KL1994
环艺论文题目,那要看选题方向了啊,是室内设计还是公共艺术设计啊,是理论研究还是具体的案例实施啊 
低频信号发生器的设计摘 要:直接数字合成(DDS)是一种重要的频率合成技术,具有分辨率高、频率变换快优点,在雷达及通信等领域有着广泛的应用前景。文中介绍了一种高性能DDS芯片AD9850的基本原理和工作特点,阐述了如何利用此芯片设计一种频率在0—50kHz内变化、相位正交的信号源,给出了AD9850芯片和MCS51单片机的硬件接口和软件流程。关键词:直接数字频率合成 信号源 AD9850芯片概述:随着数字技术的飞速发展,高精度大动态范围数字/模拟(D,A)转换器的出现和广泛应用,用数字控制方法从一个标准参考频率源产生多个频率信号的技术,即直接数字合成(DDS)异军突起。其主要优点有:(1)频率转换快:DDS频率转换时间短,一般在纳秒级;(2)分辨率高:大多数DDS可提供的频率分辨率在1 Hz数量级,许多可达0.001 Hz;(3)频率合成范围宽;(4)相位噪声低,信号纯度高;(5)可控制相位:DDS可方便地控制输出信号的相位,在频率变换时也能保持相位联系;(6)生成的正弦/余弦信号正交特性好等。因此,利用DDS技术特别容易产生频率快速转换、分辨率高、相位可控的信号,这在电子测量、雷达系统、调频通信、电子对抗等领域具有十分广泛的应用前景。 低频信号发生器的组成 图7为低频信号发生器组成框图。它主要包括主振器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器和指示电压表等。(1)主振器RC文氏桥式振荡器具有输出波形失真小、振幅稳定、频率调节方便和频率可调范围宽等特点,故被普遍应用于低频信号发生器主振器中。主振器产生与低频信号发生器频率一致的低频正弦信号。文氏桥式振荡器每个波段的频率覆盖系数(即最高频率与最低频率之比)为10,因此,要覆盖1Hz~1MHz的频率范围,至少需要五个波段。为了在不分波段的情况下得到很宽的频率覆盖范围,有时采用差频式低频振荡器,图8为其组成框图。假设f2=4MHz,f1可调范围为3997MHz~1MHz,则振荡器输出差频信号频率范围为300Hz (4MHz-3997MHz)~7MHz(1 MHz-4 MHz)。 差频式振荡器的缺点是对两个振荡器的频率稳定性要求很高,两个振荡器应远离整流管、功率管等发热元件,彼此分开,并良好屏蔽。(2)电压放大器电压放大器兼有缓冲与电压放大的作用。缓冲是为了使后级电路不影响主振器的工作,一般采用射极跟随器或运放组成的电压跟随器。放大是为了使信号发生器的输出电压达到预定技术指标。为了使主振输出调节电位器的阻值变化不影响电压放大倍数,要求电压放大器的输入阻抗较高。为了在调节输出衰减器时,不影响电压放大器,要求电压放大器的输出阻抗低,有一定的带负载能力。为了适应信号发生器宽频带等的要求,电压放大器应具有宽的频带、小的谐波失真和稳定的工作性能。(3)输出衰减器输出衰减器用于改变信号发生器的输出电压或功率,分为连续调节和步进调节。连续调节由电位器实现,步进调节由步进衰减器实现。图9为常用输出衰减器原理图,图中电位器RP为连续调节器(细调),电阻R1~R8与开关S构成步进衰减器,开关S为步进调节器(粗调)。调节RP或变换开关S的挡(4) 功率放大器及阻抗变换器功率放大器用来对衰减器输出的电压信号进行功率放大,使信号发生器达到额定功率输出。为了能实现与不同负载匹配,功率放大器之后与阻抗变换器相接,这样可以得到失真小的波形和最大的功率输出。阻抗变换器只有在要求功率输出时才使用,电压输出时只需衰减器。阻抗变换器即匹配输出变压器,输出频率为5Hz~5kHz时使用低频匹配变压器,以减少低频损耗,输出频率为5kHz~1MHz时使用高频匹配变压器。