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1、（2008届）本科毕业设计（论文）资料题 目 名 称：基于DDS的智能信号发生器设计 学 院（部）： 电气与信息工程学院 专 业： 自动化 学 生 姓 名： 班 级： 042 学号 15 指导教师姓名： 职称 高级工程师 最终评定成绩： 湖南工业大学教务处 2008届本科毕业设计（论文）资料第一部分 设计说明书（2008届）本科生毕业设计（论文）基于DDS的智能信号发生器设计学 院、系： 电气与信息工程学院 专 业： 自动化 学 生 姓 名： 班 级： 042 指导教师姓名： 职称 高级工程师 最终评定成绩 2013 年 月 湖南工业大学本科生毕业设计（论文）摘 要本文首先介绍了国内外智能仪器
2、仪表发展状况及其特点，随后重点阐述了一种以直接数字频率合成（DDS）技术为基础的信号发生器的设计。采用单片机89C51控制DDS芯片AD9850产生频率可调的正弦信号，并通过低通滤波器得到纯正的信号，最后经过功率放大驱动电路输出目标信号。本文采用的技术主要有传统的信号发生器的技术，直接数字波形合成(DDS)技术、高速DA,A/D转换技术，智能仪器仪表技术。论文介绍了系统设计任务的提出，总体方案的确立，系统硬件和软件的设计以及实现的系统主要功能。本文所设计的发生器具有发生器具有频率精度高，频率范围宽，操作快捷方便等优点。关键字：智能信号发生器，DDS，D/A转换，A/D转换，单片机89C51AB
3、STRACTIn this article , I firstly introduce the development and characteristics of intellegentized instruments at home and abroad., and then I deeply introduce a kind of intelligent signal generator based on direct digital synthesizer technology . MCU 89C51 is adopted to control DDS chip AD9850 to p
4、roduce the sine signal which frequency may be adjusted. The pure signal can be obtained through the low pass filter, and then target signal is drove by the power amplifier. And my article is based on the principle of the traditional signal generator integrated with the techniques on Direct digital f
5、requency synthesizer, High speed A/D conversion and Intelligentized instrument. I brings forward the task of designing the system and demonstrates the collectivity project of the system. The design and realization of the systems hardware and software are presented. My generator, has such advantages
6、as high frequency precision, wide frequency range, and quickly facilitate and so on.Keywords: Intellegentized Instruments, DDS，D/A Converter ,A/D Converter,MCU89C51目 录 第1章 绪论11.1课题研究意义以及国内外发展概况11.2智能信号发生器与传统信号发生器的比较11.3本课题内容与任务2第2章 DDS技术，芯片介绍32.1 DDS原理32.2 DDS芯片AD9850介绍42.3 89C51单片机6第3章 系统设计方案83.1 系
