开题报告低频正弦信号源

本科毕业设计开题报告题目：基于单片机的低频正弦信号源设计专题：院（系）：班级：姓名：学号：指导教师：教师职称：黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告题目基于单片机的低频正弦信号源设计来源教师科研1、研究目的和意义信号发生器是一种常用的信号源，长期以来都是由模拟电路构成。然而在科学研究和生产实践中，模拟电路生成的低频信号往往不能令人满意。在数字化时代的今天，由模拟电路组成的信号发生器已经淡出了人们的视线，取而代之的是电路简洁、功能多样、功耗低的数字电路。它们被运用在各种科学技术领域和工程实践中，给人们的日常生活带来更多的便利。利用单片机通过程序设计方法来产生的低频信号，其频率底线很低、线路相对简单，结构紧凑、体积小、频率稳定度高、抗干扰能力强。2、国内外发展情况(文献综述)早在1978年，由美国Wavetek公司和日本东亚电波工业公司公布了最高取样频率为5MHz，可以形成256点(存储长度)波形数据，垂直分辨率为8bit，主要用于振动、医疗、材料等领域的第一代高性能信号源。经过将近30年的发展，伴随着电子元器件、电路、及生产设备的高速化、高集成化，信号发生器的性能有了飞速的提高。与此同时，由于电子测量及其他部门对各类信号发生器的广泛需求及电子技术的迅速发展，促使信号发生器种类增多。尤其随着70年代微处理器的出现，更促使信号发生器向着自动化、智能化方向发展。现在，许多信号发生器带有微处理器，因而具备了自校、自检、自动故障诊断和自动波形形成和修正等功能，可以和控制计算机及其他测量仪器一起方便的构成自动测试系统。当前信号发生器总的趋势是向着宽频率覆盖、低功耗、高频率精度、多功能、自动化和智能化方向发展。3、研究/设计的目标：设计一个正弦信号发生器，要求正弦波的频率、幅度和零点分别可调。（1）频率可调范围：0.1Hz～10kHz，可分档设计；（2）输出幅度可调范围：5V0.2V～1V0.2V；（3）输出信号零点偏移范围：2.5V0.2V；（4）失真度：1%；（5）应具有数字显示正弦波的频率、幅度和零点偏移量的功能。4、设计方案（研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）：本设计是基于AT89C51单片机的数字式低频正弦信号发生器，采用AT89C51单片机作为控制核心，外围采用数字/模拟转换电路(DAC0832)、运放电路（LF356）、按键和显示电路等，采用C语言编程。通过控制波形数据启动D/A的时间间隔、放大器增益等，来得到所需的频率可调、幅度可调的低频正弦信号输出。（1）单片机电路：AT89C51外接12M晶振作为时钟频率。并采用电源复位设计。复位电路采用上电复位，它的工作原理是，通电时，电容两端相当于短路，于是RST引脚上为高电平，然后电源通过对电容充电。RST端电压慢慢下降，降到一定程序，即为低电平，单片机开始工作。用定时/计数器作为中断源。不同的频率值对应不同的定时初值，允许定时器溢出中断。（2）键盘和显示电路：键盘和显示电路由HD7279芯片进行管理，无需外围电路，只需要外接少量的电阻，即可构成完善的显示、键盘接口电路。而与CPU的接口采用SPI串行接口方式。（3）D/A电路：由DAC0832和LF356组成。单片机向DAC0832发送数字编码，产生不同的输出。先利用采样定理对各波形进行抽样，然后把各采样值进行编码，得到的数字量存入各个波形表，执行程序时通过查表方法依次取出，经过D/A转换后输出就可以得到波形。5、方案的可行性分析：硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号源所需的RC很大；大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证；体积大，漏电，损耗显著更是其致命的弱点。一旦工作需求功能有增加，则电路复杂程度会大大增加。利用单片机构成的应用系统有较高的可靠性，系统的扩展和系统的配置灵活方便。容易构成各种规模的应用系统，且应用系统有较高的软硬件利用参数。单片机具有可编程性，硬件的功能描述可完全在软件上实现，而且设计时间短，成本低，可靠性高。6、该设计的创新之处7、设计产品的主要用途和应用领域：在通信、广播、电视系统，工业、农业、生物医学等领域内都有着广泛的应用，同时在实验和设备检测中有着必不可少的地位8、时间进程第一周——第三周查找相关资料，撰写开题报告；第四周——第五周提交开题报告；第六周开题报告答辩；第七周——第九周提交毕业论文一稿；第九周——第十一周提交毕业论文二稿；第十二周——第十四周提交毕业论文定稿；第十五周——第十六周绘制毕业设计电路图；第十七周提交正式毕业论文和电路图；第十八周毕业论文答辩。9、参考文献：[1]崔瑞雪,张增良编著.《电子技术动手实践》[M].北京航空航天大学出版社2007：24~28[2]俞国亮.MCS-51单片机原理与应用[M].北京：清华大学出版社.2007:108~:117[3]童诗白,华成英.模拟电路技术基础[M].北京：高等教育出版社.2000：32~35[4]张友德.单片微型机原理、应用与实践[M].上海：复旦大学出版社.2004:87~92[5]戴佳.单片机C语言应用程序设计实例精讲[M]，电子工业出版社，2006:103~109[6]沙占友.单片机外围电路设计[M]，电子工业出版社，2005:123~130[7]徐爱钧.智能化测量控制仪表原理与设计[M]，北京航空航天大学出版社，2004:45~51[8]马忠梅.单片机的C语言应用程序设计[M]，北京航空航天大学出版社，2006:204~210[9]朱善君.单片机接口技术与应用[M]，清华大学出版社，2005:110~114[10]华成英编著.《数字电子技术基础（第四版）》[M].高等教育出版社2006:23~26[11]潘永雄.新编单片机原理与应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2003:134~138[12]张永瑞.电子测量技术基础[M].西安：西安电子科技大学出版社，2006.61～101[13]杜华.任意波形发生器及应用[J].国外电子测量技术，2005.1：38～40.[14]程全.基于AT89C52实现的多种波形发生器的设计[J].周口师范学院学报，2005.22(5)：57～58[15]吉玲，张晴.MAX038及函数信号发生器[J].南昌大学学报（理科版），2000,24（4）:351-355[16]程朗.基于8052单片机的双通道波形发生器的设计与实现[J].计算机工程与应用，2004.8：100～103.指导教师意见:教师签字：年月日毕业设计领导小组意见:组长签字：年月日填表说明：1、题目：为选定的题目，不要把专题写入此项2、专题：如果有专题，填此项，如果没有专题不填此项；3、院（系）：按二级院系填写（如资源与环境工程学院或外语系）4、指导教师：如果有两个以上的教师指导，可填老师A/老师B（两位老师必须都为讲师以上职称，否则只填具有讲师以上职称的老师）5、教师职称：是指指导教师职称，如果有两个以上的教师指导，可填职称A/职称B，老师与职称一定要对应上，前后顺序不能颠倒；6、题目来源：可填教师科研、假想等，具体参考“毕业设计（论文）题目汇总表”；7、国内外发展情况：要依据文献资料论述的情况，进行归纳总结提炼，要国内、国外都要涉及到；8、研究/设计的目标：要由教师给出，与任务书中的一致；9、时间进程：参见今年具体安排10、指导教师意见：如果有两位以上的指导教师，并且都具有讲师以上职称，要全部签名。如果有一人不具有讲师以上职称，则只需具有讲师以上职称的教师签字。