输出阻抗利用波段开关改变输出变压器次级圈数来改变。 工作原理及结构函数信号发生器产生信号的方法有三种:一种是由施密特电路产生方波,然后经变换得到三角波和正弦波形;第二种是先产生正弦波再得到方波和三角波;第三种是先产生三角波再变换为方波和正弦波。在此主要介绍第一种方法,即脉冲式函数信号发生器 低频信号发生器的主要工作特性目前,低频信号发生器的主要工作特性如下:①频率范围 一般为20Hz~1MHz,且连续可调。②频率准确度 ±(1~3)%。③频率稳定度 一般为(1~4)%/小时。④输出电压 0~10V连续可调。⑤输出功率 5~5W连续可调。⑥非线性失真范围 (1~1)%。⑦输出阻抗 50Ω、75Ω、150Ω、600Ω、5kΩ等几种。⑧输出形式 平衡输出与不平衡输出。 低频信号发生器的使用低频信号发生器型号很多,但它们的使用方法基本类似(1)了解面板结构使用仪器之前,应结合面板文字符号及技术说明书对各开关旋钮的功能及使用方法进行耐心细致的分析了解,切忌盲目猜测。信号发生器面板上有关部分通常按其功能分区布置,一般包括:波形选择开关、输出频率调谐部分(包括波段、粗调、微调等)、幅度调节旋钮(包括粗调、细调)、阻抗变换开关、指示电压表及其量程选择、电源开关及电源指示、输出接线柱等。 AD9850 芯片介绍 AD9850是AD公司生产的最高时钟为125 MHz、采用先进的CMOS技术的直接频率合成器,主要由可编程DDS系统、高性能模数变换器(DAC)和高速比较器3部分构成,能实现全数字编程控制的频率合成,并具有时钟产生功能。AD9850的DDS系统包括相位累加器和正弦查找表,其中相位累加器由一个加法器和一个32位相位寄存器组成,相位寄存器的输出与外部相位控制字(5位)相加后作为正弦查找表的地址。正弦查找表实际上是一个相位/幅度转换表,它包含一个正弦波周期的数字幅度信息,每一个地址对应正弦波中0。一360。范围的一个相位点。查找表把输入地址的相位信息映射成正弦波幅度信号,然后驱动10bit的DA变换器,输出2个互补的电流,其幅度可通过外接电阻进行调节。AD9850还包括—个高速比较器,将DA变换器的输出经外部低通滤波器后接到此比较器上即可产生一个抖动很小的方波,这使得AD9850可以方便地用作时钟发生器。AD9850包含40位频率/相位控制字,可通过并行或串行方式送人器件:并行方式指连续输入5次,每次同时输入8位(1个字节);串行方式则是在—个管脚完成40位串行数据流的输入。这40位控制字中有32位用于频率控制,5位用于相位控制,1位用于掉电(powerdown)控制,2位用于选择工作方式。在并行输入方式下,通过8位总线D0一D7将外部控制字输入到寄存器,在W—CLK(字输入时钟)的上升沿装入第一个字节,并把指针指向下一个输入寄存器,连续5个W—CLK的上升沿读入5个字节数据到输入寄存器后,W—CLK的边沿就不再起作用。然后在rQ—UD(频率更新时钟)上升沿到来时将这40位数据从输入寄存器装入到频率/相位寄存器,这时DDS输出频率和相位更新一次,同时把地址指针复位到第一个输入寄存器以等待下一次的频率/相位控制字输入。6 硬件设计要产生两路相位正交、频率可由外部控制的正弦信号,必须通过单片机编程来完成外部输入的频率数据(3个字节)与DDS38芯片(AD9850)内部频率相位控制字(5个字节)间的转换。单片机8051与AD9850芯片的接口既可采用并行方式,也可采用串行方式,本设计采用的是8位并行接口方式。由于需要产生VQ两路正弦信号,因此使用了2片AD9850芯片,这两路的频率相同,相位差90。。