ad9851的dds信号源发生器的设计
【】这次论文构建的这种类型的DDS信号源发生器能够完成正弦波信号的高质量波形输出、频率精度可达0.01Hz，输出信号频率为10Hz~40MHz并且具有高清晰度液晶显示和按键音等效果，这款设计是通过AT89C51来进行控制的，通过这种型号的主控器件灵活的输入输出管脚实现了对LCD1602和有源蜂鸣器等电子元件的高效驱动。在设计方案上，主要是搭建了单片机最小系统电路并将LCD1602显示电路和有源蜂鸣器电路等电路与其进行相连，并且通过C语言对软件代码进行构建并生成二进制文件后下载到单片机芯片内部后进行工作。本论文的设计难点主要体现在主控芯片对各个功能电路的驱动接口上，微处理器所需要通过有限的内部资源表现出灵活的数据输入输出转换以及数据处理等。通过这种型号的DDS信号源发生器系统的完成，完成了大学期间最重要的一次作业，这是对我所学知识的一次综合调用和培养了较强的问题分析能力。
目录
一、 引言 1
（一） DDS信号源发生器的发展背景 1
（二） DDS信号源发生器的发展现状 2
（三） 主要内容 2
二、 DDS信号源发生器的方案设计 3
三、 系统硬件设计 3
（一） DDS信号源发生器的主控电路设计 3
（二） AD9851型DDS模块电路设计 5
（三） 参数显示电路设计 6
（四） 按键音输出设计 7
（五） 按键电路设计 8
四、 系统软件设计 8
（一） DDS信号源发生器的主程序流程设计 8
（二） 参数显示流程设计 9
（三） 按键音产生流程设计 10
五、 实物安装与制作 10
六、结束语 13
参考文献 14
致 谢 15
附录一 原理图 16
附录二 PCB图 17
附录三 元件列表 18
附录四 程序 19
引言
（一）DDS信号源发生器的发展背景
本课题把要设计一款以AT89C51当作主控核心的DDS信号源发生器系统，这种系统把在C语言程序代码的操控下完成对系统内部各必要模 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
块的操控，实现一种高性能的DDS信号源发生器系统。
单片机技术的快速发展催生了一大批相关行业的兴起，其中传统DDS信号源发生器系统的发展和市场受了巨大的冲击，开发者已不再着眼于传统落后的DDS信号源发生器控制系统研究中，而是越发重视以主控芯片当作主控的一种新型DDS信号源发生器控制系统的研究开发中。
图11 DDS型信号发生器
DDS信号源发生器系统较早出现在市面上是以一种传统形式完成的，它的内部框架结构主要是以毫无生命力的机械架构为主，在外形特点上表现得非常庞大笨重，这是因为它的功能模块主要是以模拟器件、继电器或传统变压器为主，这些转换器件的应用使得传统DDS信号源发生器系统表现得尤为臃肿。新型DDS信号源发生器控制系统的出现是以一种数字化特性而登上市场的，这款器件的突出特征是内部硬件电路全部数字化，排列整齐的数字芯片代替了传统电路，而且集成芯片的大幅度应用也代替了传统电路，使得整体电路结构和体积都变得很小，这项更改使DDS信号源发生器系统内部芯片中模块空隙减小，模块的相互干扰现象亦获得了庞大的优化。使用处理器芯片来对DDS信号源发生器控制系统进行操控能够完成三大方面的优势：系统开发成本大幅度降低，因为代码程序如果设计完成，能够将同一个代码程序应用于一切产品中，没有必要进行针对性修改，所以对于开发成本来说，无论是在时间上还是费用上，都得到了大幅度的降低，而传统DDS信号源发生器控制系统里面以模拟电路为主，而模拟器件相互之间的区别使得各个被构建出来的产品都具备多多少少的差异性，研发者需要花费许多时间来对各个产品进行微调。系统具有可更新性，即系统开发人员可以随时将优化过的新程序语言重新下载到DDS信号源发生器控制系统中，从而完成系统性能的增加，而之前传统DDS信号源发生器控制系统就不具备这项目标，如果电路实现了固化，把很难完成更新以至是永远无法得到任意性能提升，而这种单片机式DDS信号源发生器系统的出现全数颠覆了这种尴尬局面。电路功能完成总体的程控化，每一个效果的执行不再以模拟电压电流信号的传输作为基准，而是采用数字脉冲信号来传输数据，由于数字信号在传输过程中比模拟信号含有高出很多倍的抵制干扰性能，所以这将使得DDS信号源发生器控制系统运行效果更为稳定，大幅度减少了错误执行的发生。
（二）DDS信号源发生器的发展现状
