规定 了线程 池 允许 的最多线 程数 , 义 了 p o ade参 量作 为该 线 程池 的 定 ol n l H
句柄 , 在后续程 序中起到指示作用 。
( h nd nvr t o T cn l y C l g f n mmi c n eadT c ooyC egu60 5 ,h a C e guU ie i f ehoo , o eeo f t nSi c n eh l ,hnd 109 C i ) sy g l Io o e n g n
I sr me t .2 0 n tu n s Co 0 7. ’
会 调度这个 函数 在它 的一个 线程 中 自动运 行 , 再需 要 主流 不
程的干预 。
[ ]刘延斌 , 5 金光. 半实物仿真技术 的发展现状 [ ] 光机电信息 , J.
20 , 1 2 -9 0 3 ( ):72 .
b 创 建 次 线 程 .
利用 poH n l ol ade线程 池句柄 调 用 C tceue hed ol mS hd l raP o T - F nt n函数将实时 电源监 控 的函数名 传递 给线 程池 。向该 uco i
基于PIC单片机的正弦波信号发生器

PI C1 6 F8 73 VS S
+5 V
A 转换 器 和低 通 滤 波 器 等 , 包 含 晶振 和 串行 数 字 接 口。ML 2 0 3 5
芯 片芯 片 的核 心 部 件 是 相 位 累 加器 , 它 由 N 位 加 法 器 与 N 位 相
VD D R C0 RC1 R C2
Abs t r a c t
I n el ec t r o ni c m e a s ur i n g i n s t r umen t i n dus t r y, t h e a ppl i ca t i o n o f t h e s i n e wa ve i s v er y i mp o ̄a n t , bu t t h e de s i gn o f t he s i n e wa v e g en er a t or i s al wa y s f ar f r Om t h e i d ea l e f f ec t . I t ha s h i gh e r h ar mo ni c a n d pr odu ce s s u per po si t i o n. wh i ch i n f l u en c e t h e ac cu r ac y o f t h e mea s ur emen t . Th i s pa pe r de s cr i be s h ow t o de s i gn s i n e wa v e ge ne r at or ba s ed on M CU PI C1 6F 8 7 3.
能稳 定 , 效果理想。
1 硬 件 设 计 原 理
s c
1 . 1 ML 2 0 3 5电路 设 计
0
基于单片机的信号发生器设计

drc dg a f q e c y tei D F ) h et ea dsoecnb hn e ecr i rn e t i t i t eu nysn s e( D S .T p n cp a ec agdi t et n ag .I e i lr h z y nh a
K e r s: wa eo r e e ao ;AT 9C5 y wo d v f r lg n r t r f 8 2;D/A o v ri n c n e so
0 引 言
信号 发生器 亦称 函数 发 生 器 , 是一 种 能 产生 各 种 函数 波形 的仪 器 。在现 代 电子学 的各 个领 域 , 常 常需要高精度 和频率 方便 可调 的信号 发 生器 。产 生 信号频率越高 , 波形 种类 越多 , 发生 器 的性 能越好 , 但 随之而来的是 , 器件 成本和技术要求也会大大提高 。 利用单 片 机 通 过 程 序 设 计 方 法 来 产 生 低 频 信 号 , 频率底 线很低 , 其 具有线 路相 对简单 、 结构 紧凑 、
收 稿 日期 :2 1 0 0—1 0 1— 8 作 者 简 介 : 【蛟 ( 9 7一), , 士 研 究 生 , 究 方 向 为 系统 性 能 检 } { 18 男 硕 研
1 工作 原 理
信 号发 生器采用 直接数 字合成 技术 。基本原 理 为 采样定 理 : 样频 率必 须 大 于 或等 于 两倍 信 号谱 抽 的最 高频率 。因此 , 通过 查 表 法来 让 单 片机 产 生波 形 。首先 , 对需要 产生 的波形进 行采样 , 将采 样值数 字化 存人 单 片 机存储 器 作 为查 找 表 , 后再 通 过查 然
Absr c : T e ta t h wa e o m g ne ao fg r d he v fr e r tr i u e t AT8 2 a d 9C5 n DAC 3 a t e a d o e Th 08 2 s h h r c r . e
