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1、PWM信号发生器设计开题报告一、选题意义PWM是一种模拟限制方式，其依据相应载荷的变更来调制晶体管基极或W)S管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的变更，从而实现开关稳压电源输出的变更。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变更时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行限制的一种特别有效的技术。PWM限制技术以其限制简洁，敏捷和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的限制方式，也是人们探讨的热点1。PWM信号发生器是试验室常见的一种仪器，其限制方法也是包括模拟电路、数字电路和计算机限制等方法。其中，计算机限制的数字佰号发牛.器因为功能多、精度而成为现代信号发生器的主要限制方
2、法。本设计将采纳单片机实现各种信号的频率、幅值的限制，硬件电路设计是以T89C52单片机为核心限制器构成的，由信号发生电路，频率可调电路、幅值可谓输出电路，键盘显示器电路、电源电路等模块组成2二、国内外探讨现状信号发牛.器乂称波形发生器，是一种常用的信号源，被广泛地应用无线电通信、自动测量和自动限制等系统中。传统的信号发生器绝大部分是由模拟电路构成，借助电阻电容，电感电容、谐振腔、同轴线作为振荡回路产生正弦或其它函数波形。频率的变动由机械驱动可变元件完成，当这种模拟信号发生器用于低频信号输出往往须要的RC值很大，这样不但参数精确度难以保证，而且体积和第4阶段（198380年头末）：16位信号发
3、牛器阶段。1983年Intel公司又推出了高性能的16位信号发生器MCS96系列，网络通信实力有显著提高。第5阶段（90年头）：信号发生器在集成度、功能、速度、牢兼性、应用领域等全方位向更高水平发展5。2.2信号发生器的现状目前，信号发生器正朝着高性能和多品种方向发展，尤其是八位信号发生器成为当前信号发生器中的主流。信号发生器的发展详细体现在如下四个方面：1、CPU功能增加CP（J功能增加主要表现在运算速度和精度的提高方面。为了提高运算速度和精度，信号发生器通常采纳布尔处理机和把CPf的字长增加到16位或32位。例如MCS-96/98和HPCI6040等信号发生器。2、内部资源增多目前，信号发
4、生器内部的RoM容量己达32KB,R仙数量己达1KB,并具有掉电爱护功能，常用I/O电路有串行和并行I/O接口,A/D和D/A转换器，定时器/计数器，定时输出和信号捕获输入，系统故障监测和DMA通道电路等。3、引脚的多功能化随着芯片内部功能的增加和资源的丰富，佰号发生器所需的引脚数也会相应增加，这是不行避开的。例如：一个能寻址IMB存储空间的信号发生器须要20条地址线和8条数据线。太多的引脚不仅会增加制造时的困难，而且也会使芯片的集成度大为减小。为了削减引脚数量，提高应用敏捷性，信号发生器中普遍采纳一脚多用的设计方案。4、低电压和低功耗在很多应用场合，信号发生器不仅要有很小的体积，而且还须要较
5、低的工作电压和微小的功耗。因此，信号发生器普遍采纳CHNoS工艺，并增加空闱和掉电两种工作方式6。三、探讨的基本内容与拟解决的主要问题本设计的硬件电路设计是以AT89C52单片机为核心限制器构成的，由信号发生电路，频率可调电路、幅值可调输出电路，键盘显示器电路、电源电路等模块组成。依据本设计的要求，须要实现的内容如下：键盘电路输入频率、幅值、占空比大小，经T89C52单片机输出肯定频率的数字Piw信号和幅值限制信号，再经D/A转换、和幅值可调电路输出PWM伯号。频率和幅值由液晶显示电路显示。设计要求（技术指标、内容）：1、输出电路的选择和设计。2、键盘电路要求实现设置PWM信号参数。3、显示电
6、路要求采纳液晶显示。4、限制要求：当正常运行时，能依据输入值限制输出。信号的参数可以通过谜盘随意改动。四、总体探讨思路（方法与技术路途）4.1硬件部分图1硬件框图4.1.1键盘电路由广须要输入幅值和频率这两个参数，并且要有幅值的增加、削减和频率的增加、削减功能键，采纳4*4的矩阵键盘，16个键中10个键输入数值，4个键限制幅值和频率，另外2个键则用J：数据的确认和清除。这样便可实现设计要求的键盘限制。键盘电路如下图2。图2键盘电路4.1.2信号发生电路AT89C52单片机输出可谓须率的PWM波信号。由单片机输出的是数字信号，信经过D/A转换才能得到模拟信号。该方案产生的信号频率易调整，性能高。