7、统设计的主要技术指标83.2系统设计方案的选择83.3芯片的选择93.3.1 主芯片的选择93.3.2 键盘接口芯片的选择103.3.3 显示接口芯片的选择113.3.4 电源模块的选择113.4系统整体设计结构12第4章 系统硬件电路设计134.1 正弦信号输出电路134.2 滤波器电路144.3 功率放大电路154.3 正弦波变方波电路164.4 人机对话的设计164.4.1键盘接口的设计164.4.2显示器接口的设计194.5硬件系统的抗干扰设计21第5 章 系统软件设计235.1 主程序及其分析235.2 系统液晶显示程序流程265.3 键盘管理流程图及源程序275.4 软件的抗干扰措
8、施31结 论32参考文献33致谢34IV 第1章 绪论1.1课题研究意义以及国内外发展概况智能仪器是计算机技术与电子测量仪器相结合产物。函数信号发生器则是能产生所需要波形的装置。近年来计算机技术及微电子器件在工程技术中应用十分广泛，在此基础上发展起来的智能仪器仪表无论是在测量的准确度、可靠性、自动化程度、运用功能方面还是在解决测量技术与控制技术问题的深度及广度方面都有迅速的发展。 随着大规模集成电路和计算机技术的迅速发展，以及人工智能向测控技术的移植和应用，智能仪器仪表技术发展迅速。作为现阶段智能化电子仪器主体的智能仪器在工业发达国家己经非常成熟与普及，但国内此方面技术发展与改造起步和发展比较
9、缓慢。我国于1984年 正式成立“自动测试与智能仪器专业组”，1989年5月我国第一届测试技术与智能仪器国际学术讨论会在武汉召开，直到1993年在北京召开的仪器仪表与计算机应用学术会议上，智能仪器仪表作为重点议题之后，国内智能仪器仪表技术和改造开始迅速发展。1.2智能信号发生器与传统信号发生器的比较 信号发生器作为电子测量系统中应用最为普遍的电子测量仪器之一，是工业控制、教学科研常用的基础仪器，国外已有数字化的智能函数发生器产品，例如HP公司的HP-3335, HP-8642/8; FLUKE公司6080A等产品，但其价格昂贵，并且多为射频信号发生器，只产生正弦波形。国内也有少数半数字化的函数
10、发生器产品，但其都是对传统函数发生器简单的数字化改造，输出信号的波形种类没有增加，性能也未有明显改善，并且不具有输出信号的实时显示功能和汉化的菜单式人机交换界面。因此研制开发操作简单、低成本、高性能的新一代信号发生器十分必要。智能函数信号发生器的特点智能函数信号发生器与传统的模拟函数信号发生器相比，具有以下几个明显特点: 1、利用微机控制键盘和显示。键盘和显示是智能信号发生器区别于传统信号发生器在面板设计上最突出的特点。由于采用美观方便的按键操作代替了传统的开关或旋钮，避免了手动控制带来的人为误差。由于采用具有显示信息量大优点的液晶显示器LCD，大大增强了操作者和微处理器之间的对话能力。 2、
11、强的输出能力。由于采用了由仪器内微处理器控制而生成所需新波形的技术，即直接数字合成技术(Direct Digital Frequency Synthesizer)，导致普通的智能信号发生器能产生多种函数的周期性波形，大大拓展了仪器的输出能力。 3、自检、自诊断功能。这是智能信号发生器区别于传统信号发生器的重要特征之一。能够及时和准确地确知仪器故障发生的部位和特征，不仅大大方便了维修，而且保证了输出的可靠性。 4、自校和自修正。对于智能化仪器来说，这也许是最重要的作用，它意味着在相同或更低性能的硬件条件下，仪器指标能够达到更高的水平，即实现了高的性能价格比。另一方面，微处理器的加入使以前由硬件电
12、路很难或根本办不到的事成为可能。 5、远地输入输出能力。仪器配有标准接口，可纳入自动测试系统中工作。重要意义 本课题所研制的智能信号发生器从设计原理上综合了传统的硬件电路产生函数信号波形和采用直接数字合成技术产生函数信号波形的优点，大大的增加了仪器输出信号的波形种类，输出信号性能也明显改善。系统采用键盘和LCD作为人机对话窗口，具有良好的人机界面，并能实时显示输出波形及其参数，方便操作。系统配有标准接口，具有远地输入输出能力，可纳入自动测试系统中工作。本课题研制的智能高频率信号发生器，具有新颖、结构简单、高性能、操作控制灵活的特点，具有很大的市场开发、应用前景。本产品研制开发成功可大大加速我国电子产品栩能化更新换代进程，从而加速我国工业和国防领域自动化测试和控制的普及。1.3本课题内容与任务本课题是根据智能信号发生器的特点和应用情况，结合新一代高性能芯片89C51单片机和DDS技术设计一种使用简单、性能优良的智能信号发生器，该发生器能产生正弦波标准信号，并能通过辅助简单的电路和芯片输出