毕业设计54基于DDS芯片AD9850的正弦发生器6

基于DDS芯片AD9850的正弦发生器摘要数字化是目前无线电技术的发展趋势,它具有可靠性高、灵活性强、易大规模集成等优点。
而直接数字合成技术DDS(direct digital synthesis)正是适应数字通信的发展趋势而产生的。
直接数字合成DDS是一种基于波形存储的频率合成技术。
它具有频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位连续、相位噪声小及可编程等突出特点,在通信和雷达领域中得到了广泛的应用。
所以,研究用直接数字合成技术(DDS)合成信号波形具有广泛的现实意义。
论文中论述的系统以直接数字合成技术为基础,采用在线可编程单片机AT89S52为主控制器,结合直接数字频率合成芯片AD9850,实现了从1Hz到20MHz步进为1Hz的频率可调正弦信号以及方波信号的产生。
整个系统具有结构简单,控制灵活,信号精度高等特点。
设计中,32位频率控制字计算采用了查表与计算相结合的算法,该算法简单快捷,且节约存储空间。
本文主要分以下几章进行论述。
第一章是对研究背景、目的和内容的介绍;第二章是原理及相关设计工具介绍;第三、四章是系统总体设计和详细设计部分;第五章是系统调试与分析部分;第六章是结论与展望。
关键词: DDS , AT89S52,AD9850,信号发生器ABSTRACTThe digitization is the present radio technology development tendency, it has the reliability high, the flexibility strong, merit and so on easy large scale integration. But direct digital synthesis technology DDS (direct digital synthesis) is precisely adapts the digital communication development tendency to produce. The direct digital synthesizes DDS is one kind the frequency synthesis technology which saves based on the profile. It has the frequency switching time short, the frequency resolution high, the output phase continuously, the phase noise small and is programmable and so on the prominent characteristic, obtained the widespread application in the correspondence and the radar domain. Therefore, study with the direct digital synthesis technology (DDS) to composite signal profile has the widespread practical significance.In the paper elaborates the system take the direct digital synthesis technology as a foundation, uses the on-line programmable monolithic integrated circuit AT89S52 as the primarily controller, union direct digital frequency synthesis chip AD9850, realized step has entered from 1Hz to 20MHz with the 1Hz frequency may adjust the sine signal as well as the square-wave signal production. The overall system has the structure simply, the control is nimble, signal precision higher characteristic. In the design, 32 frequencies control words computation has