開(kāi)題報(bào)告---智能函數(shù)波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告</p><p>　　題 目:_ 智能函數(shù)波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p>　　英文題目: Design And Realization Of Intelligent Function Waveform Generator</p><p>　　系 : ______信息工程系_______<

2、/p><p>　　專 業(yè): _____電子信息工程___________</p><p>　　班 級(jí): ______ _________</p><p>　　學(xué) 號(hào): _______ ________</p><p>　　姓 名: ____ ________&l

3、t;/p><p>　　指導(dǎo)老師: _____ __</p><p>　　填表日期: _____2010-12-10__________</p><p><b>　　選題的依據(jù)及意義；</b></p><p>　　信號(hào)發(fā)生器是電子測(cè)量領(lǐng)域中最基本、應(yīng)用最廣泛的一類電子儀器。除了在電子技術(shù)尤其

4、是電子測(cè)量，信號(hào)發(fā)生器在其它領(lǐng)域中也有應(yīng)用，例如機(jī)械部門(mén)的超聲波探傷，醫(yī)療部門(mén)的超聲波診斷、頻譜治療儀等。</p><p>　　波形發(fā)生器是一種常用的信號(hào)源，廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、生產(chǎn)實(shí)踐和教學(xué)實(shí)踐等領(lǐng)域。在電子工程設(shè)計(jì)和測(cè)試中，常常需要一些復(fù)雜的、具有特殊要求的信號(hào)，要求其波形可以任意產(chǎn)生、頻率任意可調(diào)。在數(shù)字化的今天，經(jīng)典的有模擬電路的信號(hào)發(fā)生器已經(jīng)漸漸遠(yuǎn)離了人們，取而代之的是電路簡(jiǎn)潔、功能多樣、功耗低的數(shù)字電

5、路。</p><p>　　波形發(fā)生器是信號(hào)源的一種，主要給被測(cè)電路提供所需要的己知信號(hào)(各種波形)，然后用其它儀表測(cè)量感興趣的參數(shù)?？梢?jiàn)信號(hào)源在各種實(shí)驗(yàn)應(yīng)用和試驗(yàn)測(cè)試處理中，它的應(yīng)用非常廣泛。它不是測(cè)量?jī)x器，而是根據(jù)使用者的要求，作為激勵(lì)源，仿真各種測(cè)試信號(hào)，提供給被測(cè)電路，以滿足測(cè)量或各種實(shí)際需要。 </p><p>　　目前我國(guó)己經(jīng)開(kāi)始研制波形發(fā)生器，并取得了可喜的成果。但總的來(lái)說(shuō),我

6、國(guó)波形發(fā)生器還沒(méi)有形成真正的產(chǎn)業(yè)。就目前國(guó)內(nèi)的成熟產(chǎn)品來(lái)看,多為一些PC儀器插卡，獨(dú)立的儀器和VXI系統(tǒng)的模塊很少，并且我國(guó)目前在波形發(fā)生器的種類和性能都與國(guó)外同類產(chǎn)品存在較大的差距，因此加緊對(duì)這類產(chǎn)品的研制顯得迫在眉睫。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的意義在于使學(xué)生的所學(xué)知識(shí)得到一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的機(jī)會(huì)。它不僅可以讓學(xué)生了解到一個(gè)設(shè)計(jì)的組成和步驟，并且使能讓學(xué)生學(xué)習(xí)到一個(gè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法和技巧。以《基于AT89C51的波

7、形發(fā)生器設(shè)計(jì)》為例，它不僅能讓所學(xué)的單片機(jī)、模擬電路和數(shù)字電路等知識(shí)得以應(yīng)用，并且使我對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和Protel 2004軟件有了一定的了解和掌握。另外，通過(guò)設(shè)計(jì)使學(xué)生學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的技巧——模塊化設(shè)計(jì)，即把一個(gè)設(shè)計(jì)分成若干個(gè)模塊，對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)和完善，再對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行組合和完善，最后形成完整的設(shè)計(jì)。</p><p>　　國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)；</p><p>　　波形發(fā)生器是能夠產(chǎn)

8、生大量的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和用戶定義信號(hào)，并保證高精度、高穩(wěn)定性、可重復(fù)性和易操作性的電子儀器。函數(shù)波形發(fā)生器具有連續(xù)的相位變換、和頻率穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，不僅可以模擬各種復(fù)雜信號(hào)，還可對(duì)頻率、幅值、相移、波形進(jìn)行動(dòng)態(tài)、及時(shí)的控制，并能夠與其它儀器進(jìn)行通訊，組成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，因此被廣泛用于自動(dòng)控制系統(tǒng)、震動(dòng)激勵(lì)、通訊和儀器儀表領(lǐng)域。在 70 年代前，信號(hào)發(fā)生器主要有兩類：正弦波和脈沖波，而函數(shù)發(fā)生器介于兩類之間，能夠提供正弦波、余弦波、方波、三角波、上

9、弦波等幾種常用標(biāo)準(zhǔn)波形，產(chǎn)生其它波形時(shí)，需要采用較復(fù)雜的電路和機(jī)電結(jié)合的方法。這個(gè)時(shí)期的波形發(fā)生器多采用模擬電子技術(shù)，而且模擬器件構(gòu)成的電路存在著尺寸大、價(jià)格貴、功耗大等缺點(diǎn)，并且要產(chǎn)生較為復(fù)雜的信號(hào)波形，則電路結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。同時(shí)，主要表現(xiàn)為兩個(gè)突出問(wèn)題，一是通過(guò)電位器的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出頻率的調(diào)節(jié)，因此很難將頻率調(diào)到某一固定值；二是脈沖的占空比不可調(diào)節(jié)。在 70 年代后，微處理器的出現(xiàn)，可以利用處理器、A/D/和 D/A，硬件和軟件使波形

