【精品课件】频率可调的方波信号发生器的仿真设计
DSP课程设计——信号发生器(方波)
成绩评定表课程设计任务书目录1 绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目的 (2)1.3 设计任务 (2)2 设计过程 (3)2.1 设计原理 (3)2.2 XF引脚周期性变化 (3)2.3 子程序的调用 (4)3 程序代码 (5)3.1 源程序 (5)3.2SDRAM初始化程序 (7)3.3 方波程序连接命令文件 (9)4 调试仿真运行结果分析 (10)4.1 寄存器仿真结果 (10)4.2 模拟输出仿真 (12)5.设计总结 (13)参考文献 (13)信号发生器（方波）1 绪论1.1 设计背景数字信号处理是20世纪60年代，随着信息学科和计算机学科的高速发展而迅速发展起来的一门新兴学科。
它的重要性日益在各个领域的应用中表现出来。
其主要标志是两项重大进展，即快速傅里叶变换(FFT)算法的提出和数字滤波器设计方法的完善。
数字信号处理是把信号用数字或符号表示成序列，通过计算机或通用（专用）信号处理设备，用数值计算方法进行各种处理，达到提取有用信息便于应用的目的。
例如：滤波、检测、变换、增强、估计、识别、参数提取、频谱分析等。
数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。
因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过模数转换器实现。
而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器实现的。
数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）等。
数字信号处理的研究方向应该更加广泛、更加深入．特别是对于谱分析的本质研究，对于非平稳和非高斯随机信号的研究，对于多维信号处理的研究等，都具有广阔前景。
数字信号处理技术发展很快、应用很广、成果很多。
多数科学和工程中遇到的是模拟信号。
以前都是研究模拟信号处理的理论和实现。
模拟信号处理缺点：难以做到高精度，受环境影响较大，可靠性差，且不灵活等。
数字系统的优点：体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、可进行二维与多维处理。
频率可调的快速方波电脉冲发生器-
本科毕业论文（设计）题目:频率可调的快速方波电脉冲发生器姓名:专业: 测控技术与仪器学院: 光电工程学院学号:指导教师:职称：2012年 4 月15 日摘要 (4)一、前言 (4)二、设计应用与指标 (5)三、总体结构 (6)四、各模块电路分析 (6)（一）内触发振荡电路 (7)（二）手动按键触发 (8)（三）触发方式选择电路 (8)（四）单稳态多谐振荡器 (9)(五)快速触发信号产生电路 (10)（六）可调延迟线（七）方波成形电路（八）低压稳压电源电路（九）高压稳压电源电路五、全文总结和建议 (17)（一）总结 (17)（二）给实际研究方案的建议 (17)致谢 (17)参考文献 (17)Abstract (18)本文对基于绝缘薄膜开关的方波脉冲发生器的设计及整体结构作了较详细的介绍, 并分析了方波发生器放电回路杂散参数对方波前沿的影响。
整机可产生幅值115~ 8kV、前沿小于115ns、脉宽40ns 的方波脉冲。
关键词:薄膜开关; 高电压; 方波发生器一、前言脉冲信号是一种离散信号，形状多种多样，与普通模拟信号（如正弦波）相比，波形之间在时间轴不连续（波形与波形之间有明显的间隔）但具有一定的周期性是它的特点。
最常见的脉冲波是矩形波（也就是方波）。
脉冲信号可以用来表示信息，也可以用来作为载波，比如脉冲调制中的脉冲编码调制（PCM），脉冲宽度调制（PWM）等等，还可以作为各种数字电路、高性能芯片的时钟信号。
所谓脉冲信号表现在平面坐标上就是一条有无数断点的曲线,也就是说在周期性的一些地方点的极限不存在,比如锯齿波,也有电脑里用到的数字电路的信号,0,1。
脉冲信号,也就是像脉搏跳动这样的信号，相对于直流，断续的信号，如果用水流形容，直流就是把龙头一直开着淌水，脉冲就是不停的开关龙头形成水脉冲。
你把手电打开灯亮，这是直流，你不停的开关灯亮、熄，就形成了脉冲，开关速度的快慢就是脉冲频率的高低。
二、设计应用与指标随着科学技术的发展, 在许多科学研究领域和军事技术中, 脉冲前沿在纳秒一级的脉冲技术得到广泛应用, 如核物理和电子导弹的研究及电磁脉冲的测量等, 这就需要对脉冲进行准确测量。