used the algorithm which Zha Biao and the computation unifies, this algorithm is simple quickly, also saves the storage space.The article main following several chapters carry on the elaboration. First chapter is to studies the background, the goal and the content introduction; Second chapter is the principle and the correlation design tool introduction; Third, four chapters are the system design and the detailed design part; Fifth chapter is the system debugging and the analysis part; Sixth chapter is the conclusion and the forecast.KEY WORDS :DDS , AT89S52,AD9850, signal generator目录第一章概述 (5)1.2主要研究内容 (5)1.3论文章节安排 (5)第二章基本原理 (6)2.1DDS的基本原理 (6)2.2DDS的信号质量分析 (7)2.2.1 DDS信号源的性能指标: (7)2.2.2 DDS的优点 (8)2.2.3 DDS的局限性 (9)2.2.4 DDS的总体概述 (9)2.3实现DDS的三种技术方案 (10)2.3.1 采用高性能DDS单片电路的解决方案 (10)2.3.2 采用低频正弦波DDS单片电路的解决方案 (10)2.3.3自行设计的基于FPGA芯片的解决方案 (11)2.4系统解决方案 (11)2.5相关器件介绍 (11)2.5.1 AD9850介绍 (11)2.5.2 AT89S52介绍 (14)2.5.3 8279介绍 (15)2.6相关软件介绍 (17)2.6.1 电路设计软件PROTEL DXP介绍 (17)2.6.2 单片机开发软件Keil C51简介 (18)2.6.3 下载软件ISP EXPERT简介 (18)第三章总体设计 (20)3.1系统功能总体描述 (20)3.2硬件总体设计 (20)3.3软件总体设计 (21)第四章详细设计 (23)4.1系统功能详细描述与参数指标 (23)4.2硬件详细设计介绍 (23)4.2.1 键盘显示电路的设计 (23)4.2.2 DDS波形产生电路设计 (24)4.2.3 单片机控制电路设计 (26)4.2.4 硬件电路抗干扰性设计 (29)4.2.5 低通滤波器设计 (30)4.3系统硬件原理图 (32)4.4硬件PCB图 (34)4.5软件详细设计 (34)4.5.1 初始化程序模块 (35)4.5.1.1单片机的初始化 (35)4.5.1.2 8279初始化 (35)4.5.1.3 AD9850的初始化 (36)4.5.2键盘显示程序模块 (36)4.5.2.1 键盘扫描 (36)4.5.2.2 键值转换 (37)4.5.2.3 键值显示 (37)4.5.3频率控制字计算模块 (37)4.5.3.1 频率控制字的计算 (37)4.5.3.2 频率控制字的算法 (37)4.5.3.3 频率控制字表的确定 (39)4.5.3.4 频率控制字计算流程图 (40)4.5.4频率控制字传输模块 (41)4.5.5系统总体软件流程图 (41)第五章系统调试及分析 (42)5.1调试内容与目的 (42)5.1.1 调试目的 (42)5.1.2 调试内容 (42)5.1.3 调试环境与使用仪器 (42)5.2调试步骤设计 (43)5.2.1 检查测试 (43)5.2.2 分步调试 (43)5.2.3 综合调试 (43)5.3调试过程与结果分析 (44)5.3.1 调试过程 (44)5.3.2 输出频率数据 (44)5.3.3 结果分析 (44)5.4产生的问题与分析 (45)5.5设计结果分析 (46)第六章结论与展望 (47)6.1结论 (47)6.2展望 (47)参考文献 (48)附录1主程序 (49)附录2频率控制字表生成程序 (65)附录3频率控制字表 (80)附录4实物图 (82)第一章概述1.1 研究背景与意义频率合成器技术是现代电子系统中的一项关键技术,频率合成器作为雷达、通信、电子对抗等电子系统的重要基础设备,总是对这些系统某些主要指标的最终性能起着决定性的影响。
基于STM32单片机的变频正弦信号发生器

