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1、宜宾职业技术学院 毕业论文（设计）基于单片机的受控正弦信号发生器设计系 部 自动控制工程系 专 业 名 称 电气自动化技术 班 级 电气1083班 姓 名 刘 旺 学 号 200810313 指 导 教 师 凌 泽 明 2010 年 9 月 19日基于单片机的受控正弦信号发生器设计摘 要本设计中的受控正弦信号发生器，以模拟电路和MSP430F149单片机为核心的控制系统，采用单片机与DDS模块相结合的方式，通过对DDS集成芯片AD9851的控制，实现了赛题要求的基本功能。系统由电流接收器、电流变送器、单片机控制模块、DDS信号发生电路、LCD显示模块、A/D转换模块、信号调理电路、二线式V/I
2、变换电路等组成。该系统的输出频率和各种调制方式由可调电阻设置，并通过LCD显示。本系统有效地使用MSP430F149单片机的片内资源，将数字电路与模拟电路高效的融合到一起，配合自动控制算法，实现题目的基本要求的所有项及发挥部分的要求。关键词：正弦信号发生器； MSP430F149； DDS； 数模转换；二线式V/I变换Sinusoidal Signal Generator Based on Signal Chip Machine DesignAbstractThe design of controlled sinusoidal signal generator , Which take ana
3、log circuits and MSP430F149 microconctroller as the core of the controlled system, using combination of Signal Chip Machine and DDS module , through controling of the intergrated chip AD9851 DDS requirements to achieve the basic function of the tile race . System made of the current receiver、current
4、 transducer、 microcontroller control module、DDS signal circuits、LCD display module、A / D converter module、signal conditioning circuits、 two-wire-type V / I conversion circuit and so on. The system output frequency and a variety of modulation set by the adjustable resistance, and through the LCD disp
5、lay. The system use efficiently resources of the system-chip MSP430F149 microcontroller, which integrate efficiently digital circuits and analog circuits and together with the automatic control algorithm, to achieve the basic requirements of the subject items and requirements of all playing.Key word
6、s：sinusoidal signal generator digital-to-analogue conversionMSP430f149; the signal of the DDS program ;two lines in a V/I change.目 录1 绪 论12方案设计与论证22.1单片机选型22.2电源方案22.3电流变送器方案22.4模数转换电路方案32.5信号调制方案32.6系统总体框图43理论分析与计算53.1 DDS的理论分析53.2 DDS的参数计算53.3载频参数计算63.4 ADC参数计算63.5电源运放的分析74硬件电路设计84.1电源模块分析与设计84.2压
