三角波发生器

《三角波发生器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三角波发生器（21页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、三角波发生器设计报告组队：力 第 酱油 队员 王超摘要】基本部分：（1）自行设计三角波发生器电路。要求频率、幅度连续可调。变化范围要求 如下：频率范围lKHzlOKHz；幅度范围（即图2中0C）0.5V到4V。2）三角波频率测试: 要求测试电路完成三角波频率的测量并显示出测量结果。测量误差不大于 lO%；提高部分：三角波斜率测试：要求测试电路完成三角波斜率的测量（即CO/AO）并显示出 测量结果。测量误差不大于 lO%。关键词】频率幅值三角波目录1.设计任务和要求1.1 设计任务41.2 设计指标及要求41.3 方案论证41.3.1 三角波发生部分方案论证1.3.2 三角波测量部分方案论证2.

2、系统流程图2.1 系统流程63.3测试分析及调试3.3.1 三角波发生部分测试与调试73.3.2 三角波测量部分测试与调试84.设计制作总结105.参考文献106.附录111， 设计任务和要求1.1设计任务：1）设计频率可调的三角波发生器，作为三角波测量仪的信号输入。2）设计三角波测量电路，能够完成三角波频率的测量。3）设计显示电路，能够完成测量数据的显示。1.2 设计指标及要求：1基本要求（1）自行设计三角波发生器电路。要求频率、幅度连续可调。变化范围要求如 下：频率范围lKHzlOKHz；幅度范围（即图2中0C）0.5V到4V。（2）三角波频率测试: 要求测试电路完成三角波频率的测量并显示

3、出测量结果 测量误差不大于 lO%；2拓展要求（1）三角波幅度测试:要求测试电路完成三角波幅度的测量并显示出测量结果。 测量误差不大于 lO%；（2）三角波斜率测试：要求测试电路完成三角波斜率的测量（即CO/AO）并显示 出测量结果。测量误差不大于 1O%。1.3方案论证：1.3.1三角波发生部分方案论证所选用的电路图如下： WBEj 电路工作原理分析：以 555 电路为中心组成一个多谐振荡器的基本电路，如果不考虑由 U1B 等 元器件组成的附加电路，它就是一个方波发生电路。方波信号从 555 电路的 3 脚输出。有 U1B 等组件组成了三角波发生及输出电路，三角波的波形由电容 C1 的充 放

4、电形成，通过 U1B 做缓冲变换后由发射极输出。电路中；R2, Q2组成一个恒流源电路，作为C1的恒流充电电路；R3, Q1 组成另一个恒流源电路，作为C1的恒流放电回路。两恒流源电路参数相同。D1 作为充放电回路的隔离二极管，可防止充放电过程相互干扰。电路的工作于三角波的形成过程分析如下：在接通之初，电容 C1 上的电压 为0V，这时由于接在C1上端的555电路的2,6脚电压小于Vdd/3，它的3脚输 出高电平。同时 D1 正向导通，由 R2， Q2 组成的恒流源从 Q2 源极流出，经 D1 向C1匀速充电，当充电使C1上端电压达到2Vdd/3时，通过6脚将电路触发而 翻转， 3 脚由高电平

5、转变为低电平。此时 D1 反向截止， C1 通过 Q1 放电，当放 电时 C1 上电压达到 Vdd/3 时，通过 3 脚将 555 电路触发翻转， 3 脚重新变为高 电平。上述过程循环进行，由于 C1 充放电回路参数相同， C1 上的充放电电压呈线 性升降，因此在 C1 的上端就会输出连续的三角波。这一连续的三角波通过电压 跟随器U1A及反向加法器U1B后输出。该电路同时产生方波信号，由 3 脚输出。上述电路的振荡频率可通过下式计算：F=10.3/（R2+R3）C1通过改变 R2 和 R3 的数值，即可改变三角波的频率。通过改变 R7 的数值 即可改变加法器的增益，从而改变三角波的幅值。1.3

6、.2三角波测量部分方案论证频率测量实际上就是在 1s 内对脉冲个数进行计数，计数值就是信号频率。令定时器TO工作在方式1,得到100ms的定时间隔，再进行软件计数10 次,形 成一个1s的测量闸门信号。在测量闸门信号期间令计数器T1工作在计数方式1, 对脉冲信号的频率计数，计数值存入COUNT、COUNT+1和COUNT+2单元，计数 值通过 1602液晶显示出来。同时 555 产生的方波和三角波频率相同，所以测三 角波频率可以转化成测方波频率。2 系统流程图555多谐振荡器产生三角波限幅电路电压跟随器反相加法器示波器显示波形3.实际制作与调试3.1 制作和测试所用工具和仪器电烙铁，焊锡，万用

