智能信號發(fā)生器課件

智能信號發(fā)生器

研究的基本內(nèi)容●可產(chǎn)生正弦波、方波、三角波?！袷褂面I盤來選擇波形。●輸出波形的頻率范圍為1Hz～1kHz。●信號電壓范圍-5V~5V，并且輸出電壓幅值可以在0V一5V范圍內(nèi)調(diào)節(jié)?！褫敵鲂盘柌ㄐ螣o明顯失真。工作原理信號發(fā)生器采用直接數(shù)字合成技術(shù)。基本原理為采樣定理：抽樣頻率必須大于或等于兩倍信號譜的最高頻率。因此，通過查表法來讓單片機產(chǎn)生波形。首先，對需要產(chǎn)生的波形進行采樣，將采樣值數(shù)字化存入單片機存儲器作為查找表，然后再通過查找表將數(shù)據(jù)讀出，經(jīng)過DAC0832D／A轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換成模擬量，把存入的波形重新合成出來。由于該信號發(fā)生器以模擬量形式輸出的波形是在單片機內(nèi)部存儲的數(shù)字信號的通過程序控制下形成的，所以在構(gòu)建波形時，具有時域、頻域和視覺上的靈活性。系統(tǒng)基本框圖

智能信號發(fā)生器系統(tǒng)主要由單片機、D/A轉(zhuǎn)換電路、電流/電壓轉(zhuǎn)換電路，按鍵電路和波形指示電路、電源、示波器等電路組成。鍵盤輸入LED顯示51單片機DAC0832TL082示波器顯示波形硬件電路設(shè)計硬件電路核心為AT89C52單片機，用它產(chǎn)生所需輸出信號的數(shù)字量，再經(jīng)D／A轉(zhuǎn)換芯片將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬電流量輸出，通過運放將電流轉(zhuǎn)換為電壓量輸出。鍵盤設(shè)計：鍵盤采用4*4鍵盤。當(dāng)按下0號鍵時，示波器顯示的是正弦波；當(dāng)按下1號鍵時，示波器顯示的是鋸齒波；當(dāng)按下2號鍵時，示波器顯示的是方波。而波形頻率的調(diào)節(jié)由0-9號鍵來完成。幅度的調(diào)節(jié)：因為DAC0832的最大輸出電壓是由其輸入的基準電壓來控制的，只要能控制D／A的基準電壓便可以控制輸出幅度，因此只需在D／A轉(zhuǎn)換器基準電壓上加上另一片DAC0832的輸出，便可以方便地改變其輸出信號的幅度。設(shè)計用兩DAC0832來完成輸出信號的工作，第一片D／A用來輸出信號，第二片D／A用來控制第一片D／A的基準電壓。軟件流程圖開始鍵盤全掃描有鍵按下？延時去抖讀特征碼確定鍵值執(zhí)行波形產(chǎn)生函數(shù)返回NY波形產(chǎn)生程序的設(shè)計方波：方波的產(chǎn)生方法比較簡單，只要定時地向外輸出FFH和00H即可。正弦波：正弦波的實現(xiàn)：正弦波是非線行波，所以要首先量化編碼。即將一個周期內(nèi)按時間等分為無數(shù)段后，則階梯波就非常逼進連續(xù)的正弦曲線。經(jīng)量化的Vi（t）值已離散化，即成為數(shù)字量。將這些數(shù)字量編碼，存放在EPROM里，需要時不斷取出、送出就可得到正弦波。三角波：對于三角波，就是實現(xiàn)兩次偱環(huán)，通過由最小值到最大值和由最大值到最小值的循環(huán)來實現(xiàn)三角波的輸出。

研究的重點和難點（1）如何將波形預(yù)制和固化在單片機內(nèi)（2）DAC0832的外圍電路設(shè)計，如何調(diào)節(jié)頻率、電壓調(diào)幅等（3）穩(wěn)定不失真地輸出波形擬解決的關(guān)鍵問題●（1）單片機各引腳的分配●（2）軟件程序的設(shè)計●

（3）對電路板的整體布局和布線的合理設(shè)計鍵盤輸入EPROM51單片機DACDACTL082TL082示波器LCD