7、力桥及调理电路模块分析与设计94.3两线制变换电路的设计与分析104.4电流接收器模块114.5 24位ADC转换电路设计124.6 MSP430最小系统设计125软件设计145.1主程序的设计145.2 ADC数据采集程序设计156系统测试166.1硬件调试166.2软件调试166.3软件硬件联调166.4指标测试16总 结19致 谢20参考文献21附录1：源程序22附录2：作品的实际效果图371 绪 论在数字信号处理器飞速发展的今天，微处理器的应用已主领着电子技术领域的潮流，先进的数 字信号处理技术，能实现各种复杂的功能。对正弦波信号发生器而言，数字DDS技术的诞生，使波形发生器技术有了进
8、一步的飞跃。在许多电子系统中，经常需要用到频率和幅度可调的正弦波信号作为基准或载波信号。正弦渡信号主要通过模拟电路或DDS(Direct Digital Synthesis)等两种方式产生.相对于模拟电路，DDS具有相位连续、频率分辨率高、转换速度快、信号稳定等诸多优点，因此，DDS存雷达、通信、测试、仪表等领域得到了广泛的应用。DDS是一项关键的数字化技术。DDS是直接数字式频率合成器（Direct Digital Synthesizer）的英文缩写。与传统的频率合成器相比，DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点，广泛使用在电信与电子仪器领域，是实现设备全数字化的一个关键技术
9、。 正如其基本数学论所表现的，基于数字的信号处理模块在架构上常常会使人联想起以前的模拟模块。例如，连续时间与离散时间过滤器设计所采用的傅立叶变换与Z变换的并行处理，构成了像“形”与“阶”这样的表达式。还有许多其他并行结构的例子。的确，非类似结构在采用线性与数字实现的基本函数中并不常见。因此，数字电路常常用数字信号来表现模拟电路一般用电压或电流来表示的相同物理现象。而DDS（又称为NCO（数字控制振荡器）则正相反。不像大多数频率发生器，DDS不采用可调谐反馈回路，而是直接用数字形式来构造其输出波形。因为简单，故其结构特别通用，已广泛用于汽车收音机、数据通信系统及医学成像仪等各种设备。NCO所采用
10、的形式也是多种多样的，例如：IP（知识产权或专利）、IC、板卡及仪器等，全都能从不同供应商处得到。在应用中，DDS可以以相当低的成本提供一对具有无与伦比的幅度匹配与相位一致性的I、Q通道。DDS还能在时间与温度变化条件下提供出色的长期频率与幅度稳定性，且只有很少的参数依赖性。我和周伟参加了2010年TI杯四川省大学生电子设计竞赛，并在比赛中获得了二等奖，经领导同意用电子设计竞赛的文档作为我的毕业设计，我的主要内容是完成该设计的软件部分。2方案设计与论证2.1单片机选型在整个系统中，信号发生部分和接收部分都需要一个主控芯片进行处理，主要考虑以下三个方案：方案一：采用SPCE061A单片机。SPC
11、E061A单片机是16位的微处理器，主频可以达到49MHz,速度很快，并且具有方便的ADC接口，但SPCE061A单片机的功耗不是最低的。方案二：采用C8051F系列单片机。C8051F系列单片机的发展已经有比较长的时间，应用比较广泛，各种技术都比较成熟，但此系列单片机为8位机，处理速度不是很快，资源不够充足，故不采用。方案三：采用TI公司MSP430系列单片机。MSP430系列的单片机拥有有业界最低功耗，其中F149活动模式在160uA，因此在性价、功耗、速度上都有优势。由于在传输过程中对功耗要求，MSP430可以设置为低功耗模式，功耗（可达uA级）比C8051F系列至少低一个数量级，内部还
12、集成有温度传感器，所以本设计采用MSP430F149单片机作为主控芯片。2.2电源方案在本系统中的电源主要考虑以下方案：方案一：开关电源。电源的效率高，体积小、重量轻、适应的范围大，它的主要缺点是输出电压中所含纹波较大，对电子设备的干扰较大，而且电路比较复杂，对元器件的要求较高。方案二：采用LM317三端集成可调的稳压电源。此电源的优点是输出电压稳定，可以调节，输出的电压误差小，且电路比较简单，能大幅度地降低电能和电极消耗。根据系统的要求和电路本身的特性，三端集成可调的稳压电源输出电压比开关电源稳定，可以输出多挡不同的电压。电路本身还有过压、过流、过热保护，所以选择方案二。2.3电流变送器方案
