基于AVR單片機(jī)多功能函數(shù)信號發(fā)生器
基于mega16和dds9850的函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計
包含原理圖和PCB設(shè)計
1.2萬字
原創(chuàng)論文



摘要

多功能函數(shù)發(fā)生器即信號發(fā)生器，是一種常用的的信號源，廣泛地應(yīng)用于電子電路、自動控制系統(tǒng)和教學(xué)實驗領(lǐng)域。目前使用的信號發(fā)生器大部分是函數(shù)信號發(fā)生器，其中特殊波形發(fā)生器價格昂貴。因此采用直接數(shù)字頻率合成技術(shù)來實現(xiàn)函數(shù)發(fā)生器，成本較低，具有較高的研究價值。
本設(shè)計是以AVR單片機(jī)（M64）為核心器件，用R2R電阻網(wǎng)絡(luò)設(shè)計D/A轉(zhuǎn)換器，使其具有可以產(chǎn)生三角波、方波、正弦波的函數(shù)發(fā)生器，波形可以進(jìn)行調(diào)頻和調(diào)幅，而調(diào)頻主要是用軟件的方法實現(xiàn)DDS的算法，從而達(dá)到改變頻率的目的。并用4×4矩陣鍵盤來選擇各種波形的輸出和頻率的設(shè)置，以及用TG12864液晶來顯示選擇的波形、頻率和幅度。
系統(tǒng)實現(xiàn)了方波，三角波和正弦波的輸出，頻率范圍為200~1MHz，幅度為0~5V。系統(tǒng)穩(wěn)定，容易調(diào)試，成本較低，具有一定的使用價值。
 
關(guān)鍵詞：AVR單片機(jī)；  R2R網(wǎng)絡(luò)；  TG12864液晶； DDS算法；

Abstract

 As we know, a multi-function generator is a signal generator，and it is a common signal source, which is widely used in the field of electronic circuits, controlling  systems, and teaching experiments. Most of the currently signal generator is the function signal generator.Waveform generator is very expensive. Therefore, the function generator uses the direct digital frequency synthesis technology which the cost is low and of high value.
Bases on AVR microcontroller , as the core device, the design makes of the the sine wave function generator by using the R2R resistor network to form the D/A.So it can generate the triangle wave, the square wave, waveform frequency and amplitude which can be changed.To achieve the purpose of changing frequency, it uses the software method to implement the algorithm of DDS. The 4 × 4 matrix keyboard to select the output of various waveforms and the frequency setting, using TG12864 LCD to display the waveforms ,selecting frequency and amplitude.
 Finally, this system has the implementation of the output of square wave, the triangular wave and the sine wave. The frequency range from 200Hz to 1MHz,from 0 to 5V in amplitude.So we can drop the conclusion that the system is easy adjusting,low cost and of high value. 

Key words: AVR microcontroller； R2R Network； TG12864 LCD； DDS algorithm；

目    錄
引言 1
1  本課題要研究解決的問題 3
1.2 畢業(yè)設(shè)計（論文）的要求與數(shù)據(jù) 3
2  系統(tǒng)設(shè)計方案 3
2.1 基本設(shè)計原理 3
2.2 單片機(jī)ATmega64的簡介 4
2.3 電源模塊設(shè)計 7
2.4 鍵盤模塊設(shè)計 7
2.5 顯示模塊 8
2.6 D/A轉(zhuǎn)換部分 8
2.7 D/A轉(zhuǎn)換器的主要性能指標(biāo) 9
2.8 A/D 轉(zhuǎn)換器說明 10
3  硬件電路 11
3.1 硬件設(shè)計原則 11
3.2 系統(tǒng)各硬件電路 12
3.2.1電源電路 12
3.2.2時鐘電路 12
3.2.3復(fù)位電路 13
3.2.4鍵盤電路 13
3.2.5顯示電路 13
3.2.6 D/A轉(zhuǎn)換電路 15
3.2.7 A/D轉(zhuǎn)換模塊 16
3.2.8濾波器模塊的設(shè)計 17
3.2.9系統(tǒng)硬件電路的抗干擾措施 18
4  DDS技術(shù)分析 19
4.1 DDS的基本工作原理 19
5  軟件設(shè)計 22
5.1 應(yīng)用軟件設(shè)計原則 22
5.2 編程語言的選擇 23
5.3 軟件設(shè)計總流程圖 23
5.4 程序設(shè)計的整體思路 24
5.4.1DDS算法實現(xiàn)改變頻率的思路 24
5.4.2液晶驅(qū)動程序設(shè)計的概括 24
5.4.3鍵盤掃描程序設(shè)計 24
6  調(diào)試過程 26
6.1 硬件調(diào)試 26
6.2 軟件調(diào)試 26
7  測試結(jié)果 27
8  總結(jié)及展望 32
8.1全文總結(jié) 32
8.2 系統(tǒng)中存在的問題、解決辦法和展望 32
謝    辭 33
參考文獻(xiàn) 34
附錄 35
附錄一 PCB圖 35
附錄二 電路原理圖 36
附錄三 原代碼 37