7、表，便扣钱，扒皮钳，切断钳，示波器，直流电 压源。3.2 测试仪器双电源直流信号源（+15V和-15V）,示波器，万用表3.3测试分析及调试3.3.1三角波发生部分测试与调试 三角波发生电路图如下：:7|VDD |：；M2b -roc-n_F:丑COP调试结果如下：测得数据如下J频率峰峰值（V）频率峰峰值（V）频率峰峰值（V）1kHz4.25khz4.210khz4.31.97kHz1v1.98kHz3V1.97kHz4.5V分析数据：有以上数据可知，当固定电容 C1 数值，调节电阻 R2，R3 阻值可实现频率 调节，其频率可以在1khz到30KHZ的范围内完全满足设计要求;调节电阻R7的 值

8、可以调节三角波幅值，其幅值可以在0V到25V的范围内完全满足设计要求。3.3.2 三角波频率测量部分测试与调试单片机测量频率原理如图所示：LO1 ijmicL 乔&n：FOIVAD PO.1M.b-lP琳口 HOW i fasten POEiUG ra?7F3IVRXDP3.IDCD P32HTT3P3ZS1JTTF3.rfTLlP3T1 rssFJTT ?z7iTnrXTAUPJSTU113n :：1 rr占 R3n吃旧D 1 2 * !1|.R7KYI1hji匕.a口&11IZI2I-is1t1710利用单片机的计数器和定时器即可很方便的利用算法得到外部输入信号的频率。 液晶显示结果如下：

9、测得数据如下：示波器显示数据单片机测得数据示波器显示数据单片机测得数据1KHz999hz5KHZ4.997kHz3KHz3kHz10KHZ9.998kHz4：设计制作总结4.1: 高频失真问题在测量频率范围的过程中，出现了方波严重失真现象，将输出端加以 电容滤波，使得输出波形得到好转。4.2: 焊接电路在焊接电路时，应该时刻注意15V、-15V和地三个接线端的连接，防 止接错或少接。注意元件和连线的布局，防止产生元器件的自身干扰。 各接口导线应该用不同颜色导线。焊接板应用同一标准，方便各个模 块统一组装，并制成仪表式封装。5：参考文献：1. 黄智伟编. 全国大学生电子设计竞赛制作实训. 北京航

10、空航天大 学出版社， 2010.02.2. 黄智伟编. 全国大学生电子设计竞赛电路实训. 北京航空航天大 学出版社， 2009.12.3. 黄智伟编. 全国大学生电子设计竞赛训练教程. 北京航空航天大 学出版社， 2010.01.4. 胡汉才编. 单片机原理及其接口技术.清华大学出版社， 1996.5. 电子技术基础（模拟部分）康华光，高等教育出版社6. 肖景和编， 555 集成电路应用精粹，人民邮电出版社2007.97. 何希才编. 常用集成电路简明速查手册， 2006.8.6，附录：6.1 PCB 原理图 三角波发生部分4-VEf:-血丫4|HDD MSC1WDDb - -U1A-1SVA

11、AA-IWSVIRTUALTL08ZCD.R4 . . -1 a -AAA& 吁嵐二- MH 二L IB-X77三角波测频部分：KTAL1FDnADD P 口 .VAb-l rczrozKTAL2 口 .HAIUFDja*lD6RSTTan TifeTiFZQAEPZA-iaPEM2*11RLEP2屮PFHJSXT +PI.WA15PI |FZ1ITXPI2raTiFETnp j.|.FZ+lTDp t JFSEIT-IPi.lpajmf上4 4 h44=i送4限幅电路图实物图：三角波测频程序源代码：#include#define uchar unsigned char#define uint

12、 unsignedintsbit en = P3a0;sbitrs = P3A1； uchar code table = 0123456789;约为uinta,b,c,d,aa,tt,f;void delay(uint z)/延迟0;x-)for(y=110;y0;y-);命令void write_com(uchar com) /写rs = 0;P2 = com;delay(5);en = 1;delay(5);en = 0;delay(5);命令 void write_data(uchar date) / 读TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW

13、TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TWrs = 1;P2 = date; delay(5);en = 1; delay(5);en = 0;delay(5);void interrupt_init()/ 单 片 机 中 断 初 始 化TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TWTMOD = 0x51;TH0 = (65535-50000)/256;TL0 = (65535-50000)%256;TH1 = 0;TL1 = 0

14、;ET0 = 1;ET1 = 1;TR1 = 1;TR0 = 1;EA = 1;void lcd_init()/LCD 初 始 化TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TWen = 0;write_com(0x38); /显示模式设置write_com(0x0c); /设置开关及光标 qwrite_com(0x06); /同上 qwrite_com(0x01); /清屏write_com(0x80); /显示的位数void main()

15、lcd_init();interrupt_init();while(1)if(aa=990)tt = 256*TH1+TL1;f = tt/10000; write_data(tablef);a = tt/1000%10; write_data(tablea); b = tt/100%10; write_data(tableb);c = tt%100/10;write_data(tablec);d = tt%10; write_data(tabled); delay(500);write_com(0x80); /显示的位数tt = 0;TR1 = 0;TH1 = 0;TL1 = 0;delay(50);TR1 = 1;aa = 0;void timer() interrupt 1TH0 = (65536-1000)/256;TL0 = (65536-1000)%256; aa+;