13、在测量各类非物理量，都需要转换成模拟量电信号才能传输到显示设备上，这种将物理量转换成电信号的设备是十分重要的，主要考虑以下几点：方案一：电流型变送器将物理量转换成4-20mA电流输出，必然要有外电源供电。最典型的是采用变送器需要的两根电源线，再加上两根电流线，总共4根线，但在应用设备中控制的距离远，就意味着成本高。方案二：在四线制的基础上，省去两根导线，降低成本，减少使用的难度。根据题目要求，采用电流信号的原因是不容易受干扰。并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度。但是二线制的成本低，所以选择二线制电流变送器。2.4模数转换电路方案在系统中，数模转换方案十分重要，有以下方案：方案
14、一：采用单片机内部的ADC转换电路，这种方案节省资源，减轻软件设计难度，但是其转换精度比较低，不适合本系统对精度的要求。方案二：使用24位数模转换芯片ADS1255，具有业界最高性能的模数转换器，可以达到较高的转换精度。由于本系统对转换精度和低功耗有相当高的要求，而单片机内部的ADC对转换精度比较低，权衡的考虑软硬件复杂度和实际的效果，我们选择24位数模转换芯片ADS1255作为模数转换电路的主芯片。2.5信号调制方案由于题目的要求和所需得到的波形，DDS在本电路的要求中比较高，有以下方案：方案一：采用专用信号发生器。MAX038是美信公司的低失真单片信号发生器集成电路，内部电路完善。使用该芯
15、片，设计简单，可以生成同一频率信号的各种波形信号，但频率精确度和稳定度都难以达到题目要求。方案二：采用传统的直接频率合成法直接合成。利用混频器、倍频器、分频器和带通滤波器完成对频率的算术运算。由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节，导致直接频率合成器的结构复杂，体积庞大，成本高，而且容易产生过多的杂散分量，难以达到较高的频谱纯度。方案三：采用直接数字合成（Direct Digital Frequency Synthesizer,简称DDS或DDFS）。用随机读/写存储器RAM存储所需波形的量化数据，按照不同频率要求，以频率控制字K为步进对相位增量进行累加，以累加相位值作为地址码读取存在存储器
16、内的波形数据，经D/A转换和幅度控制，再滤波即可得所需波形。DDS具有相对带宽很宽，频率转换时间极短(可小于20微妙)，频率分辨率高，全数字化结构便于集成以及输出相位连续，频率、相位和幅度均可实现程控，因此，可以完全满足本题目的要求。DDS运算速度高，系统集成度强的优势设计的这种信号发生器，比以前的数字式信号发生器具有速度更快，且实现更加简便。从题目要求来看，上述三种方案都可以满足题目合成频率范围的要求，但信号发生器产生的频率稳定度、精确度都不如DDS合成的频率；另一方面，DDS比信号发生器更容易精确控制，所以我们选择DDS芯片进行频率合成。2.6系统总体框图图2-1系统总体框图3理论分析与计
17、算3.1 DDS的理论分析DDS的基本原理是在高速存储器中放入正弦函数相位数据表格，经过查表操作，将读出的数据送到高速DAC产生正弦波。可编程DDS系统原理如图3-1所示。图3-1 DDS原理图N：相位累加器位数； M：相位累加器实际对ROM寻址的位数；S：ROM输出正弦信号(离散化)的位数；位数：相位累加器舍去的位数，满足位数=N-M。DDS系统由频率控制字、相位累加器、正弦查询表、数/模转换器和低通滤波器组成。参考时钟为高稳定度的晶体振荡器，其输出用于同步DDS各组成部分的工作。DDS系统的核心是相位累加器，它由N位加法器与N位相位寄存器构成，类似于一个简单的计算器。每来一个时钟脉冲，相位
18、寄存器的输出就增加一个步长的相位增量值，加法器将频率控制数据与累加寄存器输出的累加相位数据相加，把相加结果送至累加寄存器的数据输入端。相位累加器进入线性相位累加，累加至满量程时产生一次计数溢出，这个溢出频率即为DDS的输出频率。正弦查询表是一个可编程只读存储器(PROM)，存储的是以相位为地址的一个周期正弦信号的采样编码值，包含一个周期正弦波的数字幅度信息，每个地址对应于正弦波中0360范围的一个相位点。将相位寄存器的输出与相位控制字相加，得到的数据作为一个地址对正弦查询表进行寻址，查询表把输入的地址相位信息映射成正弦波幅度信号，驱动DAC，输出模拟信号。低通滤波器平滑并滤除不需要的取样分量，