基于STM32单片机的变频正弦信号发生器蒋昭颖【摘要】In order to satisfy the requirement of frequency domain response of AC servo motor, we proposed a method for produce a sine-wave signal of frequency conversion based on ARM. The hardware system is used to PWM output to produce a sine-wave signal of frequency conversion by STM32F103. The software system adopts the Keil as development environment. Simulations using software and oscilloscope accomplish to detect output signal. The results show that the proposal can satisfy the requirement of frequency domain response of AC servo motor.%为了实现对三相永磁式同步交流伺服电机频域响应的检测需求,提出了一种基于ARM单片机的变频率PWM正弦信号发生器的设计方案,并完成系统的软硬件设计。
该系统的硬件部分采用STM32F103系列ARM单片机,用于PWM方式输出变频率的模拟正弦信号,软件部分采用Keil进行编程。
通过软件仿真和示波器对输出信号进行检测,利用该方案的正弦信号发生器对三相永磁式同步交流伺服电机进行频率响应测试,将得到的数据利用matlab绘图,实验结果表明此方案产生的正弦信号发生器满足电机频响需求。
【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2016(024)005【总页数】4页(P190-193)【关键词】交流伺服电机;ARM单片机;PWM;正弦信号发生器【作者】蒋昭颖【作者单位】国电子科技集团第15研究所北京 100083【正文语种】中文【中图分类】TN710近年来,中国航空工业的发展进一步加速,新型号,新机型不断推出,大型运输机成功首飞,C919大型客机开始进行结构总装,航空零部件生产规模不断扩大,这一系列成就预示着中国的大飞机时代正离我们越来越近。
正弦信号发生器设计

正弦信号发生器作者:程锟、晏婷婷、覃雄伟摘 要:本设计以凌阳SPCE061A 单片机为核心,基于直接数字频率合成(DDS )技术制作了一个频率值能任意调节的多功能信号源。
该信号源在1KHZ~10MHZ 范围能输出稳定可调的正弦波,并具有AM 、ASK 和PSK 等调制功能。
信号输出部分采用电流放大型宽带运放做电流放大,再用宽带电压运放做电压放大,很好地解决了带宽和带负载能力的要求。
系统采用液晶显示模组CPCL501显示和键盘控制功能,在Ω50负载电阻下输出的电压峰-峰值p p V -≥1V 可调。
一、方案论证与选择1.题目分析:本设计要求可以输出较宽频带且频率稳定度足够高的正弦信号,并且具有一定的负载能力,同时可输出指标满足要求的AM 、ASK 、PSK 信号。
综合题目指标要求及相关分析,得到该设计的功能框架图如图一所示。
本设计可分为以下几个部分:频率合成模块、AGC (自动增益控制)模块、幅度控制模块、功率放大模块、调制模块及人机交流模块。
图一 功能模块框图2.方案比较(1)正弦信号发生模块方案一:采用反馈型LC 振荡原理。
选择合适的电容、电感就能产生相应的正弦信号。
其中电容采用变容二极管,通过控制二极管的电压来改变电容, 最终控制输出信号频率。
此方案器件比较简单,但是难以达到高精度的程控调节,而且稳定度不高。
方案二:采用FPGA 器件。
将某一标准正弦信号经过高速采样后送到外部存储器中储存好,然后用一个计数器产生地址读出存储器中的数据后送到D/A 转换器件中输出,可以通过改变计数器的参数,改变地址信号,实现,也可以通过处理数据改变信号的幅度。
但是此方案的输出波形受时钟影响较大,且不易于控制步进和进行功能扩展。
方案三:采用直接频率合成集成芯片AD9851。
AD9851是AD 公司生产的DDS 芯片,带并行和串行加载方式,AD9851 内含可编程DDS 系统和高速比较器,能实现全数字编程控制的频率合成。
(完整word版)基于单片机的正弦波信号发生器的设计

(完整word版)基于单片机的正弦波信号发生器的设计毕业设计论文题目:基于单片机的正弦波信号发生器的设计系部:电子信息工程系专业名称:电子信息工程技术班级: 08431 学号:33姓名:顾伟国指导教师:郑莹完成时间:2011 年 5 月12 日(完整word版)基于单片机的正弦波信号发生器的设计基于单片机的正弦波信号发生器的设计摘要:信号发生器的应用越来越广,对信号发生器的频率稳定度、频谱纯度、频率范围和输出信号的频率微调分辨率提出越来越高的要求,普通的频率源已经不能满足现代电子技术的高标准要求。