目前国际上的研究重点主要放在了对DDS信号源发生器系统的高清晰度液晶显示和按键音等功能上，在这些上不管是国内还是国外都取得了比较大的研究成果，在未来的研究过程中假如要取得更丰硕的成果，国际上还需要相互进行仿照。通过对一份前段时间展出的调查报告的数据显示，智能DDS信号源发生器系统当前在国际上都已取得了很大程度的普及，在人们生产生活的各种角落，都能看到智能DDS信号源发生器控制系统的身影，这种控制系统在一定程度上干扰着人们的生产生活。根据调查内容显示，不论是在价格还是技术含量上，国内外在DDS信号源发生器控制系统的研究领域都已经取得了相当大的成果，然而通过对DDS信号源发生器控制系统的历史调研之后看出，DDS信号源发生器系统在国外的历史较为早，在智能化上取得了比较大的成果。
（三）主要内容
论文的第一章表述了DDS信号源发生器控制系统在历史上各个时期和各版本所发挥出的特征，讲述了这类系统的发展历史，并且通过对期刊杂志和文献资料的调研查阅，表述了该系统如今的现状和所遇到的主要问题。
论文的第二章对DDS信号源发生器的硬件电路中所要使用的首要电子元件进行了使用性能以及应用技巧等资料的描述，并交代了每一个电子元器件在系统中所起到的主要作用。
论文的第三章实现了对DDS信号源发生器控制系统的硬件电路系统设计，包含AT89C51最小系统电路、LCD1602液晶屏电路和蜂鸣器电路等电路，以及这些子电路和AT89C51之间的连接关系。
论文的第四章实现了对DDS信号源发生器控制系统的软件程序构建，第一步介绍了主程序的工作流程，下面对每一个子程序的工作过程通过流程图的形式进行说明。
论文的第五章通过多个角度的反复测试完成了对DDS信号源发生器系统的软硬件配置的合理性进行了验证，并且通过图片把设计结果进行了展示。
DDS信号源发生器的方案设计
为实现对DDS信号源发生器控制系统设计方案的清晰阐述，通过Visio软件绘制了如图21中的DDS信号源发生器控制系统结构框图，这个框图中含有了单片机最小系统、参数显示电路和有源蜂鸣器电路等必要模块，是对整体原理图的一个功效分类和粗略概括，然而可以清晰的表达DDS信号源发生器系统内部是如何工作的。这其中单片机最小系统完成了对AD9851型DDS模块、LCD1602和有源蜂鸣器的控制，如图21中的核心模块为AD9851型DDS集成模块，本系统将主要通过这款高集成度模块来实现射频信号的输出，它与单片机之间采用并行接口进行连接并驱动，单片机将通过输出控制代码使其输出目标频率的信号；显示电路采用了目前市面上常用的LCD1602型液晶屏，将在单片机的并行接口驱动下实现对DDS模块输出信号的波形和频率进行显示；按键模块将通过机械按键来实现，通过用户的按动将能够实现波形和频率分别的调整。
目录
一、 引言 1
（一） DDS信号源发生器的发展背景 1
（二） DDS信号源发生器的发展现状 2
（三） 主要内容 2
二、 DDS信号源发生器的方案设计 3
三、 系统硬件设计 3
（一） DDS信号源发生器的主控电路设计 3
（二） AD9851型DDS模块电路设计 5
（三） 参数显示电路设计 6
（四） 按键音输出设计 7
（五） 按键电路设计 8
四、 系统软件设计 8
（一） DDS信号源发生器的主程序流程设计 8
（二） 参数显示流程设计 9
（三） 按键音产生流程设计 10
五、 实物安装与制作 10
六、结束语 13
参考文献 14
致 谢 15
附录一 原理图 16
附录二 PCB图 17
附录三 元件列表 18
附录四 程序 19
引言
（一）DDS信号源发生器的发展背景
本课题把要设计一款以AT89C51当作主控核心的DDS信号源发生器系统，这种系统把在C语言程序代码的操控下完成对系统内部各必要模 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
块的操控，实现一种高性能的DDS信号源发生器系统。
单片机技术的快速发展催生了一大批相关行业的兴起，其中传统DDS信号源发生器系统的发展和市场受了巨大的冲击，开发者已不再着眼于传统落后的DDS信号源发生器控制系统研究中，而是越发重视以主控芯片当作主控的一种新型DDS信号源发生器控制系统的研究开发中。
图11 DDS型信号发生器