19、以便输出频谱纯净的正弦波信号。3.2 DDS的参数计算对于计数容量为2N相位累加器和具有M个相位取样点的正弦波波形存储器，若频率控制字为K，输出信号频率为f o，参考时钟频率为f c，则DDS系统输出信号的频率为f o=kfc/2N （式32）输出信号频率的频率分辨率为f min=fc/2N （式33）由奈奎斯特采样定理可知，DDS输出的最大频率为f max=fc/2 (式34 )频率控制字可由以上公式推出：K=f o2N/fc （式35）当外部参考时钟频率为50MHz，输出频率需要为1MHz时，系统时钟经过6倍频，使得f c变为300MHz，这样就可利用以上公式计算出DDS的需要设定的控制频
20、率字K=248/300。3.3载频参数计算本题要求：输出频率范围是1000KHz-2000KHz，频率分辨率为100Hz，频率稳定度优于10-4，信号波形无明显失真。系统频率调整的步进是100Hz。DDS逻辑电路的工作时钟是25M，所以：25M 100 250000 （小于2的18次方）所以，DDS的频率字只要多于18个bit，频率调整的步进就能小于100Hz。本系统采用的频率控制字为32bit，充分满足频率调整步进的要求。本系统的工作时钟由晶振提供的时钟通过DDS芯片AD9851的6倍频得到。而晶振的频率稳定度为10-6量级，所以整体频率稳定度： 10-66=0.610-5，在10-5量级，
21、满足题目要求。3.4ADC参数计算本题要求当变送器端输入的可调电阻值在10002000之间变化时，输出的相应正弦信号的频率在1000kHz2000kHz之间变化。显示分辨率为100Hz,由此可计算出单片机发送的频率控制字K的个数至少为： （2000K-1000K）/100=10000个对应的数字量至少为10000个，这样需要一个高精度的ADC转换芯片，至少对输入的模拟量能产生不少于 10000个采样点，因此选用ADC芯片的分辨率不低于16位，为了取得更高的精度，所以本设计选用分辨率为24位ADC转换芯片（ADS1255IDBT）。3.5电源运放的分析在设计两线制V/I变换电路时，需要选择一款合
22、适的电源运放芯片。LM324是最常见的也是价格最低的单电源运放，耗电400uA/运放。单电源供电时，输入从-0.3VVcc-1.5V范围内正常工作。若果换成OP07等精密放大器，因为输入电压不允许低至0V，在该电路中反而不能正常工作。R5和U1构成基准源，产生2.5V稳定的基准电压。OP27构成一个同向放大器，将基准放大，向调理电路及传感器供电。因为宽输入电压、低功耗的稳压器稀少成本高；将基准放大作为稳压电源是一个廉价的方案。所以选择LM324。4硬件电路设计4.1电源模块分析与设计电源变压器整流滤波稳 压图4-1电源的基本框图 正弦信号发生器需要DDS芯片AD9851来产生信号源，用到单片机
23、来控制系统等。系统使用的直流稳压电源电压需要多个值，且要求输出电压稳定，纹波电压小。为此，我们用LM317设计两路电压可调电源，需用到两种不同电压时可将电源地端相连为系统供电。则可输出稳定电压，我们本系统中使用到+24V和+5V稳压电源。（电源模块的原理图如图4-2所示）图4-2 电源原理图 为了让输出的电压稳定，我们采用LM317三端集成可调的稳压电源，LM317是可调集成稳压器芯片，可以达到大范围的输出电压的调整。稳压电源一般有5部分，即电流降压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路、保护电路。由LM317组成的稳压电路，交流220V电压经电源变压器降压整流得到直流电压，此电压通过滤波电路输入
24、到集成稳压器输入端，在集成稳压器可达到1.2V-37V直流电压。集成稳压器的自身保护原理：为获得较高的输出电压值，LM317稳压器的调节端余地之间的电阻值及其压降往往较大。稳压器的输入端接入电容，提供足够的电流供给，同时防止可能发生的自激振荡以及减小高噪声和改善负载的瞬态响应。当输入端发生短路时，为此在稳压器两端并接二极管D1，输入端短路时通过D1放电，保护稳压器。在此电路中我们采用的器件有:有极性电容、无极性电容、LM317、变压器、二极管、电位器。4.2压力桥及调理电路模块分析与设计图4-3 调理电路选用AD623可在5V电压下工作，AD623是常用的低功耗精密差动放大器，用在差分输出前级
25、放大。AD623失调最大200uA，变送应用保证的精度足够。Ro将0.4V叠加在AD623的REF脚上，在压力等于零的情况下通过调整Ro使输出4mA，再调整Rg输出20mA,完成校准。在设计电路时，压力传感器相当于一个千欧级的电阻，耗电一般比大。适当降低压力桥的激励电压可以减小耗电电流。但是输出幅度也随之下降，需要提高AD623的增益。图中我们采用恒压供电，在实际的应用中需要恒流供电才能获得较好的特性，可用一个运放构成恒流源为其提供激励。通过调整压力桥的电阻值，将物理量转换成电参量，调理电路将输出的微弱信号或非线性的电信号进行放大、调理、最终转化为线性的电压输出。4.3两线制变换电路的设计与分