10、發(fā)生器的功能擴(kuò)大，產(chǎn)生更加復(fù)雜的波形。這時(shí)期的波形發(fā)生器多以軟件為主，實(shí)質(zhì)是采用微處理器對(duì) DAC的程</p><p>　?。?）過(guò)去由于頻率很低應(yīng)用的范圍比較狹小，輸出波形頻率的提高，使得波形發(fā)生器能應(yīng)用于越來(lái)越廣的領(lǐng)域。波形發(fā)生器軟件的開(kāi)發(fā)正使波形數(shù)據(jù)的輸入變得更加方便和容易。波形發(fā)生器通常允許用一系列的點(diǎn)、直線和固定的函數(shù)段把波形數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器。同時(shí)可以利用一種強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)方程輸入方式，復(fù)雜的波形可以由幾個(gè)

11、比較簡(jiǎn)單的公式復(fù)合成 v=f (t)形式的波形方程的數(shù)學(xué)表達(dá)式產(chǎn)生。從而促進(jìn)了函數(shù)波形發(fā)生器向任意波形發(fā)生器的發(fā)展，各種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的飛速發(fā)展也對(duì)任意波形發(fā)生器軟件技術(shù)起到了推動(dòng)作用。目前可以利用可視化編程語(yǔ)言(如Visual Basic ,Visual C 等等)編寫(xiě)任意波形發(fā)生器的軟面板，這樣允許從計(jì)算機(jī)顯示屏上輸入任意波形，來(lái)實(shí)現(xiàn)波形的輸入。 </p><p>　?。?）與VXI資源結(jié)合。目前，波形發(fā)生器由獨(dú)

12、立的臺(tái)式儀器和適用于個(gè)人計(jì)算機(jī)的插卡以及新近開(kāi)發(fā)的VXI模塊。由于VXI總線的逐漸成熟和對(duì)測(cè)量?jī)x器的高要求，在很多領(lǐng)域需要使用VXI系統(tǒng)測(cè)量產(chǎn)生復(fù)雜的波形，VXI的系統(tǒng)資源提供了明顯的優(yōu)越性，但由于開(kāi)發(fā)VXI模塊的周期長(zhǎng)，而且需要專門(mén)的VXI機(jī)箱的配套使用，使得波形發(fā)生器VXI模塊僅限于航空、軍事及國(guó)防等大型領(lǐng)域。在民用方面，VXI模塊遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如臺(tái)式儀器更為方便。 </p><p>　?。?）隨著信息技術(shù)蓬勃發(fā)展，

13、臺(tái)式儀器在走了一段下坡路之后，又重新繁榮起來(lái)。不過(guò)現(xiàn)在新的臺(tái)式儀器的形態(tài)，和幾年前的己有很大的不同。這些新一代臺(tái)式儀器具有多種特性，可以執(zhí)行多種功能。而且外形尺寸與價(jià)格，都比過(guò)去的類似產(chǎn)品減少了一半。 </p><p><b>　　本課題研究?jī)?nèi)容；</b></p><p>　　內(nèi)容：用AT89S52 單片微處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換DAC0832 、LM324 及其附屬電路構(gòu)成

14、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器,采用編程的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)方波、正弦波等波形。在此基礎(chǔ)上還可加上數(shù)碼管顯示(顯示波形頻率等相關(guān)信息) 、波形指示及用戶自定義波形等電路和功能。</p><p><b>　　解決的問(wèn)題： </b></p><p>　　1、產(chǎn)生較復(fù)雜的波形只須修改源程序,不需要改裝電路。</p><p>　　2、輸出波形清晰、頻率調(diào)整方便、穩(wěn)定性要好。&

15、lt;/p><p>　　3、使得電路簡(jiǎn)單,且精度可控。</p><p><b>　　本課題研究方案； </b></p><p>　?。?）知識(shí)儲(chǔ)備，閱讀相關(guān)書(shū)籍使自己對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)有一定的認(rèn)識(shí)。</p><p>　?。?）將設(shè)計(jì)分成幾個(gè)模塊，了解各個(gè)模塊所選器件的特性和技術(shù)參數(shù)</p><p>　　

16、（3）對(duì)各模塊的元器件進(jìn)行深入的了解，包括其管腳功能和接線等等。</p><p>　　（4）對(duì)各模塊元器件的輔助模塊進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，使各模塊構(gòu)成完整的模塊。</p><p>　?。?）對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行組合和完善，使其成為完整的、滿足要求的設(shè)計(jì)。</p><p>　　研究目標(biāo)，主要特色及工作進(jìn)度；</p><p>　　1. 2010-11-25至

17、2010-12-25完成文獻(xiàn)綜述、外文翻譯及開(kāi)題報(bào)告</p><p>　　2. 2011-1-10至2011-3-10完成畢業(yè)論文的硬件電路圖的設(shè)計(jì)</p><p>　　3. 2011-3-20至2011-4-10完成畢業(yè)論文的程序設(shè)計(jì)</p><p>　　4. 2011-4-20至2011-5-10完成電路的仿真或制作作品</p><p>

18、<b>　　參考文獻(xiàn)。</b></p><p>　　1，Howard Johnson High-speed Digital Design Sullvan G J. Rate-distortion optimization for video compression.[J] IEEE Signal Processing. Mag., 1998, 15(6): 74-90</p>

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