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AVR与虚拟仪器 AVR与虚拟仪器致力于提供最优质的AVR和labview技术服务，最全的技术资料，最好的开发板方案。 你现在看到的是山东大学物理与微电子学院的课程设计名单列表，课程设计是山东大学推经教学 改革的进程之一。本页作品2005级2007年单片机课程的课程设计成果展示。 你现在的位置：AVR与虚拟仪器AVR与虚拟仪器学生课程设计成果展示专题论坛 课程设计作品：波形发生器 ? 组员：郭文浩　武荣庭　杨锴 本设计从功能简单、调整方便、功能完备出发，采用Atmega16单片机。具有LED数字参数显示，矩阵键盘输入、小键盘微调/粗调频率值以及占空比，可实现输出方波、正弦波、三角波，频率可调整，稳幅输出，频率范围0.1Hz--3Mhz，可粗调和细调频率值，输出波形清晰而稳定。一、方案设计1、波形生成方案本设计的核心问题是信号的程控问题，其中包括信号频率、信号种类的程控。在设计过程中，我们综合考虑了两种实现方案：方案一：程控PWM结合D/A转换。这种方案可以实现三种基本波形。具体方案如下：首先通过AVR的相频可调PWM模式产生所需要频率的方波，通过低通滤波电路可以得到频率可调的三角波以及正弦波。其优点是工作频率可以做得很高，频率范围可以做得很宽，也可以得到很高的频率分辨率；缺点是使用的滤波电路要求通带可变。方案二：直接数字频率合成（DDFS）。DDFS技术是60年代末出现的第三代频率合成技术，以Nyquist时域中进行频率合成，它可以快速转换频率，频率、相位、幅度都可以实现程控，便于单片机控制。缺点是该技术已经比较成熟，而且有集成电路可以使用，并且如果直接使用单片机实现则很难达到高频率，另一方面成本太高。综合考虑各种因素，选择第一种方案。2、显示界面方案这是决定系统使用是否方便的关键。我们采用的方案是用LED显示频率，信号输出到示波器上显示波形。3、输入方式方案本系统需要用户选择预设波形，调整波形。这对输入方式提出了较高的要求。我们采用的方式是大键盘输入方波的频率，小键盘上实现对各种波的频率调整。二、系统设计1、总体设计 (1)系统框图  (2)模块说明波形产生电路：采用RC 滤波电路，从AVR 的PD4端口读出波形数据，经过D/A 转换得到模拟的波形。矩阵键盘模块：4×4矩阵键盘按下后，引发INT0中断，AVR 读取键值并做出相应反应。此方案采用中断，实时性好。粗调/微调模块：；小键盘按下后，引发INT1软中断，可粗调/微调频率值、占空比，以及调整档位值。显示模块：采用LED 显示频率、占空比、档位值等。2、软件系统(1)流程图(2)方波发生程序本程序可产生频率相位占空比可调的方波，频率可调得正弦波和频率可调的三角波，其中方波部分是另外两部分的基础，调节最精细，功能最全面，程序最复杂。方波部分采用Time1相频可调的PWM模式，采用7.3738M的外部晶振。输出方波频率公式其中OCR1A范围为0~65535，N为分频值可取1，8，64，256，1024。对OCR1A的调节采用外部中断INT1，由于它的数值比较大我们把它分为100档，对于前35档每档有656个微调值，对于以后的档位每当有655个微调值。按住OCR1A的档位加后OCR1A不断自加直到100，按住OCR1A的档位减后它会自减直到0，对于OCR1A的微调采用同样的思路。根据公式可算出方波的频率范围为（0.055~3686400）占空比占空比公式 ?OCR1B的取值范围为0~OCR1A，同样我们将OCR1B分为100档和相应的微调值，其功能与效果与OCR1A的调节相同。在频率模式与占空比模式之间转换时我们引入了指示位——全局变量freq_occup，当freq_occup=0时为频率调节模式，当为1为占空比模式. (3)正弦波发生程序 原理:上图所示为一个周期内的方波形，其中C代表占空比。不妨将电压看作x的函数,表示为将它傅里叶展开为从公式中可以看出电压的第一项与占空比成正比，因此只要采用滤波电路滤去其他的交变信号，就可以通过调节占空比来调节输出的电压。首先按照下面的公式建立一个正弦波样本表，样本表将一个正弦波的1/4周期分为90个点:const unsigned char sin[] = { 0x0, 0x2, 0x4, 0x6, 0x8, 0xb, 0xd, 0xf, 0x11, 0x13, 0x16, 0x18, 0x1a, 0x1c, 0x1e, 0x20, 0x23, 0x25, 0x27, 0x29, 0x2b, 0x2d, 0x2f, 0x31, 0x33, 0x35, 0x37, 0x39, 0x3b, 0x3d, 0x3f, 0x41, 0x43, 0x45, 0x47