26、析图4-4 两线制变换电路两线制V/I变换电路是一种可以用电压信号控制输出电流的电路。两线制V/I电路与一般V/I变换电路不同。两线制V/I电路的电压信号不是直接控制输出电流，而是控制整个电路自身耗电电流。同时，还要从电流环路上提取稳定的电压为调理电路供电。图44是基本的原理图，图中OP1、Q1、R1、R2、Rs构成了V/I变换器。分析反馈过程：若A点因为某种原因高于0V，则运放OP1输出电压升高，通过Re电流变大。相当于整体耗电变大，通过采样电阻的Rs的电流也变大，B点电压变低。结果通过R2的将A点电压拉下来。反之，若A点因某种原因低于0V，也会被负反馈抬高回0V。总之，负反馈的结果是：OP
27、1虚断，A点电压=0V。由于u-=u+,所以可求得输出电压UO与输入电压Ui的关系为Uo=(1+Rf/R1)U+=(1+Rf/R1)Ui （式45）当Uo=5V,Ui=2.5V时；Uo=(1+Rf/R1)Ui （式46）Rf= R1=100k分析V0对耗电的控制原理：流过R1的电流：I1=Vo/R1 （式47）B点的电压： VB=-I1*R2=-Vo*R2/R1 （式48）取R2=R1时，有VB=Vo电源负和整个变送器电路之间只有Rs、R2两个电阻，因此所有的电流流过Rs和R2。电路的总电流：Is=Vo/(RsR1) （式49）如果取R2Rs:则Is=Vo/Rs当调理电路输出0.4V-2.0V
28、的时候，总耗电电流4mA-20mA，若不能满足R2Rs也没关系，R2与Rs并联是个固定的值，Is与Io仍然是线性的关系，误差比例系数在校准时可以消除。4.4电流接收器模块图4-10电流接收电路RCV420是精密的电流它包含了一个高级运算放大器、一个精密电阻网络和一个精密电压基准。其总转换精度为0.1，RCV420在满量程的电压下降压仅为1.5V。当输出4-20mA电流对应0-5V电压输出时，要求电路的传输阻抗为：Vout/Iin=5V/16mA=0.3125V/mA为了得到期望的输出（4mA时0V，20mA时5V），放大器的输出必须有一个偏置：Vos=-4mA(03125 V/mA)=-1.2
29、5V输入电流信号接至+IN端还是-IN端取决与信号的极性，并经过中心抽头CT返回地端。两个匹配的75检测电阻Rs构成对称输入，可最程度地抑制CT脚的共模电压信号，消除不同输入端电流在差分电压转换时的不均衡。检测电阻将输入的电流信号经过差分放大器放大，转换成一个与之成正比的电压。环接受芯片，用于将4-20mA输入信号转换成0-5V输出信号。4.5 24位ADC转换电路设计本设计中AD采样的精度对正弦信号的控制要求相当高，在本设计基础部分中我们曾用到MSP430系列单片机内部自带12位ADC，但发现其不能满足题目发挥部分对信号采集分辩率的要求，因此必须选择一款分辩率位数较高的AD芯片。ADS125
30、5是TI公司生产的一款24位高精度AD转换器，其内部集成多路选择开关(MUX)、可编程增益控制器(PGA)，可编程数字滤波器等，是一款性能较高的ADC芯片，它能够接收输入幅度05V的电压信号，前面设计的电流接收电路产生电压信号15V，刚好可以用来完成题目的设计。其原理图如图4-11所示。图4-11 ADS1255工作原理图4.6 MSP430最小系统设计TI公司生产的MSP430F149系列单片机是一款超低功耗的单片机。该系列单片机集成有16位寄存器和常数发生器，能发挥其最高代码效率。它采用数字控制振荡器（DCO），使得从低功耗模式到唤醒模式的转换时间小于6us。其内部资源丰富，可应用于开发较
31、复杂的系统。本设计使用的MSP430最小系统设计电路图如图4-12所示。该最小系统主要用于采集ADS1255送入的数字信号，作计算处理，同时控制DDS输出相应的频率和控制LCD显示出电阻值及输出频率的相关信息。图4-12 MSP430单片机最小系统原理图5软件设计5.1主程序的设计软件部分主要完成三个功能，即信号采集、控制DDS产生正弦信号、控制LCD显示电阻值及相关频率信息。如图5-1所示，MSP430单片机对ADS1255数据进行采样，然后通过软件方法对在硬件电路中实测得出的系统误差进行补偿。通过计算采集回来的数据得出电阻的阻值，然后向DDS写入频率控制字，控制其输出相应的正弦波信号。并且