DDS信号源发生器系统较早出现在市面上是以一种传统形式完成的，它的内部框架结构主要是以毫无生命力的机械架构为主，在外形特点上表现得非常庞大笨重，这是因为它的功能模块主要是以模拟器件、继电器或传统变压器为主，这些转换器件的应用使得传统DDS信号源发生器系统表现得尤为臃肿。新型DDS信号源发生器控制系统的出现是以一种数字化特性而登上市场的，这款器件的突出特征是内部硬件电路全部数字化，排列整齐的数字芯片代替了传统电路，而且集成芯片的大幅度应用也代替了传统电路，使得整体电路结构和体积都变得很小，这项更改使DDS信号源发生器系统内部芯片中模块空隙减小，模块的相互干扰现象亦获得了庞大的优化。使用处理器芯片来对DDS信号源发生器控制系统进行操控能够完成三大方面的优势：系统开发成本大幅度降低，因为代码程序如果设计完成，能够将同一个代码程序应用于一切产品中，没有必要进行针对性修改，所以对于开发成本来说，无论是在时间上还是费用上，都得到了大幅度的降低，而传统DDS信号源发生器控制系统里面以模拟电路为主，而模拟器件相互之间的区别使得各个被构建出来的产品都具备多多少少的差异性，研发者需要花费许多时间来对各个产品进行微调。系统具有可更新性，即系统开发人员可以随时将优化过的新程序语言重新下载到DDS信号源发生器控制系统中，从而完成系统性能的增加，而之前传统DDS信号源发生器控制系统就不具备这项目标，如果电路实现了固化，把很难完成更新以至是永远无法得到任意性能提升，而这种单片机式DDS信号源发生器系统的出现全数颠覆了这种尴尬局面。电路功能完成总体的程控化，每一个效果的执行不再以模拟电压电流信号的传输作为基准，而是采用数字脉冲信号来传输数据，由于数字信号在传输过程中比模拟信号含有高出很多倍的抵制干扰性能，所以这将使得DDS信号源发生器控制系统运行效果更为稳定，大幅度减少了错误执行的发生。
（二）DDS信号源发生器的发展现状
目前国际上的研究重点主要放在了对DDS信号源发生器系统的高清晰度液晶显示和按键音等功能上，在这些上不管是国内还是国外都取得了比较大的研究成果，在未来的研究过程中假如要取得更丰硕的成果，国际上还需要相互进行仿照。通过对一份前段时间展出的调查报告的数据显示，智能DDS信号源发生器系统当前在国际上都已取得了很大程度的普及，在人们生产生活的各种角落，都能看到智能DDS信号源发生器控制系统的身影，这种控制系统在一定程度上干扰着人们的生产生活。根据调查内容显示，不论是在价格还是技术含量上，国内外在DDS信号源发生器控制系统的研究领域都已经取得了相当大的成果，然而通过对DDS信号源发生器控制系统的历史调研之后看出，DDS信号源发生器系统在国外的历史较为早，在智能化上取得了比较大的成果。
（三）主要内容
论文的第一章表述了DDS信号源发生器控制系统在历史上各个时期和各版本所发挥出的特征，讲述了这类系统的发展历史，并且通过对期刊杂志和文献资料的调研查阅，表述了该系统如今的现状和所遇到的主要问题。
论文的第二章对DDS信号源发生器的硬件电路中所要使用的首要电子元件进行了使用性能以及应用技巧等资料的描述，并交代了每一个电子元器件在系统中所起到的主要作用。
论文的第三章实现了对DDS信号源发生器控制系统的硬件电路系统设计，包含AT89C51最小系统电路、LCD1602液晶屏电路和蜂鸣器电路等电路，以及这些子电路和AT89C51之间的连接关系。
论文的第四章实现了对DDS信号源发生器控制系统的软件程序构建，第一步介绍了主程序的工作流程，下面对每一个子程序的工作过程通过流程图的形式进行说明。
论文的第五章通过多个角度的反复测试完成了对DDS信号源发生器系统的软硬件配置的合理性进行了验证，并且通过图片把设计结果进行了展示。
DDS信号源发生器的方案设计
为实现对DDS信号源发生器控制系统设计方案的清晰阐述，通过Visio软件绘制了如图21中的DDS信号源发生器控制系统结构框图，这个框图中含有了单片机最小系统、参数显示电路和有源蜂鸣器电路等必要模块，是对整体原理图的一个功效分类和粗略概括，然而可以清晰的表达DDS信号源发生器系统内部是如何工作的。这其中单片机最小系统完成了对AD9851型DDS模块、LCD1602和有源蜂鸣器的控制，如图21中的核心模块为AD9851型DDS集成模块，本系统将主要通过这款高集成度模块来实现射频信号的输出，它与单片机之间采用并行接口进行连接并驱动，单片机将通过输出控制代码使其输出目标频率的信号；显示电路采用了目前市面上常用的LCD1602型液晶屏，将在单片机的并行接口驱动下实现对DDS模块输出信号的波形和频率进行显示；按键模块将通过机械按键来实现，通过用户的按动将能够实现波形和频率分别的调整。
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