基本信息
- 項目名稱：
- 基于PIC單片機的低頻函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計與制作
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本系統(tǒng)是基于PIC16F877A單片機的數(shù)字式低頻信號發(fā)生器。采用PIC16F877A單片機作為控制核心，外圍采用數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路（DAC0832）、運放電路（LM353）、按鍵和LCD1602液晶顯示電路等。通過按鍵控制可產(chǎn)生方波、三角波、正弦波等，同時用LCD液晶顯示對應(yīng)信號的波形、頻率、幅度。其設(shè)計簡單、性能優(yōu)良，可用于多種需要低頻信號源的場所，具有一定的實用性。
- 詳細介紹：
- 波形發(fā)生器是現(xiàn)今各種電子電路實驗設(shè)計應(yīng)用中必不可少的儀器設(shè)備之一。目前，市場上常見的波形發(fā)生器多為純硬件的搭接而成，且波形種類有限，多為鋸齒、正弦、方波、三角等波形。 信號發(fā)生器作為一種常見的應(yīng)用電子儀器設(shè)備，傳統(tǒng)的可以完全由硬件電路搭接而成，如采用555振蕩電路可產(chǎn)生常見的方波、正弦波、三角波等波形。但是這種由大量模擬器件搭載的電路存在波形質(zhì)量差，控制難，可調(diào)范圍小，電路復(fù)雜和體積大等缺點。 當今是科學(xué)技術(shù)及儀器設(shè)備高度智能化飛速發(fā)展的信息社會，電子技術(shù)的進步，給人們帶來了根本性的轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)代電子領(lǐng)域中，單片機的應(yīng)用正在不斷的走向深入，這必將導(dǎo)致傳統(tǒng)控制與檢測技術(shù)的日益革新。單片機構(gòu)成的儀器具有高可靠性、高性能價格比，在智能儀表系統(tǒng)和辦公自動化等諸多領(lǐng)域得以極為廣泛的應(yīng)用，并走入家庭，從洗衣機、微波爐到音響汽車，處處可見其應(yīng)用。因此，單片機技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用水平已逐步成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的標志之一。 利用單片機采用程序設(shè)計方法來產(chǎn)生低頻信號，其下限頻率很低。具有線路相對簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，價格低廉，頻率穩(wěn)定度高，抗干擾能力強，用途廣泛等優(yōu)點，并且能夠?qū)Σㄐ芜M行細微調(diào)整，改良波形，使其滿足系統(tǒng)的要求。只要對電 路稍加修改，調(diào)整程序，即可完成功能升級。 本設(shè)計采用PIC 16F877A單片機和兩片DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換器做成的數(shù)字式低頻信號發(fā)生器，它的特點是價格低、性能高，在低頻范圍穩(wěn)定性好、操作方便、體積小等。 信號發(fā)生器與其它相比還具有如下優(yōu)點：較分立元件信號發(fā)生器而言，具有頻率高，工作穩(wěn)定，容易調(diào)試等特性；較專用DDS芯片或DSP芯片的信號發(fā)生器而言，具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低等特性。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 本作品以單片機PIC 16F877A為控制核心，設(shè)計了電源電路, D/A轉(zhuǎn)換電路以及顯示和鍵盤接口電路。軟件設(shè)計中，在MPLAB IDE軟件平臺下采用PICC C語言編程，設(shè)計了信號頻率、幅度可調(diào)、鍵盤功能和顯示程序模塊。使得所編寫的程序具有可讀性強、易于調(diào)試、修改和升級方便的基于單片機控制的信號發(fā)生器的研制方案。從設(shè)計原理上采用直接數(shù)字合成技術(shù)產(chǎn)生函數(shù)信號波形，增加了儀器輸出信號的波形種類，輸出信號性能也明顯改善。具有良好的人機界面，并能實時顯示輸出波形及其參數(shù)，方便操作，增強了操作者和微處理器之間的對話能力。相比于傳統(tǒng)模擬電路制作的信號發(fā)生器精度高，能產(chǎn)生1-1000Hz，0.00-10.00V電壓可調(diào)的正弦波、方波、三角波。
科學(xué)性、先進性
- 本設(shè)計采用PIC 16F877A單片機和兩片DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換器做成的數(shù)字式低頻信號發(fā)生器，它的特點是價格低、性能高，在低頻范圍穩(wěn)定性好、操作方便、體積小等。 利用單片機采用程序設(shè)計方法來產(chǎn)生低頻信號，其下限頻率很低。具有線路相對簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，價格低廉，頻率穩(wěn)定度高，抗干擾能力強，用途廣泛等優(yōu)點，并且能夠?qū)Σㄐ芜M行細微調(diào)整，改良波形，使其滿足系統(tǒng)的要求。只要對電路稍加修改，調(diào)整程序，即可完成功能升級。 信號發(fā)生器與其它相比還具有如下優(yōu)點：較分立元件信號發(fā)生器而言，具有頻率高，工作穩(wěn)定，容易調(diào)試等特性；較專用DDS芯片或DSP芯片的信號發(fā)生器而言，具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低等特性。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 實驗室
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物，視屏，照片
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 中學(xué)物理中，基礎(chǔ)的函數(shù)信號波形的了解對學(xué)生的數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科有著積極的影響，他們實驗課正需要波形精密，使用方便，造價低廉的函數(shù)信號發(fā)生器。現(xiàn)階段，中學(xué)物理實驗室配備的信號發(fā)生器多是基于純硬件搭載的，這種產(chǎn)品操作上缺少一種對信號中各個參數(shù)的一種感官的認識，而基于PIC單片機的數(shù)字信號發(fā)生器利用其良好的人機交互彌補了這一缺陷，同時，性能足夠中學(xué)教學(xué)使用，市場前景廣闊。
同類課題研究水平概述
- 當前先進的基于DSP等高性能器件生產(chǎn)的函數(shù)信號發(fā)生器性能優(yōu)良，成本高昂，功能復(fù)雜，應(yīng)用范圍廣。 但是在中學(xué)物理教學(xué)中應(yīng)用的信號發(fā)生器多為基于純模擬器件的，控制不便，波形精密度不高。