32、通过液晶显示出当前的电阻值及输出的正弦波的频率信号。图5-1 软件流程图5.2 ADC数据采集程序设计信号采集采集模块在设计中起着很重要的作用，他的采集的精度直接关系到后面正弦信号发生的准确性，为了让系统更具有准确性，设计加入了数字滤波，他的作用是将A/D转换器采集到的电压信号经数据软件滤波后存入内部RAM的数据存储器中，具体做法是将每次的数据去掉最大值和最小值，然后再求他们的最小值，具体的软件流程图如下：图5-2 数据采集流程图6 系统测试6.1硬件调试（1）MCU控制的调试；主要问题在于模拟与数字的走线问题，防止相互干扰，保证MCU的稳定工作。（2）DDS电路的调试，在本系统中DDS为重要
33、的组成部分，其工作状态与外围电路有直接的联系，因此在调试的过程中注意数字与模拟部分的隔离，在电路中注意了电源的滤波。6.2软件调试本系统的软件系统比较大，全部用IAR来编写。除了语法错误和逻辑差错外，当确认程序没问题时，通过直接下载到单片机来调试。采取的是自下到上得调试方法，即单独调试好每一模块，然后在连接成一个完整的系统调试。6.3软件硬件联调本系统设计为模块化设计，一个模块一个模块个逐级调试。6.4指标测试（1）测试仪器60MHZ数字式双踪示波器高频率函数发生器精密电阻箱（2）变换精度测试电阻箱设定值R0(欧)，液晶显示电阻值R1(欧),环路电流值为I(mA)。数据如6-1所示。表6-1
34、变换精度测试表R0(欧)10001250150017502000R1(欧)1002.701251.501504.81752.301999.80I(mA)4.008.0412.0816.0220.01值变化精度的计算：变化精度=（实际值-理论值）/理论。从上表中可以看出，液晶显示电阻值，变换精度优于1%的要求。（3）电阻值非线性度测试电阻箱设定值R0(欧)，液晶显示电阻值R1(欧)。所测数据如6-2所示。表6-2 电阻值非线性测试表R010001100120013001400150016001700180019002000R11002.71105.81208.31298.51407.01504.
35、81599.51698.518001899.71999.8非线性度：非线性度最大误差/(满度零度)*100%。从上表中可以看出，液晶显示的电阻值，变换非线性度优于2%的要求。（4）信号发生器测试电阻箱设定值R0(欧)，液晶显示电阻值R1(欧),DDS产生频率值为f(KHZ)。数据如6-3所示。表6-3 信号发生器测试表R0(欧)10001250150017502000R1(欧)1002.701251.501501.81752.301999.80f(KHz)00400040004000从上表可以看出，液晶显示的电阻值，DDS产生频率都达到要求。（5）变换精度测试电阻箱设定值R0(欧)，信号发生器
36、上频率显示值f0(KHZ),测量值f1(KHZ)数据如6-4所示。表6-4 变换精度测试表R0(欧)10001250150017502000f0(KHz)10201240154017701990f1(KHz)10101230153017501980变化精度的计算：变化精度=（实际值-理论值）/理论值。从上表可以看出，正弦信号发生器的频率范围，测量值都满足了指标的要求。（6）频率非线性度测试电阻箱设定值R0(欧)，信号发生器上频率显示值f0(KHZ),测量值f1(KHZ)数据如6-5所示。表6-5 频率非线性度测试表R0(欧)10001100120013001400150016001700180
37、019002000f0(KHz)10201115121012901400154016101730182019101990f1(KHZ)10101110120512951410152016001710181019201995非线性度：非线性度最大误差/(满度零度)*100%。从上表可以看出，正弦信号发生器的频率范围，非线性度，失真度都优于指标要求。（7）测试结论这个系统不仅实现了题目要求的全部基本要求，而且出色地完成了发挥部分，每项指标都达到题目的指标要求。总 结系统中采用的低功耗器件主要是TI公司大学生计划赞助的高性能模拟器件（例如ADC）和MSP430单片机。这些芯片优良的性能和较低的功耗使