单片机8051的P1口(P1.0一P1.7脚)用作外部控制字输入,通过中断1和中断0读入外部频率数据,连续读3次,对应频率值的二进制数;单片机的P0口(P0.0一P0.7脚)用作频率/相位控制字输出,通过8位缓冲器74LS244作数据缓冲后加到2片AD9850芯片的8位控制字输入端(DO—D7脚),同时产生相应的DDS时序控制信号(一路复位reset1、二路复位reset2、一路字输入时钟W1、二路字输入时钟W2、一路频率更新时钟FU1、二路频率更新时钟FU2)加到AD9850芯片的对应管脚。AD9850的外部参考时钟信号(dk4Om)频率为40 MHz,由晶体振荡器产生。单片机8051的复位信号(reset)、中断0和中断1控制信号(intO、int1)由外部控制系统给出,从而实现两路相位正交、频率可控的正弦信号。该DDS信号源的硬件接口电路如图1所 图1 DDS信号源硬件接口电路 软件控制此程序的功能就是要将外部输入的频率数据按照一定协议和算法变换成DDS芯片(AD9850)所能接受的格式,并送出相应的频率相位控制信号,从而使AD9850能产生两路相位正交、频率可控的正弦信号。下面给出程序设计输入、输出、变换算法。(1) 输入数据同步:上升沿时读人1个字节的频率数据,作为intl中断输入;数据写入:上升沿时频率更新1次,作为intO中断输入;8位数据:输入的频率字节。分3次输入,如图2所示。 (2)输出单片机控制程序将产生下述输出信号加到DDS芯片(AD9850)的对应脚:reset1:一路DDS复位(一路AD9850第22脚);reset7.:二路DDS复位(-路AD9850第22脚);w1:一路数据同步(一路AD9850第7脚);w2:二路数据同步(二路AD9850第7脚);ful:一路数据写入(一路AD9850第8脚);fu2:二路数据写入(二路AD9850第8脚);P0口(P0.0一P0.7):8位频率/相位数据输出(AD9850的DO—D7脚)。(3)算法:程序中单片机输入频率数据F(3个字节)与输出频率数据△P(4个字节)间的变换算法见式(2) 其中CLKIN为外部参考时钟(40 M Hz)。(4)程序流程:整个程序由主程序、中断0子程序、中断1子程序三部分构成。流程图略。8 结论对设计的信号源在不同频率下的输出波形进行了测试,结果完全能达到所要求的性能指标。而且AD9850工作可靠,对参考时钟波形要求不高,输出信号稳定且信噪比高,是一种性价比很高的芯片,正广泛应用于电子测量、跳频通信、雷达系统等领域。9 致谢通过对低频信号发生器的设计,我深刻认识到了“理论联系实际”的这句话的重要性与真实性。而且通过对此课程的设计,我不但知道了以前不知道的理论知识,而且也巩固了以前知道的知识。最重要的是在实践中理解了书本上的知识,明白了学以致用的真谛。也明白老师为什么要求我们做好这个课程设计的原因。他是为了教会我们如何运用所学的知识去解决实际的问题,提高我们的动手能力。在整个设计到电路的焊接以及调试过程中,我个人感觉调试部分是最难的,因为你理论计算的值在实际当中并不一定是最佳参数,我们必须通过观察效果来改变参数的数值以期达到最好。而参数的调试是一个经验的积累过程,没有经验是不可能在短时间内将其完成的,而这个可能也是老师要求我们加以提高的一个重要方面吧参考文献:【1】高卫东.等.AD9850 DDS芯片信号源的研制【J】.实验室研究与探索,2000,(5).【2】石雄.等.DDS芯片AD9850的工作原理及其与单片机的接口【J】.国外电子元器件,2001。(5).(上
