低频函数发生器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及信号发生器，特别涉及基于单片机的低频函数发生器。
【背景技术】
[0002]信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。因其应用广泛，种类繁多，特性各异，分类也不尽一致。按信号波形可分为正弦信号、函数信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类；按频率覆盖范围分为低频信号发生器、高频信号发生器和微波信号发生器；按输出电平可调节范围和稳定度分为简易信号发生器、标准信号发生器和功率信号发生器；按频率改变的方式分为调谐式信号发生器、扫频式信号发生器、程控式信号发生器和频率合成式信号发生器等。信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
[0003]随着电子测量及其他部门对各类信号发生器的广泛需求及电子技术的迅速发展，促使信号发生器种类增多，性能提高。尤其随着70年代微处理器的出现，更促使信号发生器向着自动化、智能化方向发展。现在，许多信号发生器带有微处理器，因而具备了自校、自检、自动故障诊断和自动波形形成和修正等功能，可以和控制计算机及其他测量仪器一起方便的构成自动测试系统。当前信号发生器总的趋势是向着宽频率覆盖、低功耗、高频率精度、多功能、自动化和智能化方向发展。
[0004]在科学研宄、工程教育及生产实践中，如工业过程控制、教学实验、机械振动试验、动态分析、材料试验、生物医学等领域，常常需要用到低频信号发生器。而在我们日常生活中，以及一些科学研宄中，锯齿波和正弦波、矩形波信号是常用的基本测试信号。譬如在示波器、电视机等仪器中，为了使电子按照一定规律运动，以利用荧光屏显示图像，常用到锯齿波产生器作为时基电路。信号发生器作为一种通用的电子仪器，在生产、科研、测控、通讯等领域都得到了广泛的应用。但市面上能看到的仪器在频率精度、带宽、波形种类及程控方面都已不能满足许多方面实际应用的需求。加之各类功能的半导体集成芯片的快速生产，都使我们研制一种低功耗、宽频带，能产生多种波形并具有程控等低频的信号发生器成为可能。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题，就是提供一种低频函数发生器，从而实现发生器具有频率稳定且准确、波形质量好、输出频率范围宽及便携性的特点。。
[0006]本发明解决所述技术问题，采用的技术方案是，低频函数发生器，包括人机交互模块、复位模块、起振模块、电源模块、处理模块、数模转换模块、运放模块及波形输出模块，所述人机交互模块、复位模块、起振模块及电源模块分别与处理模块连接，所述处理模块与数模转换模块连接，所述数模转换模块与运放模块连接，运放模块与波形输出模块连接；
[0007]所述人机交互模块，用于接收输入信号，传输给处理模块；
[0008]所述复位模块，用于复位处理模块的执行程序；
[0009]所述起振模块，用于为低频函数发生器的时序提供基本时钟；
[0010]所述处理模块，用于根据输入信号产生对应的控制信号对数模转换模块进行控制;
[0011]所述数模转换模块，用于相应处理模块的控制信号产生对应波形传输给运放模块；
[0012]所述运放模块，用于将数模转换模块产生的波形进行电压转换传输给波形输出处模块，进行波形输出。
[0013]具体的，所述处理模块为AT89C52单片机。
[0014]具体的，所述数模转换模块为电流输出型转换器DAC0832。
[0015]具体的，还包括显示模块，所述显示模块与处理模块连接；
[0016]所述显示模块，用于显示输出的波形及输出波形的频率。
[0017]具体的，所述复位模块包括复位开关、电阻一及电容一，所述复位开关的一端与电源模块连接，复位开关的另一端分别与电阻一的一端、电容一的一端及AT89C52单片机的复位接口连接，所述电容一的另一端与电源模块连接，电阻一的另一端接地。
[0018]具体的，所述起振模块包括无源晶振、电容二及电容三所述无源晶振的一端分别与电容二的一端及AT89C52单片机的XTAL2接口连接，电容二的另一端及电容三的一端分别接地，电容三的另一端分别与无源晶振的另一端及AT89C52单片机的XTAL1接口连接。
