搜索
本科生毕业论文(设计)开题报告书题目：函数发生器的研究与设计学生姓名：222222学号：20000000000专业班级：通信工程指导教师：陈0002014年9月20日论文（设计）题目PC机控制下的任意函数发生器课题目的、意义及相关研究动态：一、课题的目的：综合所学的《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《单片机的原理与应用》、《JAVA编程》、《VB》研究设计开发一个基于单片机的函数发生器。从而达到巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。技术要求：（1）输出波形：正弦波、脉冲波、锯齿波；（2）显示要求：波特率、信号类型、幅度、频率等:（3）传输：上位机实时信息通过串口和任意函数发送器通信。二、课题意义：（1）函数发生器主要在实验中用于信号源，是电子电路等各种实验必不可少的实验设备之一，掌握函数发生器的工作原理至关重要。（2）函数发生器也称为信号发生器能产生某些特定的周期性时间函数波形（正波、方波、锯齿波）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。（3）本课题主要研究开发一个基于单片机的实验用函数信号发生器，不但成本较低而精度较高，最重要的是开发简单易于调试，具有一定社会价值和经济价值。（4）函数发生器作为一种常见的电子仪器设备，既能够构成独立的信号源，也可以是高新能的网络分析仪，频谱仪以及自动测试装备的组成部分，函数信号发生器的关键技术是多种高性能仪器的支的组成部分，函数信号发生器的关键技术是多种高性能仪器的支撑技术，因为它是能够提高质量的精密信号源及扫描源，可使相应系统的检测过程大大简化，降低检测费用并且提高检测精度。（5）随着管理信息系统和计算机集成制造系统的普及，生产现场数据的应用已经不仅仅局限于数据采集和监控。在生产制造过程中，需要现场的大量数据进行流程分析和过程控制，以实现对生产流程的调整和优化。三、国内外研究动态：目前市场上的的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，通常是单函数发生器而且频率不高，其工作不很稳定，不易调试。用集成电路芯片的函数发生器，可以达到很高的频率和产生多种波形的信号，但是电路复杂不易调试。利用单片机集成芯片的函数发生器，能产生多种波形，达到较高的频率，而且易于调试；利用专用直接数字合成DDS芯片的函数发生器，能产生任意波形并且达到很高的频率，但是成本高。我国已经开始研制函数信号波形发生器，并取得了可喜的成果。但总的来说我国的函数信号波形发生器还没有形成真正的产业。就目前国内的成熟产品来看，多为一些PC仪器插卡，独立的仪器和VXI系统的模块很少，并且我国目前在函数信号波形发生器的种类和性能都与国外同类产品存在较大的差距，因此加紧对这类产品的研制显得迫在眉睫。美国安捷伦生产的33250A型任意波形发生器可以产生稳定，精度高和低失真的任意波形。国产的S1000型数字扫描信号发生器通过采用新技术，新器件实现高精度，宽频带的扫描源，同时应用DDS和镜像技术。目前市场上的信号发生器多种多样。课题的主要内容（观点）、创新之处：一、课题的主要内容：利用AT89C51单片机和两片DAC0832数模转化器，组成数字式低频信号发生器。在设计过程中新增加了基于VB/VC/JAVA软件设计一个上位机人家交互界面，可以通过上位机对任意函数发生器进行配置，并且实时显示目前函数发生器的状态。二、上位机设计步骤：（1）了解VB设计与应用，并收集设计中要用到的参考资料。。（2）软件设计（3）调试函数发生器的接受本次设计主要特点：基于上位机能产生各种频率信号。具配置简单、易于观察总结、确度度高、稳定、抗干扰能力强，用途广泛等优点，并且能够对波形进行细微的调整，改良波形，使其能够满足实验的要求。研究方法、设计方案或论文撰写提纲：一、研究方法：（1）到图书馆查找并阅读相关资料，了解基本的内容，利用需求分析文档对整个系统有个初步的架构。（2）了解学术动态，掌握有关该课题的信息。至少要看一些本相关的教材；阅读几篇类似的论文做参考。（3）确定选题内容要坚持理论联系实际的原则。（4）根据已有的资料VB软件对系统个模块进行分析、设计、调试、测试，最终得到设计的上位机二、设计方案（1）利用单片机采用程序设计方法产生正弦波、方波、三角波三种波形，再通过D/A转换器将数字信号转换成模拟信号，滤波放大，通过串口在PC端显示，通过键盘来控制三种波形的类型选择、频率变化，最终输出显示其各自的类型以及数值。（2）波形生成方案选择选择单片机控制双DA技术完成频率的改变这种方案。频率改变方案采用了在低频时控制单片机的查表频率从而改变输出频率，在高频时改变计数器的计数初值来改变频率的方法从而较完美地实现要求。三、论文撰写提纲（1）绪论（2）系统软件设计(3)连接硬件调试（4）设计结果（5）结论（6）致谢（7）参考文献（8）附录完成期限和预期进度：2014.8-2014.9：调研，包括设计课题实际应用考察、收集查阅文献、翻译课题相关外文资料、方案拟定，撰写调研报告、开题报告2014.10-2015.2：设计开题、系统规划设计，初步设计、实验与仿真；2015.3-2015.4：设计、计算、实验、论文初稿阶段；2015.5报告修订、提交、毕业答辩申请及准备。主要参考资料：[1]彭楚武，张志文.微机原理与接口技术(第二版)湖南大学出版社[2]刘坤.51单片机C语言应用开发技术大全［M］.人民邮电出版社，2008.09.[3]寇戈，蒋立平.模拟电路与数字电路（第二版）电子工业出版社[4]康华光.电子技术基础（第五版）高等教育出版社[5]张毅刚.新编MCS-51单片机应用设计［M］.哈尔滨工业大学出版社，2003.[6]余小平奚大顺主编电子系统设计基础篇（第二版）北京航空航天大学出版社[7]杨丽君.智能数字式低频信号发生器（J）.电工技术杂志，1999.[8]徐阳.基于单片机的低频信号发生器设计（J）.长江大学学报，2008.5.[9]王晓光.单片机在低频信号发生器中的应用（J）.工业仪表与自动化，2003.2.[10]陈坚.单片机低频信号发生器（J）.华东地质学院学报，1999.[11]戚勇.数字式低频信号发生器的软件设计（J）.山东理工大学学报，2007.[12]黄智伟.全国大学生电子设计竞赛训练教程.电子工业出版社，2005.01.[13]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.[14]庄海军，数字函数信号发生器的设计与实现[D]，江南大学硕士论文，2008.[15]Jingguoxin，BasedonDDStechnologyfunctiongeneratordesignandimplementation[M],anexperimentalscienceandtechnology,2006thefirstB12period.指导教师意见签名：年月日开题报告会纪要时间地点与会人员姓名职务（职称）姓名职务（职称）姓名职务（职称）会议记录摘要：会议主持人：记录人：年月日教学院工作小组意见负责人签名：年月日