7、4.1.3幅值可调电路可在AT89C52输出的数字PWM信号上乘以一个数以达到幅值的变更。但单片机做乘法运算时须要很长时间达不到较高的频率要求，所以采纳外加一个运克放大器的放大电路对其幅度调整7。4.1.4显示电路显示电路采纳1.CD液晶显示器1602。4.2.软件程序框图软件部分以T89C52为核心，获得键盘的输入信息，从而输出肯定频率的数字PO信号和幅值调整信号，并在显示器上显示。AT89C52的程序框图如下：I初:化延时五、可行性分析本设计以AT89C52单片机为核心，主要优点是性能高、稔定性好、操作便利。T89C52是一种低功率消耗、性能较高CM0S8位微限制器，具备8K在系统可编程F
8、IaSh存储器,运用AtmeI公司高密度非易失性存储器高技术制作，可以与工业80C51产品指令和引脚全部兼容片上。FIaSh能够允许程序存储器在系统可编程执行，亦适合于常规编程器。在单芯片上，拥有兄活的8位CPU和在系统可编程FlaSh,使得AT89C52为众多嵌入式限制应用系统供应高敏捷、超有效的解决方案8.4X4矩阵键盘电路削减了引脚的运用。1602显示器是一种特地用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示
9、图形。D/A转换电路和幅值调整电路的设计则需依据设计所需的参数进行设计和芯片的选择。六、预期探讨成果在驾驭了总体方案之后进行编程、调试，并将各部分电路焊接完成，预期能在过程中学会如何运用单片机输出幅值、频率可限制的信号，并学会设计有肯定精度耍求的电路。在电路设计完成后，调试并修改各部分电路，使之符合要求。并且将程序改进，实现用T89C52单片机得到符合设计要求的叫N波。七、探讨工作安排2013年12月25日一一2014年2月2日了解课题内容：阅读参考资料与文献：撰写开题报告2014年2月5日2014年3月2日撰写文献综述；阅读与翻译英文资料；2014年3月50-2007年3月11日修改开题报告
10、、文献综述和英文翻译2014年3月12日2014年3月18日总体方案设计2014年3月19H2014年3月25日软件总体框图设计20M年3月26日2014年4月1日程序设计2014年4月2日一一2014年4月8日程序的修改和完善2014年4月9日2014年4月15日程序的彷真2014年4月16B-2014年4月29日硬件电路的调试2014年4月30日一一2014年5月6日撰写论文2014年5月7H-2014年5月13日论文修改，打算答辩2014年5月14日一一2014年5月20日论文答辩参考文献1刘树林编.开关变换器分析与设计M,北京,机械工业出版社，20112杨宁主编，单片机与限制技术口.第
11、一版.北京：北京航空航天高校出版社,2005年.3楼然苗李光飞编著,51系列单片机设计实例.北京：航空航天高校出版社204年.4阉石主编.数字电子技术基础.高等教化出版社,2005年.5J赖麟文编著.8051单片机嵌入式系统应用.科学出版社，2005年.6高峰编著.单片机微型计算机原理与接口技术.科学出版社，2005年.7谢嘉奎主编.电子线路.高等教化出版社，2004年.8戴仙金主编,51单片机与其C语言程序开发实例M.北京:清华高校出版社，20089李金平,沈明山，姜余祥.电子系统设计M.北京：电子工业出版社,200710毕满清等.模拟电子技术基础叫.电子工业出版社,2008.611V.Y.Teplovf.V.Anisimov.ThermostattingSystemUsingaSingle-ChipMicrocomputerandThermoelectricModulesBasedonthePeltierEffectJ,2002f12jYcagerBrent.Howtotroubleshootyourelectronicscalefj.PowderandBulkEngineering.199513jMeehanJoanne,Muir1.indsey.SCMinMerscysideSMEsrBcncfitsandbarriersJ.TQMJournal.2008
