信号处理及显示系统的制作方法

本实用新型涉及信号处理系统，具体涉及信号处理及显示系统。

背景技术：

随着我国社会的不断发展，不论是生活还是教育，与以往相，都有了显著的进步，受高等教育的人越来越多，函数信号发生器是学习过程中必需要用到的仪器，是各种测试和实验过程中不可缺少的工具，在通信、测量、雷达、控制、教学等领域应用的十分广泛。不论是生产、科研还是在教学上，信号发生器都是电子工程师信号仿真实验最佳的测试工具，而且，信号发生器的设计方法很多，设计技术越来越先进。随着我国经济和科技的发展，对相应的测量仪器和测量手段也提出更高的要求，信号发生器己成为测试仪器中相当重要的一类，因此开发信号发生器具有很重大的意义。但传统的信号发生器大多数采用专用的芯片，成本高，控制方式不灵活，不能满足现在的要求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是传统的信号发生器大多数采用专用的芯片，成本高，控制方式不灵活，目的在于提供信号处理及显示系统，避免使用专用的芯片，降低成本，提供控制方式的灵活性。

本实用新型通过下述技术方案实现：

信号处理及显示系统，包括按键、单片机、显示器、接口电路、数模转换模块、运算放大器，所述按键和显示器分别与单片机连接，所述单片机、接口电路、数模转换模块、运算放大器依次连接，所述单片机采用AT89S52，所述单片机用于产生信号，所述按键用于向单片机输入信号，所述显示器用于单片机的显示输出，所述接口电路用于单片机的信号的输出，所述数模转换模块用于数字信号向模拟信号的转换，所述运算放大器用于信号的放大，并将信号输出至外围设备。本实用新型采用单片机替换了专用芯片，降低了成本，同时也降低了控制难度，从而提高了信号处理的控制方式的灵活性。

进一步地，运算放大器包括放大器U1、放大器U2、电阻R2、电位器R3，所述放大器U1的正向输入端和反向输入端均为信号输入端；所述电阻R2一端连接放大器U1的输出端，其另一端连接放大器U2的反向输入端；所述放大器U2的正向输入端接地；所述放大器U2的输出端为信号输出端；所述电位器R3的一个固定端连接在电阻R2与放大器U2连接的线路上，另一个固定端连接放大器U2的输出端。

进一步地，信号处理及显示系统，还包括功率放大电路，所述功率放大电路包括三极管Q1、三极管Q2、电阻R1，所述三极管Q1的集电极连接正电源，所述三极管Q1的发射极与三极管Q2的发射极连接，所述三极管Q1的基极与三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的集电极连接负电源；所述电阻R1一端连接在三极管Q1的发射极与三极管Q2的发射极连接的线路上，其另一端接地；所述三极管Q1的基极与三极管Q2的基极连接的节点为输出端，所述三极管Q1的发射极与三极管Q2的发射极连接的节点为输入端。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本实用新型采用单片机替换了专用芯片，降低了成本，同时也降低了控制难度，从而提高了信号处理的控制方式的灵活性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型运算放大器电路图；

图3为本实用新型功率放大电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1至图3信号处理及显示系统，包括按键、单片机、显示器、接口电路、数模转换模块、运算放大器，所述按键和显示器分别与单片机连接，所述单片机、接口电路、数模转换模块、运算放大器依次连接，所述单片机采用AT89S52，所述单片机用于产生信号，所述按键用于向单片机输入信号，所述显示器用于单片机的显示输出，所述接口电路用于单片机的信号的输出，所述数模转换模块用于数字信号向模拟信号的转换，所述运算放大器用于信号的放大，并将信号输出至外围设备。

运算放大器包括放大器U1、放大器U2、电阻R2、电位器R3，所述放大器U1的正向输入端和反向输入端均为信号输入端；所述电阻R2一端连接放大器U1的输出端，其另一端连接放大器U2的反向输入端；所述放大器U2的正向输入端接地；所述放大器U2的输出端为信号输出端；所述电位器R3的一个固定端连接在电阻R2与放大器U2连接的线路上，另一个固定端连接放大器U2的输出端。

还包括功率放大电路，所述功率放大电路包括三极管Q1、三极管Q2、电阻R1，所述三极管Q1的集电极连接正电源，所述三极管Q1的发射极与三极管Q2的发射极连接，所述三极管Q1的基极与三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的集电极连接负电源；所述电阻R1一端连接在三极管Q1的发射极与三极管Q2的发射极连接的线路上，其另一端接地；所述三极管Q1的基极与三极管Q2的基极连接的节点为输出端，所述三极管Q1的发射极与三极管Q2的发射极连接的节点为输入端。

信号发生器主要是由单片机作为核心的控制芯片，外围具有D/A转换电路、运算放大电路、波形频率显示电路及其电源等电路组成。其工作原理是通过对单片机编程控制外围的芯片和电路，当按下相应的键时会出现正弦波、三角波、方波和锯齿波等不同的波形，同时会在LCD显示屏上显示出相应的波形名称及其频率的大小。

AT89S52单片机是低功耗，高性能，采用CMOS工艺的8位微型计算机。其内部组合包括：具有8KB的可在线编程的Flash存储器；一个8位微处理器CPU以及片内振荡器和产生时钟的电路，其中石英晶体和微调电容需要外接；具有256字节的RAM；具有可编程的32根I/O口线；具有3个可编程的定时器T0，T1和T2；内含2个数据指针TPTR0和TPTR1；中断系统具有8个中断源、6个中断矢量、2级优先权的中断结构；串行通信口是一个全双工的UART串行口；2种低功耗节电工作方式为空闲模式和掉电模式；具有3级程序锁定位；含有一个看门狗定时器；具有断电标志POF；AT89S52的工作电源电压为4.0V-5.5V；全静态工作模式为0-3MHZ；与MCS-51产品完全兼容。

图2由两个LM324运算放大器构成的运算放大电路，经转化的信号从DAC0832芯片输出后，会进入第一个LM324(U6A)运算放大器进行放大，将电流转化成为电压，在经过第二个放大器LM324(U5A)放大，然后输出。

由于DAC0832基准电压给的是Vref＝5V，所以图中U6A端口输出电压为Vout＝5V，通过公式2—1可以计算出通过R2输出的电压V2。

图3中由于本设计中最大的输出Vom为4.5V，要求是输出功率最大为3W，所以根据公式2—3计算出了Rl的大小为3.4欧姆。功率放大器与TLC549芯片的AIN引脚相连，当功率超过3W时就会停止工作，实现报警系统。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。