低頻函數(shù)發(fā)生器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及信號發(fā)生器，特別涉及基于單片機的低頻函數(shù)發(fā)生器。
【背景技術】
[0002]信號發(fā)生器是指產(chǎn)生所需參數(shù)的電測試信號的儀器。因其應用廣泛，種類繁多，特性各異，分類也不盡一致。按信號波形可分為正弦信號、函數(shù)信號、脈沖信號和隨機信號發(fā)生器等四大類；按頻率覆蓋范圍分為低頻信號發(fā)生器、高頻信號發(fā)生器和微波信號發(fā)生器；按輸出電平可調(diào)節(jié)范圍和穩(wěn)定度分為簡易信號發(fā)生器、標準信號發(fā)生器和功率信號發(fā)生器；按頻率改變的方式分為調(diào)諧式信號發(fā)生器、掃頻式信號發(fā)生器、程控式信號發(fā)生器和頻率合成式信號發(fā)生器等。信號發(fā)生器又稱信號源或振蕩器，在生產(chǎn)實踐和科技領域中有著廣泛的應用。
[0003]隨著電子測量及其他部門對各類信號發(fā)生器的廣泛需求及電子技術的迅速發(fā)展，促使信號發(fā)生器種類增多，性能提高。尤其隨著70年代微處理器的出現(xiàn)，更促使信號發(fā)生器向著自動化、智能化方向發(fā)展?，F(xiàn)在，許多信號發(fā)生器帶有微處理器，因而具備了自校、自檢、自動故障診斷和自動波形形成和修正等功能，可以和控制計算機及其他測量儀器一起方便的構(gòu)成自動測試系統(tǒng)。當前信號發(fā)生器總的趨勢是向著寬頻率覆蓋、低功耗、高頻率精度、多功能、自動化和智能化方向發(fā)展。
[0004]在科學研宄、工程教育及生產(chǎn)實踐中，如工業(yè)過程控制、教學實驗、機械振動試驗、動態(tài)分析、材料試驗、生物醫(yī)學等領域，常常需要用到低頻信號發(fā)生器。而在我們?nèi)粘Ｉ钪校约耙恍┛茖W研宄中，鋸齒波和正弦波、矩形波信號是常用的基本測試信號。譬如在示波器、電視機等儀器中，為了使電子按照一定規(guī)律運動，以利用熒光屏顯示圖像，常用到鋸齒波產(chǎn)生器作為時基電路。信號發(fā)生器作為一種通用的電子儀器，在生產(chǎn)、科研、測控、通訊等領域都得到了廣泛的應用。但市面上能看到的儀器在頻率精度、帶寬、波形種類及程控方面都已不能滿足許多方面實際應用的需求。加之各類功能的半導體集成芯片的快速生產(chǎn)，都使我們研制一種低功耗、寬頻帶，能產(chǎn)生多種波形并具有程控等低頻的信號發(fā)生器成為可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題，就是提供一種低頻函數(shù)發(fā)生器，從而實現(xiàn)發(fā)生器具有頻率穩(wěn)定且準確、波形質(zhì)量好、輸出頻率范圍寬及便攜性的特點。。
[0006]本發(fā)明解決所述技術問題，采用的技術方案是，低頻函數(shù)發(fā)生器，包括人機交互模塊、復位模塊、起振模塊、電源模塊、處理模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、運放模塊及波形輸出模塊，所述人機交互模塊、復位模塊、起振模塊及電源模塊分別與處理模塊連接，所述處理模塊與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與運放模塊連接，運放模塊與波形輸出模塊連接；
[0007]所述人機交互模塊，用于接收輸入信號，傳輸給處理模塊；
[0008]所述復位模塊，用于復位處理模塊的執(zhí)行程序；
[0009]所述起振模塊，用于為低頻函數(shù)發(fā)生器的時序提供基本時鐘；
[0010]所述處理模塊，用于根據(jù)輸入信號產(chǎn)生對應的控制信號對數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊進行控制;
[0011]所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，用于相應處理模塊的控制信號產(chǎn)生對應波形傳輸給運放模塊；
[0012]所述運放模塊，用于將數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生的波形進行電壓轉(zhuǎn)換傳輸給波形輸出處模塊，進行波形輸出。
[0013]具體的，所述處理模塊為AT89C52單片機。
[0014]具體的，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊為電流輸出型轉(zhuǎn)換器DAC0832。
[0015]具體的，還包括顯示模塊，所述顯示模塊與處理模塊連接；
[0016]所述顯示模塊，用于顯示輸出的波形及輸出波形的頻率。
[0017]具體的，所述復位模塊包括復位開關、電阻一及電容一，所述復位開關的一端與電源模塊連接，復位開關的另一端分別與電阻一的一端、電容一的一端及AT89C52單片機的復位接口連接，所述電容一的另一端與電源模塊連接，電阻一的另一端接地。
[0018]具體的，所述起振模塊包括無源晶振、電容二及電容三所述無源晶振的一端分別與電容二的一端及AT89C52單片機的XTAL2接口連接，電容二的另一端及電容三的一端分別接地，電容三的另一端分別與無源晶振的另一端及AT89C52單片機的XTAL1接口連接。
[0019]具體的，所述運放模塊包括運算放大器一、算放放大器二、電阻二、電阻三及電阻四，所述運算放大器一的反向輸入端與單片機的1UT1端連接，運算放大器一的正向輸入端分別與與單片機的1UT2端及運算放大器二的正向輸入端連接，運算放大器一的輸出端與電阻二的一端連接，電阻二的另一端分別與電阻三的一端、電阻四的一端及運算放大器二的反向輸入端連接，電阻四的另一端分別與運算放大器二的輸出端及波形輸出模塊連接，電阻三的另一端與電流輸出型轉(zhuǎn)換器DAC0832的VREF端口連接。
