基于單片機的函數信號發生器的設計

電子機電論文編號:JD1080  論文字數:17681,頁數:61

目  錄

摘  要 I
ABSTRACT II
1  緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究意義 2
2  課題設計相關理論知識 3
2.1 DDS的系統簡介 3
 2.1.1 DDS的基本原理 3
 2.1.2 DDS的性能特點 3
2.2 AD9850簡介 4
 2.2.1 AD9850功能概述 4
 2.2.2 AD9850的引腳功能 5
 2.2.3 AD9850工作原理 5
 2.2.4 AD9850應用與設計 6
3  系統的總體設計 8
3.1 方案論證 8
3.2 設計原理框圖 8
4  系統硬件設計 9
4.1 電源電路 9
4.2 AT89S52單片機最小系統 9
 4.2.1 AT89S52的資源參數 9
 4.2.2 最小系統與I/O連接情況 10
4.3 中斷鍵盤設計電路 11
4.4 MAX7219顯示電路 12
4.5 AD9850函數信號發生模塊 13
 4.5.1 AD9850模塊主電路 13
 4.5.2 AD9850模塊時鐘電路 14
 4.5.3 AD9850模塊輸入輸出口定義 15
4.6 AT89S52單片機ISP下載線 15
 4.6.1 ISP簡介 15
 4.6.2 AT89S52單片機ISP下載線原理 16
 4.6.3 電腦并口DB25引腳定義說明 17
4.7 小結 17
5  系統軟件設計 18
5.1 單片機MCS-51系列簡介 18
5.2 MAX7219模塊驅動程序 18
 5.2.1 初始化程序 20
 5.2.2 送顯子程序 21
 5.2.3 數據傳送程序 22
5.3 AD9850的驅動程序設計 23
 5.3.1 初始化程序 23
 5.3.2 寫控制字子程序 24
5.4 主函數程序設計 26
 5.4.1 中斷INT0服務函數 26
 5.4.2 主函數 27
5.5 Keil C51介紹 29
5.6 ISPlay v1.5介紹 30
5.7 小結 31
6  系統調試與分析 33
6.1 硬件調試 33
6.2 軟件調試 34
6.3 系統調試 37
 6.3.1 獨立按鍵與顯示測試 37
 6.3.2 波形測試 38
 6.3.3 與開題要求對比 40
6.4 小結 41
參考文獻 42
附  錄 1 43
附  錄 2 50
附  錄 3 51
附  錄 4 52
謝  辭 54

摘  要
 
 本課題是采用低成本的MCS-51系列單片機構成具有高可靠性的函數信號發生器的應用設計。本設計通過單片機運算產生二進制控制信號去控制AD9850進而實現函數波形的產生。基于單片機的函數信號發生器抗干擾性強、功耗低、成本低、易實現，具有很高的實用價值。     本系統以51單片機為控制核心，由電源模塊、單片機AT89S52最小系統模塊、中斷鍵盤模塊、函數信號發生模塊、MAX7219顯示模塊組成。采用中斷鍵盤掃描方式計算所需頻率，用數控的方法控制DDS芯片AD9850產生100Hz－40MHz正弦信號，100Hz－5MHz方波信號，波形輸出較穩定，且精度較高。采用MAX7219驅動兩個四位一體的八段LED數碼管，顯示出當前波形的頻率。系統用C語言編寫模塊化程序，增強可讀性，便于AT89S52對各模塊的控制，實現各功能的設置。
關鍵詞：單片機 直接數字頻率合成（DDS） AD9850 函數信號 正弦波 方波

MCU-based Function Signal Generator Design
 ABSTRACT

 This issue is low-cost microcontroller MCS-51 family of highly reliable functions constitute a signal generator applications. This design generates a binary control signal MCU operation to control the AD9850 to realize the function of waveform generation. Function Generator based on single chip and strong anti-interference, low power consumption, low cost, easy to implement, has high practical value.      The system control microcontroller core 51 by the power supply module, MCU AT89S52 minimum system module, the keyboard interrupt module, function signal generator module, MAX7219 display module. Calculated by scanning the keyboard interrupt the required frequency, using numerical methods to control DDS chip AD9850 produced 100Hz-40MHz sinusoidal signal, 100Hz-5MHz square wave signal, the waveform output is stable and high precision. Use of MAX7219 drives four in one of eight out of two LED digital tube, showing the frequency of the current waveform. Modular system with C language programs to enhance readability, ease of AT89S52 on the module controlRealize the function of setting.
 Key words：Singlechip  Direct Digital Synthesizer(DDS)  AD9850  Function Signal  Sine wave  Square Wave