[0019]具体的，所述运放模块包括运算放大器一、算放放大器二、电阻二、电阻三及电阻四，所述运算放大器一的反向输入端与单片机的1UT1端连接，运算放大器一的正向输入端分别与与单片机的1UT2端及运算放大器二的正向输入端连接，运算放大器一的输出端与电阻二的一端连接，电阻二的另一端分别与电阻三的一端、电阻四的一端及运算放大器二的反向输入端连接，电阻四的另一端分别与运算放大器二的输出端及波形输出模块连接，电阻三的另一端与电流输出型转换器DAC0832的VREF端口连接。
[0020]具体的，所述人机交互模块为按键。
[0021]本发明的有益效果是:利用单片机AT89S52和8位D/A转换芯片DAC0832共同实现方波、锯齿波、三角波、正弦波这四种常用波形的发生，上述方法产生的波形频率稳定、准确、波形质量好、输出频率范围宽；
[0022]对各种波形的频率和幅度进行程序的编写，并将所写程序装入单片机的程序存储器中，在程序运行中，当接收到来自外界的命令，需要输出某种波形时再调用相应的中断服务子程序和波形发生程序，经电路的数/模转换器和运算放大器处理后，从信号发生器的输出端口输出；实现结构简单，便于携带；
[0023]并且可以通过显示模块进行显示，人机交互模块可以实现对几种波形的切换。
【附图说明】
[0024]图1为本发明低频函数发生器实施例的系统结构图；
[0025]图2为本发明低频函数发生器实施例的复位模块电路图；
[0026]图3为本发明低频函数发生器实施例的起振模块电路图；
[0027]图4为本发明低频函数发生器实施例的运放模块电路图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图及实施例详细描述本发明的技术方案:
[0029]本发明针对现有技术中信号发生器体积较大、重量较沉、移动不方便、信号失真较大、波形形状调节过于死板等问题，提供一种低频函数发生器，包括人机交互模块、复位模块、起振模块、电源模块、处理模块、数模转换模块、运放模块及波形输出模块，所述人机交互模块、复位模块、起振模块及电源模块分别与处理模块连接，所述处理模块与数模转换模块连接，所述数模转换模块与运放模块连接，运放模块与波形输出模块连接；所述人机交互模块，用于接收输入信号，传输给处理模块；所述复位模块，用于复位处理模块的执行程序；所述起振模块，用于为低频函数发生器的时序提供基本时钟；所述处理模块，用于根据输入信号产生对应的控制信号对数模转换模块进行控制；所述数模转换模块，用于相应处理模块的控制信号产生对应波形传输给运放模块；所述运放模块，用于将数模转换模块产生的波形进行电压转换传输给波形输出处模块，进行波形输出。利用单片机AT89S52和8位D/A转换芯片DAC0832共同实现方波、锯齿波、三角波、正弦波这四种常用波形的发生，上述方法产生的波形频率稳定、准确、波形质量好、输出频率范围宽；对各种波形的频率和幅度进行程序的编写，并将所写程序装入单片机的程序存储器中，在程序运行中，当接收到来自外界的命令，需要输出某种波形时再调用相应的中断服务子程序和波形发生程序，经电路的数/模转换器和运算放大器处理后，从信号发生器的输出端口输出；实现结构简单，便于携带；并且可以通过显示模块进行显示，人机交互模块可以实现对几种波形的切换。
[0030]实施例
[0031]信号发生器是一种经常使用的设备，由纯粹物理器件构成的传统的设计方法存在许多弊端，如:体积较大、重量较沉、移动不方便、信号失真较大、波形形状调节过于死板，无法满足用户对精度、便携性、稳定性等要求。本例中实现利用单片机AT89S52和8位D/A转换芯片DAC0832共同实现方波、锯齿波、三角波、正弦波这四种常用波形的发生。根据设计的要求，对各种波形的频率和幅度进行程序的编写，并将所写程序装入单片机的程序存储器中。在程序运行中，当接收到来自外界的命令，需要输出某种波形时再调用相应的中断服务子程序和波形发生程序，经电路的数/模转换器和运算放大器处理后，从信号发生器的输出端口输出。并且可以通过数码管和键盘显示模块，键盘可以实现对几种波形的切换。具有