因而本设计采用了AT89C51单片机为控制核心,通过D/A转换器DAC0832将数字信号转换成模拟信号,滤波放大,最终由示波器显示出来,能产生1HZ—180HZ的正弦波波形。
通过键盘来控制波形频率变化,并通过液晶屏1602显示其波形以及频率和幅度值的大小。
关键字:信号发生器;AT89C51;D/A转换器DAC0832Based on SCM sine wave signal generator designAbstract:Signal generator used more and more widely, to signal generator frequency stability, the spectrum purity,frequency range and output signal frequency fine-tune resolution higher and higher demands are proposed,the average frequency source cannot have satisfied the high standard requirement of modern electronic technology. So this design USES A AT89C51 as control core,through the D/A converter DAC0832 converts digital signals into analog signals, filter and amplification, finally shown by oscilloscope 1HZ — 180HZ, can produce the sine wave。
基于单片机的信号发生器的设计

基于单片机的信号发生器的设计WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】唐山师范学院题目基于单片机的信号发生器的设计院系名称:电子信息科学与技术学号:摘要波形发生器即简易函数信号发生器,是一个能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、方波、正弦波等波形电路。
函数信号发生器在电路实验和设备仪器中具有十分广泛的用途。
通过对函数发生器的原理以及构成分析,可设计一个能变换出三角波、锯齿波、方波、正弦波的函数波形发生器。
在工业生产和科研中利用函数信号发生器发出的信号,可以对元器件的性能及参数进行测量,还可以对电工和电子产品进行指数验证、参数调整及性能鉴定。
常用的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成的,当这种模拟信号发生器用于低频信号输出往往需要的RC值很大,这样不仅参数准确度难以保证,而且体积和功耗都很大,而由数字电路构成的低频信号发生器,虽然其性能好但体积较大,价格较贵,因此,高精度,宽调幅将成为数字量信号发生器的趋势。
本文介绍的是利用89C52单片机和数模转换器件DAC0832产生所需不同信号的低频信号源,其信号幅度和频率都是可以按要求控制的。
文中简要介绍了DAC0832数模转换器的结构原理和使用方法,89C52的基础理论,以及与设计电路有关的各种芯片。
文中着重介绍了如何利用单片机控制D/A转换器产生上述信号的硬件电路和软件编程。
信号频率幅度也按要求可调。
本设计核心任务是:以AT89C52为核心,结合D/A转换器和DAC0832等器件,用仿真软件设计硬件电路,用C语言编写驱动程序,以实现程序控制产生正弦波、三角波、方波、三种常用低频信号。
可以通过键盘选择波形和输入任意频率值。
关键词: AT89C52单片机函数波形发生器 DAC0832 方波三角波正弦波目次1 引言 (4)2 系统设计 (6)方案 (6)器件选择 (6)总体系统设计 (6)硬件实现及单元电路设计 (7)单片机最小系统设计 (7)D/A转换器 (8)运算放大器电路 (10)LED显示器接口电路 (11)波形产生原理及模块设计 (11)显示模块设计 (13)键盘显示模块设计 (14)软件设计流程 (14)软件中的重点模块设计 (14)3 输出波形种类与频率的测试 (18)测量仪器及调试说明 (18)调试过程 (18)调试结果 (22)结论 (23)致谢 (25)参考文献 (26)附录A 源程序 (27)附录B仿真图 (34)1 引言单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
