基于51单片机的频率合成设计论文(6)

2020-04-03 13:11

山东轻工业学院2006届本科生毕业设计(论文)

图4-9 AD603引脚图

但在设计过程中,我发现模拟电路部分难以实现,于是我们采用了添加自动增益放大器芯片的方法来实现设计的要求。采用的是美国ADI公司的AD603芯片如图4-9,经它放大后,可以实现设计的要求,达到输出波形的幅度标准。

4.2.3 模拟信号的产生

为了能够产生模拟幅度调制信号,设计要求在1MHZ-10MHZ范围内调制度可在10%-100%之间可调,所以由DDS芯片产生的正弦波调制信号能够进行调节,为了实现调节的步进,应该使用数字电位器,利用单片机进行程控,不过因为时间紧,未能找到合适的数字电位器,故只好采用普通电位器。虽能实现幅度调节,但是不能实行步进,只能做到线性调节。

4.2.4 数字PSK/ASK载波调制

对数字信号进行二进制调制振幅键控,主要有两种方法:乘法器实现法和键控法。在这里我们采用乘法器实现法,我们采用的乘法器是美国ADI公司的乘法器AD835,如图4-10

图4-10 AD835引脚图

它具它有工作频率高,运算速度快等优点,十分适合进行ASK载波调制。对于PSK调制,采用了键控法,采用了开关式三极管和高频继电器来实现,

21

山东轻工业学院2006届本科生毕业设计(论文)

通过调制信号来控制高频继电器通断来实现调制。

4.2.5 键盘与显示控制的设计

利用芯片8279来进行键盘控制显示管LED的显示以及波形的频率和波形频率的步进。初始化时,有芯片8279控制的显示管LED显示HELLO,当按下A建时,键盘清屏;键盘的0~9设置频率,当设置完毕后,按B键表示设置完毕,此时显示管LED的值即为输出正弦波的频率;C键为频率步进正100赫兹,D键为步进负100赫兹。

第五章 软件设计

5.1 软件功能的实现

程序全部由单片机的C语言编写,由正弦信号发生模块、功率放大模块、调幅(AM)、调频(FM)模块、数字键控(ASK,PSK)模块以及测试信号发生模块组成。采用数控的方法控制DDS芯片AD9850产生0Hz-30MHz正弦信号,经滤波、放大和功放模块放大至6V并具有一定的驱动能力。测试信号发生模块产生的1kHz正弦信号经过调幅(AM)模块、调频(FM)模块,对高频载波进行调幅或调频。二进制基带序列信号送入数字键控模块,产生二进制PSK或ASK信号,同时对ASK信号进行解调,恢复出原始数字序列。

5.2 软件流程图 5.2.1 总设计流程图

在对系统初始化后,LED显示HELLO,同时两片AD9850都产生1KHz的正弦

波。产生正弦波测试信号的AD9850将保持1KHz不变,而作为信号发生器的AD9850将在键盘的控制下产生预定的正弦波。同时还可以通过电路的改变进行模拟调制和数字调制。从而实现各种功能。设计流程图如图5-1所示。 开始

系统初始化

功能选择

22

山东轻工业学院2006届本科生毕业设计(论文)

正弦波发生 模拟调制 数字调制 键盘设置与调整波形 工作 图5-1 软件流程图

5.2.2 外设流程图

作为人机界面的键盘和LED通过8279来控制。8279是专用键盘/显示器控制芯片,能对显示器自动扫描,能识别键盘上按下键的键号;可充分提高CPU的工作效率。8279与MCS-51接口方便,由它构成的标准键盘/显示器接口在微机应用系统中使用越来越广泛。键盘和LED的软件流程图如图5-2所示。 初始化8279 设置8279 显示缓冲区 的内容 N 读FIFO Y 显示键盘输入值 图5-2 外设流程图

23

山东轻工业学院2006届本科生毕业设计(论文)

5.2.3 AD9850流程图

由于用一片AT89C51来控制两片AD9850,所以利用8155扩展I/O口。这样

可以使得I/O口更加充足。如图5.3。

初始化 AD9850 写入控制字 波形输出

图5-3 AD9850流程图

总 结

本设计是我第一次比较系统完成的一次设计。在本次设计中我从选题,搜集资料,电路设计到硬件电路的调试以及程序的调试,比较系统的接触到了一次设计整个过程的具体环节,从中受益匪浅。本设计基本上实现了设计任务所要求的功能,但由于时间的紧迫,有许多本可以做的更好的地方,但没能做到。例如:对于数字信号发生器,起初是设想通过从机与主机之间通信数据完成,而实际设计过程仅仅选用了键盘直接控制没有实现通讯控制。尽管如此,这次设计是对大学四年来所学知识的一次综合运用,增强了我理论结合实践能力。

通过本次设计我进一步加深了对51系列单片机、DDS、信号发生器系统设计的了解,增强了我对电路分析能力,并且对AT89C51、AD9850、8279、8155等所用芯片有了更深的了解,这为我以后的学习打下了良好的基础。

24

山东轻工业学院2006届本科生毕业设计(论文)

参考文献

[1] 张肃文 陆兆熊 高频电子线路(第三版)[M] 北京 高等教育出版社

1992:102-134.

[2] 谢自美 电子线路设计?实验?测试[M] 武汉 华中理工大学出版社 1994:89-117. [3] 周立功 夏宇闻 单片机与CPLD综合应用技术[M] 北京 北京航空航天大学出版社

2004:189-218.

[4] 童诗白 化成英 模拟电子技术基础[M] 北京 高等教育出版社 2000:271-295. [5] 樊昌信 詹道庸 通信原理[M] 北京 国防工业出版社 1995:71-83.

[6] 李友平 直接数字频率合成器(DDS)的原理与设计[J] 电声技术 1992,(11). [7] 马忠梅 籍顺心 单片机的C语言应用程序设计[M] 北京 北京航空航天大学出版社

2003:102-109

[8] 靳达编 单片机应用系统开发实例导航[M] 北京 人民邮电出版社 2000:24-31. [9] 求是科技 单片机典型模块设计实例导航[M] 北京 人民邮电出版社 2003:61-69. [10] 李光飞 单片机课程设计实例指导[M] 北京 北京航空航天大学出版社

2004:45-51.

[11] 胡汉才 单片机原理及其接口技术[M] 北京 清华大学出版社 2005:157-164. [12] 胡宴如 高频电子线路[M] 北京 高等教育出版社 2000:186-203. [13] 白驹珩 雷晓平 单片计算机及其应用[M] 成都 电子科技大学出版社

1997:74-82..

[14] 李广弟 单片机基础[M] 北京 北京航空航天大学出版社 1994:72-84.

[15] 肖汉波 一种基于DDS芯片AD9850的信号源[J] 北京 中国工程物理研究院电子工

程研究所 2002,(9).

[16] 陈永泰 刘雪燕 AD9850与AT89C51在信号源中的应用[J] 武汉理工大学

2002,(8).

[17] Analog Devices Inc. CMOS 180MHz Complete DDS Synthesizer AD9851 [M]

1997:45-59.

[18] Nicholas HT The optimisation ofdirect digitalfrequency synthesizer performance in

thepresence of finite word length effects[J].Proc.42nd Annu.Frequency Cont Symp USER-ACOM,1988,(5)5:357.

25


基于51单片机的频率合成设计论文(6).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:专题08 第二次工业革命-学易试题君之课时同步君2017-2018学年高

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: