在现代电子工程领域,脉冲信号发生器作为一种常用的电子测试设备,广泛应用于科研、教学和工业控制等场合。本次毕业设计的目标是完成一款基于单片机技术的可编程脉冲信号发生器,具备良好的人机交互界面,能高效准确地产生频率、占空比及脉冲个数可调的脉冲信号。该设备主要由单片机核心控制单元、4x4非编码矩阵键盘输入模块、液晶显示屏显示模块、复位电路模块、定时器/计数器输出模块等多个部分组成。 具体来说,4x4非编码矩阵键盘用于输入信号参数,包括脉冲信号的频率、占空比和脉冲个数。单片机通过接收键盘的输入信号,并经过内部处理,最终在输出端口产生相应的脉冲信号。液晶显示屏则用于显示已经设定的脉冲信号参数,便于操作者查看和调整。复位电路的设计保证了单片机在各种异常情况下均能快速恢复正常工作状态,确保设备稳定运行。 设计中,单片机工作方式1和工作方式2分别实现了低频和高频脉冲信号的输出。在工作方式1下,通过定时器和计数器产生低频脉冲信号;在工作方式2下,定时器能自动重复赋初值,从而输出高频脉冲信号。这种设计方式可以灵活满足不同频率和占空比的脉冲信号需求。 为了提高单片机的使用效率,设计中的程序确保了单片机每次输出脉冲信号后均等待重置信号,再进行下一次脉冲信号的输出。此外,整个系统的设计充分考虑到了成本和便携性,使得该可编程脉冲信号发生器具备成本低廉、操作简便、携带方便和扩展性强的优点。 最终,该脉冲信号发生器能够达到的主要技术指标为:脉冲信号频率可调范围为0.1Hz至50KHz,并在液晶显示屏的指定位置显示;脉冲信号个数为0至9999,并在液晶显示屏的指定位置显示;脉冲信号的占空比可以根据需要任意调整,并在液晶屏的指定位置显示出来。 关键词包括单片机、脉冲信号、频率、脉冲个数、占空比等,它们构成了整个设计的核心要素。通过此次设计,我们不仅能够深入理解单片机在脉冲信号发生器设计中的应用,还能够掌握其在信号处理上的强大功能和灵活度。未来,随着技术的发展,此类脉冲信号发生器在数字通信、自动控制等领域中将扮演越来越重要的角色。
2025-11-05 16:34:08 1.18MB
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### 一种超宽带脉冲信号发生器的设计 #### 摘要 本文介绍了一种新型的超宽带脉冲信号发生器的设计方案。该方案利用并联阶跃恢复二极管(Step Recovery Diode, SRD)产生超宽带的窄脉冲信号。这种微带结构电路能够生成宽度为1ns、重复周期为100MHz的窄脉冲信号,峰值电压可达10.44V。文中深入探讨了电路的工作原理和设计方法,并特别关注了偏置电路与匹配电路的设计细节。实验结果表明,该电路产生的脉冲信号具有良好的波形特性,脉冲尾部振荡非常轻微,适用于超宽带通信系统。 #### 关键词解析 - **脉冲信号发生器**:指能够产生特定形式脉冲信号的电子设备。 - **超宽带**:指的是频带宽度极大的信号传输技术,通常是指信号的相对带宽超过20%或者绝对带宽超过500MHz。 - **窄脉冲**:脉冲宽度极短的信号,通常在纳秒级别。 - **阶跃恢复二极管(SRD)**:一种特殊的二极管,能够在电流快速变化时产生短暂的反向电压脉冲,常用于脉冲信号的生成。 #### 设计原理与方法 ##### 阶跃恢复二极管(SRD) 阶跃恢复二极管是一种利用PN结在反向恢复过程中产生瞬态脉冲的元件。当通过阶跃恢复二极管的电流从正向突然转变为反向时,二极管会经历一个快速恢复过程,在这个过程中会产生一个非常短的反向电压脉冲,这就是脉冲信号的发生基础。 ##### 微带结构电路 本文中的脉冲信号发生器采用了微带线技术。微带线是一种常见的传输线形式,由一条金属导体条带置于介质衬底上方,并且下方有接地平面。这种结构可以有效传输高频信号,并且便于集成到各种电路中。 ##### 偏置电路与匹配电路 - **偏置电路**:用于确保阶跃恢复二极管处于适当的工作状态,以便在输入信号的作用下能够产生所需的脉冲信号。 - **匹配电路**:用于优化信号源与负载之间的阻抗匹配,减少信号反射,提高能量传输效率。 #### 测量结果分析 实验结果表明,设计的电路成功地生成了宽度为1ns、重复周期为100MHz的窄脉冲信号,峰值电压达到了10.44V。这些脉冲信号具有良好的波形特性,脉冲尾部几乎没有明显的振荡现象,这意味着信号的质量非常高,非常适合用于超宽带通信系统中。 #### 结论 本文提出的一种基于并联阶跃恢复二极管的超宽带脉冲信号发生器设计,不仅能够生成高质量的窄脉冲信号,而且具有较高的重复频率和较大的峰值电压。这对于提高超宽带通信系统的性能具有重要意义。未来的研究方向可能包括进一步提高脉冲信号的稳定性和可调节性,以及探索更多应用场景的可能性。
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STM32F103RBT6是一款基于ARM Cortex-M3内核的微控制器,由意法半导体(STMicroelectronics)生产。这款芯片在嵌入式系统设计中广泛应用,尤其在电子设备、工业控制和物联网(IoT)项目中。本项目主要关注的是如何使用STM32F103RBT6实现电流、电压和脉冲信号发生器的功能。 电流、电压和脉冲信号发生器是电子工程师在测试和调试电路时不可或缺的工具。它们可以生成不同频率、幅度和形状的电信号,以便验证电路的响应或进行功能测试。在STM32F103RBT6上实现这些功能,通常需要利用其丰富的外设资源,如定时器、PWM模块和DAC(数字模拟转换器)。 1. **定时器与PWM**:STM32F103RBT6内置多个定时器,例如TIM1、TIM2等,可以配置为PWM输出模式。通过调整定时器的预分频器、计数器值和比较寄存器值,可以设置不同的脉冲宽度和周期,从而产生不同频率和占空比的脉冲信号。PWM信号常用于模拟电压信号,或者驱动电机和其他负载。 2. **DAC**:STM32F103RBT6包含两个12位的DAC通道,可以将数字信号转换为模拟电压。通过编程设置DAC的数据寄存器,可以生成连续可调的电压波形,适用于模拟电流源或电压源。 3. **ADC**:为了实时监测电流和电压,可能还需要使用ADC(模拟数字转换器)。STM32F103RBT6具有12位的ADC,可以将外部模拟信号转化为数字值,便于处理器进行读取和处理。 4. **代码实现**:项目中的源码可能包括了初始化配置、信号生成算法以及用户接口等部分。初始化阶段,需要配置相关外设的工作模式;信号生成部分则涉及到定时器和DAC的控制,可能包含周期性更新输出值的循环;用户接口可能提供了设置信号参数(如频率、幅度等)的函数。 5. **硬件设计**:除了软件部分,实现电流、电压和脉冲信号发生器还需要合适的硬件电路。例如,可能需要电源电路、电阻分压网络来限制输出电压,电感或电流传感器来检测电流,以及连接到STM32的GPIO端口来输出PWM信号。 6. **调试与测试**:在实际应用中,开发人员需要使用示波器、万用表等工具对生成的信号进行验证,确保其符合预期的参数。这一步骤对于优化代码和硬件设计至关重要。 "STM32F103RBT6单片机电流,电压,脉冲信号发生器图纸源码"项目展示了如何充分利用STM32微控制器的资源来构建一个多功能的信号发生器。通过理解并实践该项目,开发者不仅可以增强对STM32的掌握,还能提高在电子设计领域的技能。
2025-07-06 14:16:18 829KB stm32 信号发生器
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此板采用STC15F104W单片机为核心,编程输出方波脉冲,用来控制步进电机驱动器。以控制步进电机速度。电路板支持单片机控制和PLC控制。输入控制信号支持NPN信号和PNP信号。 PLC控制步进电机脉冲信号发生器实物标注: 特点: 1、单路信号输出。 2、输出占空比约为百分之五十的方波波形 4、输出频率由按键调节,加速 减速按键控制 5、输出频率范围1~4KHZ(40种脉冲频率调节) 6、输出电压(直流5V) 7、输出电流225毫安(MAX) 8、上升/下降时间100 ns 应用举例: 附件内容截图: 实物购买链接:https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c.w40...
2024-04-18 15:50:11 3.81MB 信号发生器 步进电机 plc控制 电路方案
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数控脉宽脉冲信号发生器实验报告 ### 目录 * [第一章课程概述](#_25) * * [1.1整体功能要求](#11_26) * [1.2设计目的](#12_32) * [1.3结构分析](#13_34) * [第二章各个模块设计](#_36) * * [2.1简要说明](#21_37) * [2.2脉宽控制键](#22_39) * [2.3可编程数控](#23_52) * * [2.3.1二进制和十六进制区别](#231_62) * [2.4模100计数器](#24100_64) * [2.5占空比显示](#25_71) * [第三章各个模块测试](#_95) * * [3.1脉宽控制键测试](#31_97) * * [3.2.2脉宽控制键、占空比显示与可编程数控测试](#322_124) * [3.2.1占空比显示电路改进](#321_147) * [3.3整体电路测试](#33_151)
2023-12-25 19:41:16 2.97MB Multisim
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数控脉宽脉冲信号发生器能够在脉宽控制键的控制下,按确定的步长改变输出脉冲信号的占空比,即脉冲宽度可调,同时以占空比的形式显示脉宽情况。 一、技术指标 ①脉宽占空比可控范围:1%~99%。 ②占空比可控的步长为1%。脉宽控制键有两个:一个是“+”,一个是“-”键。每按一次“+”键,脉宽占空比增加1%;每按一次“-”键,脉宽全比减少1%。 ③具有2位占空比的数字显示。 ④输出信号f。的频率范围:1Hz~1kHz。 二、扩展指标 ①可以测试并显示输出脉冲的宽度值(最小分辨率为10us)。 ②可以测试并显示输出信号频率。 ③用开关切换测试和显示的内容,分划用3个发光二极管表示当前测量状态:占空比值、脉宽和频率值。 压缩包内含:设计文档+仿真程序
2022-08-31 19:59:42 1.22MB Multisim 数控脉宽脉冲 信号发生器
基于FPGA的雷达脉冲信号发生器的设计
2021-12-23 19:54:36 1.16MB 基于 fpga 雷达 脉冲信号发生器
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基于AD设计的NE555脉冲信号发生器振荡器原理图及PCB电路设计资料
2021-12-18 15:01:52 78KB NE555 信号发生器
NE555脉冲信号发生器/振荡器简要说明: 一、 尺寸:21mm X13mm X 14mm 长X宽X高 二、 主要芯片:NE555 三、 工作电压:直流4~12伏 NE555脉冲信号发生器/振荡器实物展示: NE555脉冲信号发生器/振荡器特点: 1、单路信号输出。 2、输出占空比约为百分之五十的波形 3、电位器调节输出频率 4、输出频率范围5~2KHZ(改变电容C1可以改变输出频率) NE555脉冲信号发生器/振荡器PCB截图: 通电效果图: 附件内容截图:
2021-09-28 19:41:52 588KB 脉冲信号发生器 振荡器 电路方案
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一个运用FPGA产生波形的电路。 module lcnt(clk,rst_n,ld,d,cao); input clk; input ld; input [7:0]d; input rst_n; output cao; reg [7:0] count; reg cao; always@(posedge clk ) begin if (!rst_n) begin count<=8'b00000000; end else if (ld) begin count<=d; end else begin count<=count+1'b1; end end always@(posedge clk) begin if (count==255) begin cao<=1'b0; end end endmodule
2021-09-09 22:30:39 1.53MB 发生器
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