一種波形發(fā)生器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及脈沖技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，涉及一種波形發(fā)生器。
【背景技術(shù)】
[0002]在科學(xué)研究、工程教育及生產(chǎn)實(shí)踐中，波形發(fā)生器的使用非常普遍。方波和正弦波信號(hào)是一種應(yīng)用極為廣泛的信號(hào)，通常作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，用于電子電路的性能試驗(yàn)或參數(shù)測量。另外，在許多測試儀中也需要用標(biāo)準(zhǔn)的方波信號(hào)和正弦波信號(hào)檢測一些物理量。
[0003]目前實(shí)驗(yàn)室的波形發(fā)生器主要是購買的精密儀器或超精密儀器，不但功能不能完全發(fā)揮出來，而且價(jià)格昂貴，造成不必要的資源浪費(fèi)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種波形發(fā)生器，該波形發(fā)生器以單片機(jī)為核心，外接信號(hào)源、顯示器、功能按鍵等，并以C語言程序開發(fā)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，特別適合高校實(shí)驗(yàn)室使用。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)手段:
[0006]—種波形發(fā)生器，包括人機(jī)交互模塊、控制模塊、信號(hào)產(chǎn)生模塊、信號(hào)處理模塊和信號(hào)輸出模塊，所述的人機(jī)交互模塊由鍵盤和顯示屏組成，控制模塊為單片機(jī)，信號(hào)產(chǎn)生模塊為芯片AD9850，信號(hào)處理模塊是功放LM224。
[0007]本裝置通過鍵盤鍵入頻率值，輸送到單片機(jī)，由單片機(jī)判斷是否超出頻率范圍，若在范圍之內(nèi)，則生成頻率控制字，經(jīng)并行方式送入DDS芯片AD9850，合成用戶所需的頻率，實(shí)現(xiàn)對正弦波和方波的輸出，并通過程序在顯示屏上實(shí)顯示。由于DDS內(nèi)部多采用數(shù)字電路，因此體積小、重量輕、便于集成、可靠性高。相比傳統(tǒng)的數(shù)字合成技術(shù)，精度更高，功耗更低，因此應(yīng)用十分廣泛。
[0008]作為對本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，本實(shí)用新型的一種波形發(fā)生器，顯示屏為LCD1602，LCD1602的8路數(shù)據(jù)線與單片機(jī)的P0 口相連，RS、RW、E分別與單片機(jī)的P3.5、P3.6、P3.7相連，V接一個(gè)10K Ω滑動(dòng)變阻器然后接地，用于調(diào)節(jié)顯示器的亮度。
[0009]作為對本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，波形發(fā)生器還包括供電模塊，供電模塊輸出+12V、一 12V、+5V 三種電壓。
[0010]作為對本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，供電模塊設(shè)有12V的直流電源；12V的直流電源設(shè)有變壓電路，變壓電路通過濾波電路、穩(wěn)壓電路后輸出+5V電壓；12V的直流電源設(shè)有電壓反轉(zhuǎn)電路，輸入端輸入+12V的電壓，使輸出端輸出-12V的電壓。本裝置需要+5V和土 12V三種電壓源?？刂颇K中的單片機(jī)需要+5V供電，信號(hào)處理模塊需要±12V供電。所需電壓若全部采用外部輸入方式，將會(huì)給使用者帶來很多不便，因而選用只輸入常見的+12V電壓進(jìn)行供電的方式，另外兩種電壓通過對+12V進(jìn)行轉(zhuǎn)換獲得。
[0011]作為對本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，單片機(jī)包含時(shí)鐘電路和復(fù)位電路；單片機(jī)XTAL1與XTAL2引腳與12MHz晶振相連，然后分別接30pF的電容，然后接地，構(gòu)成時(shí)鐘電路；單片機(jī)RST端接一個(gè)按鍵開關(guān)再接VCC，按鍵兩端接一個(gè)10uF去藕電容，同時(shí)RST端接一個(gè)10ΚΩ電阻再接地，構(gòu)成單片機(jī)的復(fù)位電路。