38、接收点易于设计。本系统以高性能DDS芯片AD9851为核心，利用MSP430单片机为控制系统，加上AD9851相配合，硬件与软件相结合，完美地实现了题目提出的指标。在系统设计过程中，力求硬件电路简单，充分发挥软件编程灵活的特点，来满足系统的设计要求。电路进行调试的整个过程中，我们遇到了很多问题，但是都被我们一个个解决，让我们“产生柳暗花明又一村”的感觉，有时候，遇到了问题，不要太局限于电路的局部，这样反而会阻碍你发现问题，而要用系统的眼光去看待问题，综合考虑各个方面的因素。在这期间，我们学会了调试电路与科研时的那种态度，这些经验也许是在永远在课堂上永远需不到的。我们三个队员庆幸在大学生活中有一
39、次让我们锻炼在自己的机会。本文是在凌泽明老师的精心指导下完成的。在此，向他表示衷心的感谢！致 谢时至今日，我们的毕业设计终于可以画上一个圆满的句号了，现在回想起来在做毕业设计的整个过程，颇有感悟，其中有苦也有甜，但乐趣也尽在其中！不仅让我们对单片机有了更深一步的了解，同时也增加了自己的动手实践能力，为以后的工作打下了基础。可以说毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。本次毕业设计是在我们的指导老师凌泽明老师的悉心指导下完成的。从论文的选题到论文的完成，无不倾注着凌泽明老师辛勤的汗水和心血。凌泽明老师的严谨治学的态度、渊博的知识、无私奉献的精神使我受益匪浅，从尊敬的
40、指导老师身上，我们不仅学到了扎实、宽广的专业知识，而且还学到了做人的道理。在此我要向我们的指导老师致以最衷心的感谢和深深的敬意!同时我们在这里还要感谢我的同学们，正是由于你们的帮助和支持，我们才能顺利完成本设计。最后，向所有关心和帮助过我的领导、老师、同学和朋友表示由衷的谢意。参考文献1黄志伟.全国大学生电子设计竞赛系统设计M.北京：北京航空航天大学出版社.2006.2全国大学生电子设计竞赛组委会.全国大学生电子设计竞赛获奖作品汇编M.北京：北京理工大学出版社.2004.3潘琢金译.C8051F020/1/2/3混合信号ISP FLASH微控器数据手册J.沈阳：沈阳新华电子有限公司.2002.
41、4谢自美.电子线路设计.实验.测试（第三版）M.武汉：华中科技大学出版社.2000.75杨帮文.新型集成器件家用电路M.北京：电子工业出版社.2002.8 6第二届全国大学生电子设计竞赛组委会.全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编M.北京：北京理工大学出版社.1997.3 7李炎清.毕业论文写作与范例J.厦门：厦门大学出版社.2006.10 8潭博学、苗江静.集成电路原理及应用M.北京：电子工业出版社.2003.9 附录1：源程序/*main.c*/程序功能：MCU的片内ADC对P6.0端口的电压进行转换 将模拟电压值显示在12864液晶上。*/#include #include cry1286
42、4.h#include ad9851.h#define Num_of_Results 32unsigned long sum = 0;const uchar shuzi = 0123456789.;static uint resultsNum_of_Results;/保存ADC转换结果的数组 void Trans_val(uint Hex_Val); void Trans_shuzi(uint Hex_Val);void Trans_dianzhu(uint Hex_Val);/*主函数*/void main(void) WDTCTL = WDTPW+WDTHOLD; /关闭看门狗 Ini_L
43、cd(); Disp_HZ(0x80, (AD9851) ,8); Disp_HZ(0x90,频率：0000.0 KHZ,8); Disp_HZ(0x88,电阻：0000.0 ,8); Disp_HZ(0x98,电流: 00.00 mA,8);/显示文字 P6SEL |= 0x03 ; / 使能ADC通道 ADC12CTL0 = ADC12ON+SHT0_11+MSC; / 打开ADC，设置采样时间 ADC12CTL1 = SHP+CONSEQ_2; / 使用采样定时器 ADC12IE = 0x03; / 使能ADC中断 ADC12CTL0 |= ENC; / 使能转换 ADC12CTL0 |= ADC12SC; / 开始转换 /ADC12MCTL0|=INCH_1+SREF2+INCH_8; /P6.1口的电压/输出 Vref+ AVss while(1) Frequency_Out_9850=sum*100; Write_9850(
