基于DDS的信号发生器课程设计报告教材

电子系统CAD课程设计

报告

电子系统CAD课程设计任务书

电子系统CAD要求最多以两个人为一组的形式，完成以下选题中的一项。 选题一：基于GSM的远程测温系统

通过利用移动通信GSM网络实现无线远程温度报警系统，基于GSM的远程监控系统可以随时随地接收来自远端现场情况的最新资料和报警信息，即当远程现场的温度超过报警阈值时，会自动通过GSM网络(GSM/GPRS模块)以短信的方式发送报警信息给需要通知的手机用户。远端现场是基于PIC单片机的测温系统，并以RS232的方式与GSM模块通信。具体功能：

1、 测温现场以LCD方式显示当前温度，每隔10S进行温度采集 2、 通过键盘可以手动设置报警温度阈值，以及报警手机号码 3、 通过键盘可以查询报警手机号码

4、 当温度超过报警阈值时，蜂鸣器报警的同时，并以短信的方式通知报警手机 扩展功能：

5、 可用远程短信设置阈值以及报警号码 ；

6、 当温度回落安全值时，单片机控制GSM发送安全短信告知报警解除。

选题二：基于DDS的信号发生器

（1）基于AD9851实现函数信号发生器，即通过PIC等微控制器控制DDS芯片AD9851

输出频率可设置的正弦波或方波。具体要求如下： 1、 输出频率范围：1HZ~10MHZ

2、 可通过键盘设置输出信号的频率，且频率步进可调，LCD做相应的显示 3、 频率稳定度越高越好。 扩展功能：

4、输出正弦波的幅度可调节

（2）基于FPGA实现函数信号发生器

输出频率可设置的正弦波或方波。具体要求如下： 1、输出频率范围：1HZ~10MHZ

2、可通过拨码开关设置输出信号的频率，且频率步进可调，LED做相应的显示 3、频率稳定度越高越好。

选题三：基于步进电机的位移控制系统

PIC微控制器通过控制步进电机28BY-48的运转实现位移运动，具体要求： 1、 给定电机的转速，并应用红外测速的方式测量电机转速

2、 通过键盘给定转速、位移方向、位移距离，同时LCD显示设置要求，到达目的地时，蜂鸣器鸣叫通知，位移精度越高越好； 扩展功能：

3、 在PC机上开发控制步进电机运动的人机界面，PC通过RS232与PIC通信，相互传输数据信息。用户通过PC机上的人机界面给出转速、位移方向和距离，同时PIC也向PC机返回位移运动结果。

基于DDS的信号发生器课程设计

一、DDS技术的基本原理

DDS电路的工作原理如图1所示：

图1

其工作过程为：

① 将存于数表中的数字波形，经数模转换器D/A，形成模拟量波形。 ② 两种方法可以改变输出信号的频率：

1) 改变查表寻址的时钟CLOCK的频率，可以改变输出波形的频率。

2) 改变寻址的步长来改变输出信号的频率，DDS即采用此法。

步长即为对数字波形查表的相位增量，由累加器对相位增量进行累加，累加器的值

作为查表地址。

③ D/A输出的阶梯形波形，经低通(或带通)滤波，成为质量符合需要的模拟波形。

该DDS系统的核心是相位累加器，它由一个加法器和一个N位相位寄存器组成，每来

一个时钟，相位寄存器以步长M增加，相位寄存器的输出与相位控制字相加，然后输入到正弦查询表地址上。正弦查询表包含一个周期正弦波的数字幅度信息，每个地址对应正弦波中 0~360o 范围的一个相位点。查询表把输入的地址相位信息映射成正弦波幅度的数字量信号，驱动DAC，输出模拟量。相位寄存器每经过2NM个fc 时钟后回到初始状态，相应

的正弦查询表经过一个循环回到初始位置，整个DDS系统输出一个正弦波。输出正弦波频率为：

foutM?Nfc 2 频率控制字与输出信号频率和参考时钟频率之间的关系为：