[0012]作為對本技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，信號(hào)處理模塊設(shè)有方波放大電路、正弦波放大電路、三角波放大電路；方波放大電路采用的是反相輸入，同相輸入端接地，輸入信號(hào)接5ΚΩ電阻再接反相輸入端，反相輸入端與輸出端之間接一個(gè)10ΚΩ的滑動(dòng)變阻器，放大倍數(shù)為0-2倍，輸入端信號(hào)為0-5V，輸出信號(hào)為0-10V ;正弦波放大電路采用的是反相輸入，同相輸入端接地，輸入信號(hào)接1ΚΩ電阻再接反相輸入端，反相輸入端與輸出端之間接一個(gè)10ΚΩ的滑動(dòng)變阻器。放大倍為0-10倍，輸入端信號(hào)為0-1V，輸出信號(hào)為0-10V ;三角波放大電路采用的是反相輸入，同相輸入端接地，輸入信號(hào)接1ΚΩ電阻再接反相輸入端，反相輸入端與輸出端之間接一個(gè)10ΚΩ的滑動(dòng)變阻器。放大倍為0-10倍，輸入端信號(hào)為0-1V，輸出信號(hào)為ο-1ov。通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值實(shí)現(xiàn)對幅值的調(diào)節(jié)。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為圖2中的5V穩(wěn)壓電路圖。
[0016]圖4為圖2中-12V電壓產(chǎn)生電路圖。
[0017]圖5為信號(hào)處理模塊方波放大電路圖。
[0018]圖6為信號(hào)處理模塊正弦波放大電路圖。
[0019]圖7為信號(hào)處理模塊三角波產(chǎn)生電路圖。
[0020]圖8為信號(hào)處理模塊三角波放大電路圖。
[0021]附圖標(biāo)記說明:1 一鍵盤；2 —顯不屏；3 —單片機(jī)；4 一信號(hào)產(chǎn)生模塊；5 —信號(hào)處理模塊；6 —信號(hào)輸出模塊；7 —供電模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
[0023]參見圖1，本實(shí)用新型的一種波形發(fā)生器，由人機(jī)交互模塊、控制模塊、信號(hào)產(chǎn)生模塊4和信號(hào)處理模塊5組成，人機(jī)交互模塊由鍵盤1和顯示屏2組成，控制模塊為單片機(jī)3，信號(hào)產(chǎn)生模塊4為芯片AD9850，信號(hào)處理模塊5是功放LM224。
[0024]本裝置通過鍵盤1鍵入頻率值，輸送到單片機(jī)3，由單片機(jī)3判斷是否超出頻率范圍，若在范圍之內(nèi)，則生成頻率控制字，經(jīng)并行方式送入DDS芯片AD9850，合成用戶所需的頻率，實(shí)現(xiàn)對正弦波和方波的輸出，并通過程序在顯示屏2上實(shí)顯示。由于DDS內(nèi)部多采用數(shù)字電路，因此體積小、重量輕、便于集成、可靠性高。相比傳統(tǒng)的數(shù)字合成技術(shù)，精度更高，功耗更低，因此應(yīng)用十分廣泛。
[0025]顯示屏2為LCD1602，LCD1602的8路數(shù)據(jù)線與單片機(jī)3的P0 口相連，RS、RW、E分別與單片機(jī)3的P3.5、P3.6、P3.7相連，V接一個(gè)10ΚΩ滑動(dòng)變阻器然后接地，用于調(diào)節(jié)顯示器的亮度。
[0026]單片機(jī)3包含時(shí)鐘電路和復(fù)位電路；單片機(jī)3XTAL1與XTAL2引腳與12MHz晶振相連，然后分別接30pF的電容，然后接地，構(gòu)成時(shí)鐘電路；單片機(jī)3RST端接一個(gè)按鍵開關(guān)再接VCC,按鍵兩端接一個(gè)10uF去藕電容，同時(shí)RST端接一個(gè)10ΚΩ電阻再接地，構(gòu)成單片機(jī)3的復(fù)位電路。
[0027]結(jié)合圖2可知，波形發(fā)生器還包括供電模塊7，供電模塊7輸出+12V、一 12V、+5V
三種電壓。
[0028]結(jié)合圖3、圖4可知，供電模塊7設(shè)有12V的直流電源；12V的直流電源設(shè)有變壓電路，變壓電路通過濾波電路、穩(wěn)壓電路后輸出+5V電壓；12V的直流電源設(shè)有電壓反轉(zhuǎn)電路，輸入端輸入+12V的電壓，使輸出端輸出-12V的電壓。本裝置需要+5V和±12V三種電壓源?？刂颇K中的單片機(jī)3需要+5V供電，信號(hào)處理模塊5需要±12V供電。所需電壓若全部采用外部輸入方式，將會(huì)給使用者帶來很多不便，因而選用只輸入常見的+12V電壓進(jìn)行供電的方式，另外兩種電壓通過對+12V進(jìn)行轉(zhuǎn)換獲得。
[0029]結(jié)合圖5?8可知，信號(hào)處理模塊5設(shè)有方波放大電路、正弦波放大電路、三角波放大電路；方波放大電路采用的是反相輸入，同相輸入端接地，輸入信號(hào)接5ΚΩ電阻再接反相輸入端，反相輸入端與輸出端之間接一個(gè)10ΚΩ的滑動(dòng)變阻器，放大倍數(shù)為0-2倍，輸入端信號(hào)為0-5V，輸出信號(hào)為0-10V ;正弦波放大電路采用的是反相輸入，同相輸入端接地，輸入信號(hào)接1ΚΩ電阻再接反相輸入端，反相輸入端與輸出端之間接一個(gè)10ΚΩ的滑動(dòng)變阻器。放大倍為0-10倍，輸入端信號(hào)為0-1V，輸出信號(hào)為0-10V ;三角波放大電路采用的是反相輸入，同相輸入端接地，輸入信號(hào)接1ΚΩ電阻再接反相輸入端，反相輸入端與輸出端之間接一個(gè)10ΚΩ的滑動(dòng)變阻器。