傳統(tǒng)的低頻信號(hào)源或發(fā)生裝置，因其大部分采用模擬電路設(shè)計(jì)的原因，一般具有價(jià)格昂貴、輸出性能欠佳且不便于調(diào)節(jié)等問題，工程應(yīng)用價(jià)值較低。為避免傳統(tǒng)低頻信號(hào)源或發(fā)生裝置的上述技術(shù)缺點(diǎn)，降低技術(shù)開發(fā)成本和提高技術(shù)開發(fā)效率，文中利用AT89S51可以在線編寫程序的特點(diǎn)，結(jié)合了DAC接口技術(shù)，設(shè)計(jì)了波形、頻率、相位均調(diào)節(jié)方便并可產(chǎn)生方波、三角波、鋸齒波、正弦波四種波形的技術(shù)方案。這種新的低頻信號(hào)源設(shè)計(jì)方案，可以使得波形信號(hào)的產(chǎn)生由單片機(jī)查表軟件產(chǎn)生，波形的周期依靠程序設(shè)置來改變，具有線路簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、價(jià)格低廉、性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)。
1 設(shè)計(jì)目標(biāo)和思路
文中設(shè)計(jì)目標(biāo)是完成4種波形信號(hào)輸出，即正弦波、三角波、方波和鋸齒波，并使其在低頻范圍內(nèi)具有穩(wěn)定穩(wěn)定性好、性能可靠、體積較小、占空比調(diào)節(jié)方便等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。文中采用鍵盤控制的辦法，來實(shí)現(xiàn)并輸出方波、鋸齒波、三角波和正弦波等信號(hào)。另外，對(duì)頻率和幅值的變換情況，用鍵盤也能夠較好的進(jìn)行控制和調(diào)整。同時(shí)，本文還將其產(chǎn)生的信號(hào)參數(shù)用LCD進(jìn)行仿真顯示和調(diào)試。
在設(shè)計(jì)中，首先在函數(shù)中對(duì)某個(gè)數(shù)組附值，利用DAC0832來實(shí)現(xiàn)輸出波形信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過功放濾波模塊處理，這樣的話，就會(huì)在示波器上觀察到不同函數(shù)值的波形信號(hào)。但是，因?yàn)楹瘮?shù)對(duì)數(shù)組中的數(shù)附值之后并不是一次就輸出顯示出來，這就需要編寫AT89S51的控制字，使其開中斷，然后再用計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)器溢出時(shí)便提出中斷請(qǐng)求，這時(shí)調(diào)用中斷函數(shù)，將數(shù)組中一個(gè)值送到DAC0832中。這樣連續(xù)不斷的送值，最后在示波器上顯示的就是一個(gè)連續(xù)的波形。最后，為了產(chǎn)生不同的波形，利用獨(dú)立按鍵開關(guān)實(shí)現(xiàn)波形的不同頻率，來控制波形的頻率，以及利用滑動(dòng)變阻器來為DAC0832提供不同的參考電壓來實(shí)現(xiàn)不同幅值的波形。
2 電路原理圖
當(dāng)按下“波形選擇”鍵時(shí)，發(fā)生外部中斷，并在LCD顯示所對(duì)應(yīng)的波形序號(hào)，通過AT89S51單片機(jī)執(zhí)行某一段中斷波形發(fā)生程序，向DAC0 832轉(zhuǎn)換器的輸入端按一定的規(guī)律發(fā)送數(shù)據(jù)，從而在DA0832轉(zhuǎn)換電路的輸出端得到相應(yīng)的電壓波形。再經(jīng)過放大器的放大作用和二階低通濾波電路濾波作用，濾除高次諧波，最后在模擬示波器上顯示出更加光滑平整的目標(biāo)波形。在上述的基礎(chǔ)上，通過選擇按下頻率增加鍵和頻率減少鍵可以改變波形的頻率，再利用滑動(dòng)變阻的分壓作用，改變DAC0832的參考電壓Vref以致改變電流i，即改變參考電壓，使輸出電壓幅度隨i發(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)幅度的調(diào)節(jié)。
