正弦波发生器课程设计

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1、 电子技术课程设计报告电子技术课程设计报告 题题 目目： 正弦波发生器的设计 专专 业业： 生产过程自动化 班 级： 自 11-2 学学 号号： 姓姓 名：名： 指导教师：指导教师： 设计日期：设计日期： 2013/3/18-2013/2/29 1 摘摘 要要 本文针对正弦波发生器的设计要求， 提出了两种整体设计方案， 在比较两 个方案的优缺点后， 选择了其中较优的一个方案， 进行由上而下层次化的设计， 先定义和规定各个模块的结构， 再对模块内部进行详细设计。 详细设计的时候 又根据可采用的芯片， 分析各芯片是否适合本次设计， 选择较合适的芯片进行 设计，最后将设计好的模块组合调试，并最终在

2、EWB 下仿真通过。 一、一、 引言引言 正弦波是频率成分最为单一的一种信号， 因这种信号的波形是数学上的正 弦曲线而得名。 任何复杂信号例如音乐信号， 都可以看成由许许多多频率 不同、大小不等的正弦波复合而成。 二、二、 总体设计总体设计 本阶段的任务是根据任务要求进行模块划分， 提出方案， 并进行比较分析， 最终找到较优的方案。 方案一：采用正弦波振荡电路产生正弦波 正弦波振荡电路即在没有外加输入信号的情况下，依靠电路自激振荡而产 生正弦波输出电压的电路。 该方案的优点是电路简单，基本不需要额外的电路，但缺点也很明显，该 方案产生的波频和相位不可控或控制较难， 生产和生活中大多需要的是可以

3、控 制的波，该方案不符合社会需要，因此采用第二套方案。 方案二：采用单片机和集成芯片 2 单片机可以控制集成芯片输出需要的波形（正弦波，三角波，方波） 。 该方案波形和波频可控，可以依据需要产生正弦波，利于社会生产。 方案概述： （1）采用单片机做控制器，利用液晶显示输出的波形和波频，用按键作为输 入。 （2） 集成芯片分两部分， 波形产生芯片和滤波芯片， 波形产生芯片发出波形， 滤波芯片过滤杂波，达到输出准确波形的目的。 三、三、 芯片选择芯片选择 1、单片机控制器采用 STM32F103RBT6 2、波形产生芯片用 AD7008 3 其使用方法：AD7008 可以和外围 MPU 构成并行或

4、串行两种接口方式， 其中并行接口又可以分为 8 位和 16 位两种。 由于系统采用 32 位单片机， 考虑 到响应速度，采用 16 位并行接口方式。当单片机将数据送到 PA 口时，如果 AD7008 的 WR 引脚(与单片机的 PB1 相连）出现负脉冲，则 PA 口的数据被 送入 AD7008 的并行寄存器。如果 AD7008 的 LOAD 引脚(与单片机的 PC1 相 连)出现正脉冲，则根据 TC3 TC0(与单片机的 PC2 PC4 相连)的逻辑关系 AD7008 并行寄存器内的数据将会被送到片内命令寄存器、频率寄存器 0、频 率寄存器 1 或相位寄存器中，由此来对 AD7008 所产生的

5、正弦信号进行控制。 AD7008 的输出引脚 IOUT 和 OUT 通过一电阻接地， 将输出电流转换成电压。 2、滤波芯片采用 MAX2 引脚和功能如图 4 3、幅度控制通过 DAC0832 实现 经过滤波处理的正弦信号接在 DAC0832 的参考电压引脚 VREF 上 DAC0832 的八位数据输入引脚与单片机的 PB 口相连 由片选信号 CS (与单片 机的 PB15 相连)来决定输入数据是否选通。 4、此外还用到了 74LS373 及 LM358 5 三、三、 组装电路组装电路 （1）控制器及液晶部分 （2）波形生成部分 6 四、四、 程序设计程序设计 单片机上电复位后，先对 AD700

6、8 和 MAX262 进行初始化设置。然后开 始检测外围输入单元，当有频率设置输入时则将频率控制字送入 AD7008。然 后根据信号频率设 MAX262 的中心频率 f0 和 Q 值，当有幅度设置输入时，则 将幅度控制字送 DAC0832。 五、心得体会五、心得体会 在课程设记得过程中重新学习了关于 RC 和 LC 震荡电路的知识，对于 RC 和 LC 震荡电路有了新的认识。在找合适的芯片过程中，学习了几款芯片。 提高了学习兴趣。 7 六、六、参考资料参考资料 1 STM32 中文参考手册_V10 2 清华大学教研组编，阎石主编： 数字电子技术基础 （第四版） ，北 京，高等教育出版社 ，2004 年