DSP课程设计——信号发生器方波16页word文档
成绩评定表学生姓名王子豪班级学号1103030423专业电子信息工程课程设计题目信号发生器（方波）评语组长签字：成绩日期2019 年 1 月日课程设计任务书学院信息科学与工程学院专业电子信息工程学生姓名王子豪班级学号1103030423 课程设计题目信号发生器（方波）实践教学要求与任务:基于Dsp的信号发生器设计：1、设计一个信号发生器（方波）。
2、在XF引脚上输出任意频率的方波。
工作计划与进度安排:1、选题、查阅资料及编写软件程序（或硬件原理图设计）。
2、课内上机调试程序及仿真。
3、课外上机调试程序及仿真。
4、调试出结果、调试结果验收并写报告。
5、修改报告及提交报告电子版（修改之后）。
6、正式提交报告（打印版）及参加第一次答辩。
指导教师：2019 年月日专业负责人：2019年月日学院教学副院长：2019年月日目录1 绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目的 (2)1.3 设计任务 (2)2 设计过程 (3)2.1 设计原理 (3)2.2 XF引脚周期性变化 (3)2.3 子程序的调用 (4)3 程序代码 (5)3.1 源程序 (5)3.2 SDRAM初始化程序 (7)3.3 方波程序连接命令文件 (9)4 调试仿真运行结果分析 (9)4.1 寄存器仿真结果 (9)4.2 模拟输出仿真 (10)5.设计总结 (11)参考文献 (11)信号发生器（方波）1 绪论1.1 设计背景数字信号处理是20世纪60年代，随着信息学科和计算机学科的高速发展而迅速发展起来的一门新兴学科。
它的重要性日益在各个领域的应用中表现出来。
其主要标志是两项重大进展，即快速傅里叶变换(FFT)算法的提出和数字滤波器设计方法的完善。
数字信号处理是把信号用数字或符号表示成序列，通过计算机或通用（专用）信号处理设备，用数值计算方法进行各种处理，达到提取有用信息便于应用的目的。
例如：滤波、检测、变换、增强、估计、识别、参数提取、频谱分析等。
频率可调的方波信号发生器
频率可调的方波信号发生器用单片机产生频率可调的方波信号。
输出方波的频率范围为1Hz-200Hz ，频率误差比小于0.5%。
要求用“增加”、“减小”2个按钮改变方波给定频率，按钮每按下一次，给定频率改变的步进步长为1Hz,当按钮持续按下的时间超过2秒后，给定频率以10次/秒的速度连续增加（减少），输出方波的频率要求在数码管上显示。
用输出方波控制一个发光二极管的显示，用示波器观察方波波形。
开机默认输出频率为5Hz 。
1模块1：系统设计（1）分析任务要求，写出系统整体设计思路任务分析：方波信号的产生实质上就是在定时器溢出中断次数达到规定次数时，将输出I/O 管脚的状态取反。
由于频率范围最高为200Hz,即每个周期为5ms （占空比1:1，即高电平2.5ms,低电平 2.5 ms ），因此，定时器可以工作在8位自动装载的工作模式。
涉及以下几个方面的问题：按键的扫描、功能键的处理、计时功能以及数码管动态扫描显示等。
问题的难点在按键连续按下超过2S 的计时问题，如何实现计时功能。
系统的整体思路：主程序在初始化变量和寄存器之后，扫描按键，根据按键的情况执行相应的功能，然后在数码显示频率的值，显示完成后再回到按键扫描，如此反复执行。
中断程序负责方波的产生、按键连续按下超过2S 后频率值以10Hz/s 递增（递减）。
（2）选择单片机型号和所需外围器件型号，设计单片机硬件电路原理图采用MCS51系列单片机At89S51作为主控制器，外围电路器件包括数码管驱动、独立式键盘、方波脉冲输出以及发光二极管的显示等。
数码管驱动采用2个四联共阴极数码管显示，由于单片机驱动能力有限，采用74HC244作为数码管的驱动。
在74HC244的7段码输出线上串联100欧姆电阻起限流作用。
独立式按键使用上提拉电路与电源连接，在没有键按下时，输出高电平。
发光二极管串联500欧姆电阻再接到电源上，当输入为低电平时，发光二极管导通发光。
图1 方波信号发生器的硬件电路原理图（3）分析软件任务要求，写出程序设计思路，分配单片机内部资源，画出程序流程图软件任务要求包括按键扫描、定时器的控制、按键连续按下的判断和计时、数码管的动态显示。
频率可调的方波信号发生器的仿真设计
本设计在Proteus仿真环境下利用单片机 AT89C51控制方波的输出，利用ADC0832进 行模数转换，通过改变滑动变阻器接入电 路中电阻的大小来调节方波输出频率的大 小，从而实现频率可调这一目的。
