课程设计-实例.doc

青 岛 科 技 大 学 电 子 技 术 课 程 设 计 题 目 _______________________________ __________________________________ 指导教师__________________________ 辅导教师__________________________ 学生姓名__________________________ 学生学号__________________________ _______________________________学院____________________________专业________________班 ______年 ___月 ___日 函数信号发生器 摘 要 本系统基于直接数字频率合成技术单片机使得50Ω负载上峰值达到6V±1V；。系统的频率范围在1Hz～12MHz稳定度优于10-5，最小步进为10Hz目 录 1方案选择………………………………………………………………5 1.1电源部分设计选择………………………………………………5 1.2控制芯片选择………………………………………………………5 1.3波形生成模块选择…………………………………………………6 1.4增益控制模块设计选择……………………………………………7 1.5显示模块设计………………………………………………………8 2系统总体设计…………………………………………………………9 2.1系统结构框图设计…………………………………………………9 2.2硬件主要模块………………………………………………………9 2.2.1电源部分……………………………………………………………………9 2.2.2 DDS模块……………………………………………………………………9 2.2.2.1正弦信号发生器……………………………………………………………10 2.2.2.2占空比可调的方波及三角波发生器………………………………………10 2.2.3 AGC模块……………………………………………………………………10 2.3软件部分设计………………………………………………………11 2.3.1程序流程图……………………………………………………………………11 2.2.2 PWM输出精度优化算法……………………………………………………12 3理论分析与计算……………………………………………………13 4测试数据及测试结果分析…………………………………………14 4.1正弦信号源参数测试……………………………………………14 4.2方波占空比仿真…………………………………………………15 5测试仪器与元器件…………………………………………………17 5.1测试仪器…………………………………………………………17 5.2测试方法…………………………………………………………17 5.2.1模块测试……………………………………………………………………17 5.2.2 系统整体测试………………………………………………………………17 5.3主要原件…………………………………………………………17 6结论…………………………………………………………………18 7附录…………………………………………………………………19 7.1电源部分电路设计………………………………………………19 7.2系统电路原理总图………………………………………………19 7.3系统电路PCB总图………………………………………………20 7.4控制部分Protues仿真图…………………………………………20 7.5Multisim方波三角波部分仿真图…………………………………21 1.方案选择 根据题目要求和本系统的设计思想，系统主要包括图1.1所示的模块 图1.1 系统结构图 1.1 电源部分设计选择 方案一：高频开关电源。开关电源具有功耗低，效率高，体积小的特点。但其制作成本较高，更重要的是其开关特性对电网和环境有很强的干扰，往往会给系统带来不可预测的影响，在测试仪表等精密器械中不宜采用。 方案二：线性稳压电源。电网电源经变压，整流滤波，通过稳压模块为整个系统提供合适的电源，虽然与开关电源相比有更高的功率损耗，但其低廉的制作价格以及稳定的输出使之成为仪表设计的首选。 为了减小测试误差，避免电源带来的干扰，本着精度第一的原则，最终选择方案二。 1.2 控制芯片选择 方案一：采用现在比较通用的51系列单片机。51系列单片机的发展已经有比较长的时间，应用比较广泛，各种技术都比较成熟，但此系列单片机处理速度不是很快，资源不够充足，而且其最小系统的外围电路都要自己设计和制作，使用起来