放大倍為0-10倍，輸入端信號(hào)為0-1V，輸出信號(hào)為0-10Vo通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值實(shí)現(xiàn)對幅值的調(diào)節(jié)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種波形發(fā)生器，包括人機(jī)交互模塊、控制模塊、信號(hào)產(chǎn)生模塊、信號(hào)處理模塊和信號(hào)輸出模塊，其特征在于:所述的人機(jī)交互模塊由鍵盤和顯示屏組成，控制模塊為單片機(jī)，信號(hào)產(chǎn)生模塊為芯片AD9850，信號(hào)處理模塊是功放LM224。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波形發(fā)生器，其特征在于:顯示屏為IXD1602，IXD1602的8路數(shù)據(jù)線與單片機(jī)的P0 口相連，RS、RW、E分別與單片機(jī)的P3.5、P3.6、P3.7相連，V接一個(gè)10ΚΩ滑動(dòng)變阻器然后接地。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波形發(fā)生器，其特征在于:所述的波形發(fā)生器還包括供電模塊，供電模塊輸出+12V、一 12V、+5V三種電壓。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種波形發(fā)生器，其特征在于:所述的供電模塊設(shè)有12V的直流電源；12V的直流電源設(shè)有變壓電路，變壓電路通過濾波電路、穩(wěn)壓電路后輸出+5V電壓；12V的直流電源設(shè)有電壓反轉(zhuǎn)電路，輸入端輸入+12V的電壓，使輸出端輸出-12V的電壓。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波形發(fā)生器，其特征在于:所述的單片機(jī)包含時(shí)鐘電路和復(fù)位電路；單片機(jī)XTAL1與XTAL2引腳與12MHz晶振相連，然后分別接30pF的電容，然后接地，構(gòu)成時(shí)鐘電路；單片機(jī)RST端接一個(gè)按鍵開關(guān)再接VCC，按鍵兩端接一個(gè)10uF去藕電容，同時(shí)RST端接一個(gè)10K Ω電阻再接地，構(gòu)成單片機(jī)的復(fù)位電路。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波形發(fā)生器，其特征在于:信號(hào)處理模塊設(shè)有方波放大電路、正弦波放大電路、三角波放大電路；方波放大電路采用的是反相輸入，同相輸入端接地，輸入信號(hào)接5ΚΩ電阻再接反相輸入端，反相輸入端與輸出端之間接一個(gè)10ΚΩ的滑動(dòng)變阻器，放大倍數(shù)為0-2倍，輸入端信號(hào)為0-5V，輸出信號(hào)為0-10V ;正弦波放大電路采用的是反相輸入，同相輸入端接地，輸入信號(hào)接1ΚΩ電阻再接反相輸入端，反相輸入端與輸出端之間接一個(gè)10ΚΩ的滑動(dòng)變阻器；放大倍為0-10倍，輸入端信號(hào)為0-1V，輸出信號(hào)為0-10V ;三角波放大電路采用的是反相輸入，同相輸入端接地，輸入信號(hào)接1ΚΩ電阻再接反相輸入端，反相輸入端與輸出端之間接一個(gè)?οκ Ω的滑動(dòng)變阻器；放大倍為0-10倍，輸入端信號(hào)為0-1V，輸出信號(hào)為0-10V。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種波形發(fā)生器，包括人機(jī)交互模塊、控制模塊、信號(hào)產(chǎn)生模塊和信號(hào)處理模塊，人機(jī)交互模塊由鍵盤和顯示屏組成，控制模塊為單片機(jī)，信號(hào)產(chǎn)生模塊為芯片AD9850，信號(hào)處理模塊是功放LM224。通過鍵盤鍵入頻率值，輸送到單片機(jī)，由單片機(jī)判斷是否超出頻率范圍，若在范圍之內(nèi)，則生成頻率控制字，經(jīng)并行方式送入DDS芯片AD9850，合成用戶所需的頻率，實(shí)現(xiàn)對正弦波和方波的輸出，并通過程序在顯示屏上實(shí)顯示。該波形發(fā)生器具有高精度、小體積、結(jié)構(gòu)簡單、易于操作的特點(diǎn)，能產(chǎn)生方波、正弦波、三角波三種波形，在滿足高校實(shí)驗(yàn)室的要求同時(shí)，去掉了其他不常用功能，降低成本。
【IPC分類】H03K3/02
【公開號(hào)】CN204993279
【申請?zhí)枴緾N201520686224
【發(fā)明人】孫群, 陳林林, 葛振民, 李超
【申請人】聊城大學(xué)
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年9月7日