接入电路的电阻为100%,方波的频率30Hz
接入电路的电阻为75%,方波的频率1920Hz
接入电路的电阻为25%,方波的频率5670Hz
接入电路的电阻为0%,方波的频率7650Hz
谢谢
感谢下 载2) Keil
生成hex文件
将hex文件导入单片机
3. 器件介绍
（1） AT89C51单片机 （2）ADC0832 转换器 （3）数码管：共阴极数码管 （4）数字示波器
AT89C51
ADC0832
数码管
数字示波器
4. 频率可调的方波信号发生器系统设计
频率可调的方波信号发生器的仿真设计
目录
• 1 绪论 • 2 软件介绍 • 3 器件介绍 • 4 频率可调方波信号发生器系统设计
1. 绪论
• 随着我国经济的不断成长，国家越来越 重视信号发生器项目相关行业的发展。出现 了一系列的发生器，其中方波信号发生器就 是其中之一，各种指标也大幅度的提高，同 时在简化机械结构、小型化、多功能等各方 面也有了显著的进展。
频率可调的方波信号发生器
由32号、17号、27号制作
目录目录目录
一、课程设计总体流程 二、课程设计目的
三、硬件设计
四、软件设计
五、总结
设计的总体流程及
设计的目的和功能
设计目的：设计一种频率范围限定且使蜂鸣器 产生不同频率的声音，方波信号可通过 示波器显示出来，用Proteus仿真软件来 模拟显示方波。
三、硬件设计
3.1最小系统电路图设计
最小系统包括复位电路和晶振发生电路如图：
三、硬件设计
3.2按键电路设计
按键电路采用独立键盘设计如图：
三、硬件设计
3.3 蜂鸣器电路设计
三、硬件设计
3.4数码管驱动显示电路 采用四位数码管，故需要驱动电路，这里用mc74h573 芯片来驱动，具体电路设计如图
取反输出方波
第三次按下，设 初值2khz
……
第十次按下， 设初值6khz
四、软件设计
4.2按键检测流程图
四、软件设计
4.3数码管显示流程图
五、总结
经过制作设计的这段时间的努力终于将本设计方案要求基 本实现。由于时间、水平和经验有限，设计的作品还存在着
一些的不足之处。
对于这次设计来说既是一次机遇，又是一次挑战。在这次 的设计过程中，本人学到了很多东西，通过自己的实践，增 强了动手能力。通过实际工程的设计也使我了解到书本知识 和实际应用的差别。在实际应用中遇到很多的问题，这都需
要我对问题进行具体的分析，并一步一步地去解决它。
四、软件设计
4.1软件设计基本思想及程序框图
软件设计基本思想： 2个按键开关次数判断，1个七段四位数码管的动态显示，方波发生器方波 的输出（仿真调试），蜂鸣器放映方波频率改变
模拟电子技术课程设计报告方波、三角波、正弦波信号发生器设计
模拟电子技术课程设计报告--方波、三角波、正弦波信号发生器设计课程设计报告题 目 方波、三角波、正弦波信号发生器设计课 程 名 称 模拟电子技术课程设计 院 部 名 称 机电工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 学 生 姓 名 学 号 课程设计地点 课程设计学时 1周 指 导 教 师 赵国树金陵科技学院教务处制目录1、绪论 (1)1.1相关背景知识 (1)1.2课程设计条件 (1)1.3课程设计目的 (1)1.4课程设计的任务 (1)1.5课程设计的技术指标 (2)2、信号发生器的基本原理 (6)2.1原理框图 (6)2.2总体设计思路 (7)3、各组成部分的工作原理 (8)3.1 正弦波产生电路 (8)3.1.1正弦波产生电路 (8)3.1.2正弦波产生电路的工作原理 (8)3.2 正弦波到方波转换电路 (9)3.2.1正弦波到方波转换电路图 (9)3.2.2正弦波到方波转换电路的工作原理 (9)3.3 方波到三角波转换电路 (9)3.3.1方波到三角波转换电路图 (9)3.3.2方波到三角波转换电路的工作原理……………………104、电路仿真结果 (11)4.1正弦波产生电路的仿真结果 (11)4.2正弦波到方波转换电路的仿真结果 (11)4.3方波到三角波转换电路的仿真结果 (11)5、总原理图及元器件清单 (12)6、设计结果分析与总结 (13)7、参考文献 (14)方波、三角波、正弦波信号发生器设计1 绪论1.1相关背景知识函数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路或仪器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件 (如低频信号函数发生器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8038)。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题采用由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波—三角波—正弦波函数发生器的设计方法。