母亲河 黄河,中国的第二大河。发源于青海高原巴颜喀拉山北麓约古宗列盆地,蜿蜒东流,穿越黄土高原及黄淮海大平原,注入渤海。干流全长5464公里,水面落差4480米。流域总面积5万平方公里(含内流区面积2万平方公里)。 黄河,既是一条源远流长、波澜壮阔的自然河,又是一条孕育中华民族灿烂文明的母亲河,母亲二字本身就包含着丰厚的人文内涵。所以,对黄河旅游区的开发,应把自然资源与人文资源统一起来思考,尽可能做到二者的完美结合。只有如此,我们开封的黄河旅游区才能显示出个性并独具魅力。 黄河为什么是母亲河 早在远古时期,中国境内的原始先民就生活、奋斗和繁衍在黄河流域。在数千里的黄河流域,由于气候温和,水文条件优越,有利于农作物生长,先民们便定居在这里。中国文明初始阶段的夏、商、周三代以及后来的西汉、东汉、隋、唐、北宋等几个强大的统一王朝,其核心地区也都在黄河中下游一带;反映中华民族智慧的许多古代经典文化著作,也产生于这一地区;标志古代文明的科学技术、发明创造、城市建设、文学艺术等也同样产生在这里。所以,黄河孕育了中华文明,黄河哺育了中华儿女,人们常说黄河是中华民族的摇篮,是中华民族的母亲河,其意义就在这里。 黄河的水质有三大特点,一是水少沙多;二是水资源时空分布不均,即径流地区分布不均,径流年内年际变化大;三是水沙异源。黄河水沙来源地区不同。水土流失是指由水力、重力和风力等外力引起的水土资源和土地生产力的破坏和损失。 在中国历史上,人们除了觉得黄河是一个祝福,也觉得它是一个诅咒。因此,黄河有中国的骄傲和中国的痛这两个别名。在历史记录当中,这些信息首次出现在602年,直到现在。河流的所经区域已经有5次关于方向的大转变。黄河现在的流经是从1897年的最后一次变化而产生的。 黄河的黄色是由于河里的泥沙引起的。过往几百年的淤泥淤积,令河水流在周围的农地上面。因此,洪水对于居民是一个很大的问题。历史上有很多村庄被洪水破坏的例子。 在中国的历史上,黄河对两岸居民有很大的影响,既有好处,也有坏处。但无论如何,黄河一直养育了很多中国人,所以中国人又称黄河为“母亲河”。 煤炭的深度开采、采石过程中的碎石及粉尘、城市废水污水、水土流失严重……所有这些都威胁着我们的母亲河,如不及时进行综合治理,势必会影响沿黄河地区乃至全国的工业经济发展和人民健康。”中国工程院院士、太原理工大学校长谢克昌委员在谈到这个问题时一脸的忧虑。 黄河是中华民族的母亲河,是华夏文明的摇篮。“近20多年来,受工业发展及城市化进程的影响,黄河正饱受前所未有的侵害。”谢克昌委员告诉记者,通过对黄河沿山西段四市十几个县700多公里的实地考察,发现黄河水资源保护目前正面临几大挑战: 煤炭的深度开采对黄河水资源污染严重。据测算,开采1吨煤要损失地下水2至4立方米。黄河山西流域年产煤炭1.4亿吨,每年至少向黄河排入矿坑水2.8亿立方米,而这些矿坑水中含有许多复杂的物质成分,其中包括重金属和放射性离子等,严重地污染了黄河的水源。 各类责权不明的尾矿对黄河水资源造成威胁。“谁污染谁治理”是企业对其污染应承担的责任,然而这些企业一旦破产或关闭,其后续的环境污染治理问题由谁承担就成为难以解决的问题。 黄河干流沿岸采石点密布,采石过程中的碎石及粉尘直接污染黄河水资源。黄河沿岸及支流的城市废水、污水直接污染黄河水资源。 水土流失造成黄河水资源物理性的污染,同时农业生产上使用的化肥和农药残留物随水而流,导致黄河水资源污染进一步加剧。 针对上述情况,通过对黄河沿线煤炭资源的合理规划、整合,提高回采率,控制开采总量,并对矿坑水实现治理达标排放;坚持“预防为主”的原则,有效实行“谁污染谁治理”的治理措施;尽快划定合理的采石和烧灰区域,改变采石与烧灰散乱管理的现状;尽快分期分批对黄河流域城市污水处理进行统一安排;加大对水土流失治理的力度,在有条件的地方实施以坝系建设为主的综合治理工程;加快建设“数字黄河”,为黄河水资源污染检测、防治提供一个信息共享平台。 