1、毕业论文开题报告 电气工程及其自动化 基于单片机的信号发生器设计 一、课题研究意义及现状 信号发生器作为集成电路的基本模拟单元，被广泛应用于信号处理系统和各种便携式设备中。振荡器作为信号发生电路的核心，各种结构层出不穷，但大多采用复杂的结构来实现幅度和频率的稳定。这不仅增加了系统的复杂度，同时也增加了芯片面积。 而且 在电路调试、教学实验和产品开发等领域，信号发生器被广泛用作测量仪器的信号源，为开发和测试提供输入信号。现在人们都运用 DDS（ 直接数字合成 ） 技术 、 FPGA 技术 （ 现场可编程门阵列技术 ） ， 单片机 等 来实现 信号发生器的一些功能。 在用单片机来实现信号发生器的一
2、些功能方面。 如 805lF330 的音频信号发生器的系统结构 。 它主要由 805lF330 单片机、 MMC、 SD 卡存储器、 RS232 串行通信接口、上位机、液晶显示、键盘以及信号调理电路等部分组成。将写入 MMC、 SD 卡中的音频数据存储在上位机单片机通过 RS232串行通信接口写入 MMC、 SD 卡 ， 以中断方式读取键盘接口命令 。 并根据命令控制选择相应的音频信号数据再由信号调理电路输出不同频率和强度的音频信号。系统通过液晶显示模块显示信号频率、信号强度及信号类型。该系统突 出的特点是上位机采用 Inb windam， CVI 软件，通过 RS232 串行通信接口与单片机
3、通讯：以文本格式存储在上位机的音频信息则通过 RS232 串行通信接口下载到MMC、 SD 卡。 而且用单片机来实现的正弦信号发生器也很有发展前景的，它主要由集成压控振荡 ICL8038 构成的函数信号源电路，它是一种可以同时输出方波、三角波和正弦波的专用集成电路，常用作多波形发生器、模拟信号源等，本文用集成函数发生器 ICL8038 联结少量外部元件组成扫频信号发生器。扫频信号发生器是一种输出信号的频率随时间在一定范围内反复变化的正弦 信号发生器，他是频率特性测试仪即扫频仪的核心，主要用于直接测量各种网络的频率响应特性。 二、课题研究的主要内容和预期目标 主要利用单片机设计并制作一个信号发生
4、器。 要求达到以下性能指标： a产生三角波、方波和正弦波； b. 频率范围： 1Hz 1MHz； c输出幅度的峰峰值为 Vp-p = 10V； d正弦波非线性失真小于 1； e具有频率的数字显示功能，分辨率为 1Hz。 三、课题研究的方法及措施 函数信号发生器由单片机控制单元、 DDS 芯片 AD9850、分频单元、波形整形单元、显示单元等组成，其组成如 下图。 工作原理如下：首先，从键盘输入一频率值，由单片机 AT89S51 控制单元进行运算处理， 利用AD9850 芯片产生 1Hz 1MHz 范围的频率， 然后通过 AT89S51 单片机再通过整形放大电路和LCD1602 液晶显示，可以输
5、出幅度峰峰值为 10V的波形，要求正弦波的非线性失真小于 1%，具有频率的数字显示功能，分辨率在 1HZ。同时，通过整形放大电路，可以把整形波变成三角波或方波输出，并 在 LCD1602 液晶上显 示。 四、课题研究进度计划 毕业设计期限：自 2010年 10月 18日至 2011年 4月 22日。 2010年 10月 18日至 2010年 11月 21日：分析任务，收集资料，系统总体方案设计。完成文献综述，外文翻译，开题报告。 2010年 11月 22日至 2011年 12月 5日：主模块的选择，时钟电路，复位电路， DDS芯片 AD9850与单片机的连接， LCD1602、键盘与单片机的连
6、接。 2010年 12月 6日至 2011年 12月 30日：软件设计，系统联调。 2011年 1月 1日至 2011年 1月 21日：设计与写论文。 2011年 2月 22日至 2011年 4月 1日：设计作品完善，论文修改 。 2011 年 4 月 4 日至 2011 年 4 月 15 日：准备答辩，答辩资料审查。 五、主要参考文献： 1 黄立新 .基于单片机控制的数字函数信号发生器的设计与实现 J.科学技术与工程， 2009， 6：3278-3282. 2 韩叶祥等 . 基于 MAX038的程控函数信号发生器的设计 J.电子元器件应用， 2008， 5： 22-25. AD9850 芯片
7、 整形 放大 键盘输 入 LCD1602 显示 单片机AT89S51 信号输出 3 李岁劳等 .基于 C8051单片机信号发生器设计与应用 J.微计算机信息， 2009， 25： 89-91. 4 胡必武等 .基于 ARM及 FPGA实现的嵌入式触摸屏任意信号发生器 J.仪表技术及传感器， 2008， 3：62-65. 5 张庆顺等基于单片机与 DDS的多功能正弦信号发生器设计 J仪器仪表学报， 2008， 4： 215-218. 6 王本有 ， 汪德如 ， 苏守宝 .基于 FPGA的 DDS信号发生器系统的设计 J.电子技术， 2008,45： 40-42 7 姚益武，袁秋晨，王筱萌，张琬菁
8、 ,江丹 .基于 FPGA的正弦信号发生器设计 J.微型机与应用， 2010，12： 87-89. 8 刘杰，牛燕雄，董伟，司宾强，刘佳栋 .基于 FPGA的视频信号发生器设计与应用研究 J. 仪器仪表学， 2008， 3： 655-657. 9 宁敏东，宁宁，王松德，张栓记 .模数差信号发生器的设计与实现 J.半导体技术， 2010， 7： 630-633. 10 周云波 .ICL8038扫频信号发生器 J.现代电子技术， 2003,17: 37-40. 11 胡聪权 ， 石军广 ， 黄亚丽 .ICL8038在中频电源满功率输出启动控制中的应用 J.电力电子技术，2006， 4： 41-43. 12 Scott.United States PatentJ.1981,11:4283168.