模电课程设计—设计制作一频率可调的多波形信号发生器
目录1题目分析 (2)1.1设计任务 (2)1.2设计目的 (2)1.3课程设计要求 (2)2 方案论证 (3)2.1 整体思路 (3)2.2 方案论述 (3)3 方案选择 (5)4 硬件设计及原理分析 (6)5 性能测试 (15)6小结与体会 (16)7 元件清单 (17)8 参考文献 (18)1题目分析1.1设计任务设计制作一频率可调的多波形信号发生器1.2设计目的1 培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。
2 培养学生综合运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力。
3 通过课程设计，使学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、标准与规范的运用和计算机应用方面的能力得到训练和提高。
1.3课程设计要求1 输出电压VO及最大输出电流IOmax(I档:VO=±12V对称输出,IOmax=100mA;II档:VO=(+3~+9)V连续可调,IOmax=200mA);纹波电压VOP-P≤5mV,稳压系数SV≤5×10-3.2 选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。
（选做：用PSPICE或EWB软件完成仿真）3 安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
2 方案论证2.1整体思路为了完成上面所设计的全部指标整机电路分四个部分：电源变压器、整流二极管、滤波电容、集成稳压器220V交流电压变压器整流桥滤波电容集成直流稳压器电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。
整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。
滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压uo的稳定。
2.2方案论述方案一：整流部分采用一个二极管,利用二极管的单向导电性将交流转化为直流,滤波部分采用电感滤波电路,在整流电路后串入一个电感器,稳压部分,第一档采用由CW7812和CW7912构成的正负12V对称双电源电路,第二档由CW7805组成电路输出正5V直流稳压,第三档由CW7805和电压跟随器组成的输出电压可调稳压电路构成输出3到9伏电压。
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本设计在Proteus仿真环境下利用单片机 AT89C51控制方波的输出，利用ADC0832进 行模数转换，通过改变滑动变阻器接入电 路中电阻的大小来调节方波输出频率的大 小，从而实现频率可调这一目的。
接入电路的电阻为100%,方波的频率30Hz
接入电路的电阻为75%,方波的频率1920Hz
接入电路的电阻为25%,方波的频率5670Hz
接入电路的电阻为0%,方波的频率7650Hz
谢谢
2. 软件介绍
（1）Proteus
(2) Keil
生Hale Waihona Puke hex文件将hex文件导入单片机
3. 器件介绍
（1） AT89C51单片机 （2）ADC0832 转换器 （3）数码管：共阴极数码管 （4）数字示波器
AT89C51
ADC0832
数码管
数字示波器
4. 频率可调的方波信号发生器系统设计
频率可调的方波信号发生器的仿真设计
目录
1 绪论 2 软件介绍 3 器件介绍 4 频率可调方波信号发生器系统设计
1. 绪论
随着我国经济的不断成长，国家越来越 重视信号发生器项目相关行业的发展。出现 了一系列的发生器，其中方波信号发生器就 是其中之一，各种指标也大幅度的提高，同 时在简化机械结构、小型化、多功能等各方 面也有了显著的进展。