感受黄河 中国第二大河上游有3源:西源玛曲,又称约古宗列渠,源于巴颜喀拉山脉中部的雅拉达泽山东麓的约古宗列盆地西南缘;中源卡日曲,又称喀喇渠,发源于巴颜喀拉山脉中部的各姿各雅山北麓;南源多曲,源于巴颜喀拉山脉北麓的日吉山附近在这3条源流中,玛曲为黄河正源说已有200多年的历史若依据"河源唯远"的原则,在3条源流中以卡日曲最长(1千米),它比玛曲(5千米)长6千米,因此也有主张以卡日曲作为黄河正源中国水利部及黄河水利委员会仍以玛曲为黄河正源从青海省的玛曲为源头,东流经四川省,甘肃省,宁夏回族自治区,内蒙古自治区,陕西省,山西省,河南省等,在山东省垦利县注入渤海全长5464千米,流域面积24万平方千米 ___ 聆听黄河 献出爱心 黄河已经是一条被人类深刻影响和干扰的河流,未来应如何治理,才能既保障区域经济社会的可持续发展,又能保障这条古老而又伟大的河流生生不息,造福于人民,是一个值得深思而又亟待解决的重大课题,也是制定国家中长期科技发展规划的重要内容 ___ 未来黄河治理的核心难题有三个:一是黄河的巨量泥沙如何处理和利用,这是黄河难治的症结,它不仅关系到黄河的防洪安全,也关系到水土流失的治理和水资源的开发利用二是依据黄河水资源的变化,如何合理配置,有效解决国民经济和社会可持续发展,以及维持河流生命对水资源的需求三是如何保护和改善黄河的生态环境解决这三个问题的关键是:合理配置,高效利用,有效保护,增水减沙 朱佩玲委员:治理污染 拯救黄河 黄河是中华民族的摇篮,是中华儿女的骄傲,五千年来她成就了一个又一个历史文明。然而,近年来,黄河污染加剧,已超出了黄河水环境的承载能力。目前黄河干流近40%河段的水质为劣五类,基本丧失水体功能,黄河流域每年因污染造成的经济损失高达115亿~156亿元。 “母亲河”的水量并不丰沛,但却以占全国河川径流4%的有限水资源,滋养着全国12%的人口,灌溉着15%的耕地。近年来,随着经济发展,黄河流域废污水排放量比20世纪80年代多了一倍,达44亿立方米,污染事件不断发生,黄河中下游几乎所有支流水质常年处于劣五类状态,支流变成“排污沟”。黄河污染触目惊心。 黄河担负着沿黄地区50余座大、中城市和420个县的城镇居民生活供水任务,黄河污染给城镇居民供水安全带来巨大威胁。2003年,黄河发生有实测记录以来最严重的污染,三门峡水库蓄水变成“一库污水”。 兰州、银川、包头、新乡、开封正在饱受水污染之苦。农村的不少地方出现了用黄河水浇地,作物减产、烧死庄稼的事件。 宁夏石嘴山市黄河水厂,主要是通过处理黄河水向部分城市居民供应饮用水。然而,从2001年开始由于黄河水质急剧下降,水厂的处理难度不断加大。水里的氨氮、挥发酚等含量过高,消耗了大量用于杀菌的氯,水厂不得不将加氯量由原来的处理每升水使用15毫克增加到4毫克左右,而用于澄清、处理有机物的药料也在成倍增加。去年和今年春天这家水厂还曾多次被迫停止处理。 工业污染多年来一直是黄河水污染的“祸首”。从青海,经甘肃、宁夏,至内蒙古,黄河沿岸能源、重化工、有色金属、造纸等高污染的工业企业林立,产生出了大量污染物。生活污水和过量施用化肥、农药造成的“农业污染”目前也呈现加重趋势。同时,沿黄一些城市生活垃圾加剧了污染。 甘肃白银有色金属公司是黄河白银段最大的废水排放源。重金属污染物大多来自白银公司下属的冶炼厂。作为我国铜冶炼的老企业,冶炼厂已运行40多年。甘肃省环保部门、甘肃省经贸委曾两次决定对这个厂限期治理。2002年,环保总局与原国家经贸委再次对其限期治理,要求到2005年必须实现达标排放。目前,冶炼厂的治理项目仍无实质性进展。 旧的高污染源还没有彻底治理,新的高污染项目又在西部上马。