[0020]具體的，所述人機交互模塊為按鍵。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:利用單片機AT89S52和8位D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC0832共同實現(xiàn)方波、鋸齒波、三角波、正弦波這四種常用波形的發(fā)生，上述方法產(chǎn)生的波形頻率穩(wěn)定、準確、波形質(zhì)量好、輸出頻率范圍寬；
[0022]對各種波形的頻率和幅度進行程序的編寫，并將所寫程序裝入單片機的程序存儲器中，在程序運行中，當接收到來自外界的命令，需要輸出某種波形時再調(diào)用相應的中斷服務子程序和波形發(fā)生程序，經(jīng)電路的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器和運算放大器處理后，從信號發(fā)生器的輸出端口輸出；實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單，便于攜帶；
[0023]并且可以通過顯示模塊進行顯示，人機交互模塊可以實現(xiàn)對幾種波形的切換。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明低頻函數(shù)發(fā)生器實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖2為本發(fā)明低頻函數(shù)發(fā)生器實施例的復位模塊電路圖；
[0026]圖3為本發(fā)明低頻函數(shù)發(fā)生器實施例的起振模塊電路圖；
[0027]圖4為本發(fā)明低頻函數(shù)發(fā)生器實施例的運放模塊電路圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖及實施例詳細描述本發(fā)明的技術方案:
[0029]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中信號發(fā)生器體積較大、重量較沉、移動不方便、信號失真較大、波形形狀調(diào)節(jié)過于死板等問題，提供一種低頻函數(shù)發(fā)生器，包括人機交互模塊、復位模塊、起振模塊、電源模塊、處理模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、運放模塊及波形輸出模塊，所述人機交互模塊、復位模塊、起振模塊及電源模塊分別與處理模塊連接，所述處理模塊與數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與運放模塊連接，運放模塊與波形輸出模塊連接；所述人機交互模塊，用于接收輸入信號，傳輸給處理模塊；所述復位模塊，用于復位處理模塊的執(zhí)行程序；所述起振模塊，用于為低頻函數(shù)發(fā)生器的時序提供基本時鐘；所述處理模塊，用于根據(jù)輸入信號產(chǎn)生對應的控制信號對數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊進行控制；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，用于相應處理模塊的控制信號產(chǎn)生對應波形傳輸給運放模塊；所述運放模塊，用于將數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生的波形進行電壓轉(zhuǎn)換傳輸給波形輸出處模塊，進行波形輸出。利用單片機AT89S52和8位D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC0832共同實現(xiàn)方波、鋸齒波、三角波、正弦波這四種常用波形的發(fā)生，上述方法產(chǎn)生的波形頻率穩(wěn)定、準確、波形質(zhì)量好、輸出頻率范圍寬；對各種波形的頻率和幅度進行程序的編寫，并將所寫程序裝入單片機的程序存儲器中，在程序運行中，當接收到來自外界的命令，需要輸出某種波形時再調(diào)用相應的中斷服務子程序和波形發(fā)生程序，經(jīng)電路的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器和運算放大器處理后，從信號發(fā)生器的輸出端口輸出；實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單，便于攜帶；并且可以通過顯示模塊進行顯示，人機交互模塊可以實現(xiàn)對幾種波形的切換。
[0030]實施例
[0031]信號發(fā)生器是一種經(jīng)常使用的設備，由純粹物理器件構(gòu)成的傳統(tǒng)的設計方法存在許多弊端，如:體積較大、重量較沉、移動不方便、信號失真較大、波形形狀調(diào)節(jié)過于死板，無法滿足用戶對精度、便攜性、穩(wěn)定性等要求。本例中實現(xiàn)利用單片機AT89S52和8位D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC0832共同實現(xiàn)方波、鋸齒波、三角波、正弦波這四種常用波形的發(fā)生。根據(jù)設計的要求，對各種波形的頻率和幅度進行程序的編寫，并將所寫程序裝入單片機的程序存儲器中。在程序運行中，當接收到來自外界的命令，需要輸出某種波形時再調(diào)用相應的中斷服務子程序和波形發(fā)生程序，經(jīng)電路的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器和運算放大器處理后，從信號發(fā)生器的輸出端口輸出。并且可以通過數(shù)碼管和鍵盤顯示模塊，鍵盤可以實現(xiàn)對幾種波形的切換。具有