1、 课程设计报告课程设计报告 课程名称 综合电子设计 题 目 简易数字示波器 指导教师 起止日期 系 别 自 动 化 专 业 自动控制 学生姓名 班级/学号 成 绩 摘要 本系统由CPLD,单片机控制模块,键盘,LED,幅度控制模块,低通滤波模块组 成,采用当前主流DDS 技术完成,能产生从1HZ-260KHZ 正弦波,方波,三角波 以及这三种同频率波的线性组合,失真度限制在6%之内。 一、一、 功能介绍功能介绍 1. 具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的性能。 2. 用键盘输入编辑生成上述三种波形(同周期)的线性组合波形。 3. 输出波形频率范围为1Hz200kHz(非正弦波频率按10
2、 次谐波计算;重复频 率可调,频率步进间隔1Hz。) 4. 输出波形幅度范围 05V(峰-峰值),可按步进为0.1V(峰-峰值)。 5. 具有显示输出波形种类、重复频率(周期)和幅度的功能。 6. 增加稳幅输出功能,当负载变化时,输出电压幅度变化不大于3(负载变 化范围:100)。 二、二、 方案论证与比较方案论证与比较 常见信号源的制作方法有: 方案一:采用锁相式频率合成。将一个高稳定度和高精确度的标准频率经过加减 乘除的运算产生同样稳定度的大量离散频率技术, 它在一定程度上既要频率稳定 精确,又要频率在很大范围内可变的矛盾。但频率受VCO 可变频率范围的影响, 高低频率比不可能做的很高,而
3、且只能产生方波和正弦波。 方案二:采用模拟奋力元件或单片压控函数发生器MAX0832,可产生正弦波,方 波,三角波,通过调整外部元件可改变输出频率,但采用模拟器件由于元件分散 性太大,即使使用单片函数发生器,参数也与外部元件有关,外接的电阻电容对 参数影响很大,不能实现波形运算输出等智能化的功能。 方案三: 采用DDFS, 即直接数字频率合成技术, 以Nyquist 时域采样原理为基础, 在时域中进行频率合成,它可以快速转换频率,频率,相位,幅度都可以实现程 控,便于单片机控制,所以,本系统采用此方案。 三、三、 系统设计系统设计 系统总体设计方框图: 系统设计方案: 1、实现 A/D 芯片的
4、模数转换功能,通过 keil 的 watch 窗口观察 ADC0 读取的数 据的变化。 2、设置合适的采样频率和采样时间,对输入信号进行连续采样,对规定时间内 的采样结果进行存储。 3、对已有数据进行 D/A 转换,实现数字量到模拟量的变化,并在示波器上显示 结果。 4、添加单次按键触发等功能,实现在满足触发条件后,对一个采样周期内的输 入进行存储和连续显示。 5、 增加 1 通道输入,实现双踪示波。 6、综合上述情况实现完整的数字双踪示波器。 四、四、 单元电路设计单元电路设计及其初始化及其初始化 1. ADC0电路的设计 初始化程序为: void ADC0_Init (void) ADC0CN = 0x05; / ADC0 T3定时采样,左对齐 REF0CN = 0x03; / 启用内部基准源 AMX0CF=0x00; / 选择采样输入源 ADC