据悉,一些东部污染企业在招商引资的旗号下涌入西部地区。宁夏石嘴山市2004年1至4月份引进的70个项目中,高耗能的项目就有43个,部分已经投产的项目其环保后续工作也没有跟上。近年来黄河宁夏段在工业污水排放减少的同时,生活污染和农业面源污染比例不断加大,成为黄河污染治理的新重点。 据宁夏回族自治区环保局数据显示,2003年,黄河宁夏段年排放废水35亿吨,其中生活污水排放量已达到了28亿吨,占废水排放总量的4%。废水中主要污染物化学需氧量排放量为15万吨,工业和生活废水中的化学需氧量排放量分别为64万吨和51万吨。 伴蹲着经济的高速发展。黄河污染治理的老问题尚未完全解决,新污染,新问题又在不断显现。目前黄河流域的水污染已由集中的工业点源污染逐渐变化为工业点源污染与农业面源污染和生活污染并重。生活污染的影响力逐步加大,农村环境保护和农业化肥、农药、畜禽粪便污染防治,已成为污染防治工作的新重点、新难点,并逐步呈现出污染结构多元化和污染因素的复杂化。 污染之“痛”痛在经济结构,黄河流域工业结构一“重”二“小”,与水环境特点不相适应,使河道径流越来越小的黄河要接纳越来越多的工业污水。“重”主要表现在兰州、白银、包头、宝鸡、西安、咸阳等地重工业高度集中,超出环境容量。黄河最大支流渭河流域是陕西的工业基地,而渭河流域年污水排放量达8亿吨,占黄河流域排污总量的18%。目前,渭河已成为“关中下水道”,大部分河段失去自净能力。“小”主要表现在黄河中游一些地区趁国家加强对淮河、太湖流域水污染治理,大量关停污染企业之机,低价买设备,上了许多“十五小”工业,接下了“污染接力棒”。这些小污染企业点多面广,治理难度很大。 我们认为,黄河污染问题是目前我国经济高速发展的必然现状,污染越治越严重的根本原因,主要是近些年黄河中上游地区的经济发展速度太快,而治理污染的投资和速度无法同步跟进。为此建议: 将市场机制引入污染防治领域。通过市场作用,从原来“谁污染谁治理”的企业个体行为,引申为市场经济条件下的社会分工和供求关系,形成社会化、专业化的环保企业乃至环保行业,向污染责任方提供商业性环保服务,逐步实现环境治理市场化、社会化、企业化。同时,在企业比较集中的工业园区鼓励多家企业污染处理设施共建共享和治污设施专业化运行,提高治污设施处理效率,降低污染治理费用,逐步解决普遍存在的投入大量资金建成的环保设施,不能充分利用的问题。 树立“维持黄河健康生命”的新治河理念。一是划定黄河水功能区,根据黄河水资源量和水流的纳污能力,提出各省(区)允许排入黄河的污染物总量,实行省(区)际断面水质行政首长负责制;二是依法治污,在相关法规中明确相应的水污染超标处罚措施,对于污染超标省(区)要停止审批新的水资源利用项目;三是建立和完善水利、环保联合治污机制,在排污监测和监管处理水污染突发事件上统一行动、团结治污。 国家应进一步加大力度推行绿色GDP,把环保工作纳入地方党政一把手的政绩考核。 环保体制需要进一步理顺,实行垂直管理,脱离地方的制约。 给予环保部门更大的执法权。如处罚力度,关停污染企业等。 地方新上项目论证必须有科学的决策程序,有环保部门参与,对新上项目,如果发生大的污染事件,实行事后决策追究制度,以加强地方“一把手”对黄河污染监督管理的自觉性和责任感。 应该在具备了有效的监测网络基础上,探索建立排污区域赔偿制度,让过度占有资源者付出应有代价。可以通过“排污收费”的办法,由河流段面水质不达标者,向下游提供补偿,迫使沿黄地区政府加大对本地区污染的治理。 这些方法不一定很全,但是个人认为要是做到了的话,黄河也就治理的差不多了吧。
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