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课
程
设
计
(
论
文
)
任
务
书
专业班级:
学生姓名:
指导教师(签名):
一、课程设计(论文)题目
正弦波信号发生器设计
二、本次课程设计(论文)应达到的目的
本次课程设计是自动化专业学生在学习了《单片机原理及应用》课程 及《模拟电子线路》、《数字电子线路》等专业基础课程之后进行的一次综 合训练,其主要目的是加深学生对单片机软硬件技术和相关理论知识的理 解,进一步熟悉 51 单片机系统设计的基本理论、方法和技能;掌握工程 应用的基本内容和要求,力争做到理论与实际的统一;同时培养学生分析 问题、解决问题的能力和独立完成系统设计的能力,并按要求编写相关的 技术文档和设计报告等。
三、本次课程设计(论文)任务的主要内容和要求(包括原始数据、技 术参数、设计要求等)
1.设计内容
(1)选择 51 单片机,晶振采用 12MHz。
(2)设计一个能产生 0 至 50HZ 正弦波信号。
通过 0832D/A 芯片完成 数模转换。
(3)频率值由键盘输入。
(4)将频率值由 LED 数码管上显示(两位)。
2.设计要求 (1)按照任务书的要求完成系统分析及方案设计。
(2)完成硬件原理图的设计,并选择相关元器件。
(3)完成控制软件流程图的设计,编写相应的单片机控制程序。
(4)撰写设计报告。
四、应收集的资料及主要参考文献: 1.李建忠.单片机原理及应用.西安电子科技大学出版社,2008 2.杨居义.单片机课程设计指导.清华大学出版社,2009 3.李海滨等.单片机技术课程设计与项目实例.中国电力出版社,2009 以及与 51 系列单片机相关的文献及教材。
五、审核批准意见
教研室主任(签字) 正弦信号发生器设计方案框图
按键电 路
单
数/模转
放大电
片
换电路
路
机
波形输
显示电
出
路
图 1-1 硬件设计方框图 DAC0832 硬件简介
根据对 DAC0832 的数据锁存器和 DAC 寄存器的不同的控制方式,DAC0832 有三种连接 方式:直通方式、单缓冲方式和双缓冲方式。
1、双缓冲方式:进行两级缓冲; 2、单缓冲方式:只进行一级缓冲; 3、直通方式:不进行缓冲,适用于比较简单的场合。
本设计采用的是直通连接方式。
具体电路设计如图 1-2 所示:
图 1-2 DAC0832 连接图 放大整形电路
为了输入的是小信号时也能对精确的测出它的频率,所以在信号的输入口加电压放大。
有时输入的信号波形不是很好时,放大后也是失真的信号,这就会影响到所测信号的频率, 因此要经过整形。
其电路如图 1-3 所示:
图 1-3 放大整形电路
振荡电路
单片机必须在时钟的驱动下才能工作。
在单片机内部有一个时钟振荡电路,只需要外 接一个振荡源就能产生一定的时钟信号送到单片机内部的各个单元,决定单片机的工作速 度。
系统所采用的振荡电路如图 1-4 所示。
图 1-4 振荡电路图
系统选用石英晶体振荡器。
此电路在加电大约延迟 10ms 后振荡器起振,在 XTAL2 引脚 产生幅度为 3V 左右的正弦波时钟信号,其振荡频率主要由石英晶振的频率确定。
电路中两 个电容 C1,C2 的作用有两个:一是帮助振荡器起振;二是对振荡器的频率进行微调。
C1, C2 的典型值为 30PF。
单片机在工作时,由内部振荡器产生或由外直接输入的送至内部控制逻辑单元的时钟 信号的周期称为时钟周期。
其大小是时钟信号频率的倒数,常用 fosc 表示。
如时钟频率为 12MHz,即 fosc=12MHz,则时钟周期为 1/12μs。
复位电路
复位电路如图 3-7 所示,采用上电复位,由极性电容 C3 和电阻组成。
复位电路具有上 电自动复位功能,高电平有效,在正常工作状态下复位管脚为低电平。
其电路如图 1-5 所 示
图 1-5 复位电路
键盘电路 键盘电路如图所示,对应的按键有启动和停止作用,对应的按键是减少频率,对应的
按键是加频率。
电路如图 1-6 所示 图 1-6 键盘电路
显示电路 显示电路如图 1-7 所示,频率通过与单片机相连接的 LM016L 显示 图 1-7 显示电路 软件设计和仿真调试
正弦信号发生器程序的流程图
S1 按下
开始
初始化
N 有按键按下?
Y
S2 按下
S3 按下
S1num+1
S1num=1
S1num=2
延时增
f 减小 液晶显示
f
延时减
f 增大 液晶显示
f
输出正弦波
无输出
液晶显示 f
S1num=0
程序设计: #include <> ,2008
图 2-1 程序流程图 片机原理及应用[M].西安电子科技大学出版社
[2]丁明亮,唐前辉.51 单片机应用设计与仿真——基于 Keil 与 Proteus[M].北京航空航天 大学大学出版社,2009
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