低頻信號處理系統(tǒng)

電子綜合設(shè)計低頻信號處理系統(tǒng)

設(shè)計要求基本要求：

實現(xiàn)低頻信號的采集、存儲和重放。進(jìn)階要求：

選擇輸出預(yù)先錄e制的4種波形曲線，并可任意疊加輸出。整體方案一以STC12C5A60S2作為主控芯片實現(xiàn)51單片機(jī)最小系統(tǒng)；在最小系統(tǒng)外圍加一些有關(guān)數(shù)碼管、按鍵等電路來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示以及輸出的控制；用基本編程語言C語言實現(xiàn)用AD對波形數(shù)據(jù)采集以及處理來計算出波形頻率值；將采集的數(shù)據(jù)存放在單片機(jī)內(nèi)部的存儲單元中，通過按鍵以及DA實現(xiàn)波形的疊加以及輸出。

所用儀器：DDS、示波器設(shè)計框圖MCU及其基本外圍電路D/A存儲顯示模塊A/D按鍵低通濾波器整體方案二以IAP15F2K61S2作為主控芯片實現(xiàn)51單片機(jī)最小系統(tǒng)；在最小系統(tǒng)外圍加一些有關(guān)數(shù)碼管、按鍵等電路來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示以及輸出的控制；用基本編程語言C語言實現(xiàn)用AD對波形數(shù)據(jù)采集以及處理來計算出波形頻率值；將采集的數(shù)據(jù)存放在單片機(jī)內(nèi)部的存儲單元中，通過按鍵以及內(nèi)部DA實現(xiàn)波形的疊加以及輸出。

所用儀器：DDS、示波器設(shè)計框圖MCU及其基本外圍電路D/A存儲顯示模塊A/D按鍵低通濾波器方案比較

以上兩個方案基本思路一致，方案一的主控芯片STC12C5A60S2內(nèi)部無自帶DA，方案二的主控芯片IAP15F2K61S2內(nèi)部自帶DA，但考慮到元器件問題，選擇方案一?；倦娐返屯V波器51最小系統(tǒng)（A/D模塊）數(shù)碼管D/A模塊按鍵

所用器件：STC12C5160S2、按鍵、DAC0832、 OPA228、共陰數(shù)碼管低通濾波器

低通濾波器是容許低于截止頻率的信號通過，但高于截止頻率的信號不能通過的電子濾波裝置。同時還要考慮輸入阻抗、截止頻率以及衰減問題。結(jié)合以上問題得到如下圖：仿真對比圖51最小系統(tǒng)（A/D模塊）

對51系列單片機(jī)來說,最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括:單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路；單片機(jī)內(nèi)部自帶AD。供電電路晶振電路復(fù)位電路元器件介紹C1:復(fù)位電路中的電容，是為了維持復(fù)位信號所要的高電平或者低電平時間而用的，所以這要看您所用的單片機(jī)復(fù)位信號所要求的時間而定。而電容的充放電時間也要取決于電容本身，不同的電容一般不同，而且和復(fù)位電路的設(shè)計也有關(guān)系，一般選擇10uF。C2、C3：電容大,會穩(wěn)定一些,但是會降低靜晶振精度,電容小會降低抗干擾性,所以一般選擇小于47pF的值。C5、C6:對單片機(jī)起保護(hù)作用。顯示模塊選擇

數(shù)碼管LCD5110

考慮到數(shù)碼管和LCD5110的損耗功率、成本的問題，最終選擇數(shù)碼管作為本題的顯示模塊。D/A模塊DAC0832是雙列直插式8位D/A轉(zhuǎn)換器,能完成數(shù)字量輸入到模擬量(電流)輸出的轉(zhuǎn)換。運(yùn)放輸出電路輸出電壓為：

UOUT＝－(D/256)*VREF分辨率為8位，轉(zhuǎn)換時間為1μs，滿量程誤差為±1LSB。DAC0832電路應(yīng)用按鍵采用5個按串鍵，拿分別肝連接陰單片鴨機(jī)的RS皆T、IN陪IT扇0、IN菌IT工1、T0以及T1。這五醫(yī)個按流鍵實濃現(xiàn)控棟制選賤擇輸欠出預(yù)度先錄e