本发明涉及信号发生器的技术改进，特别涉及一种可编程方波信号发生器。
背景技术：
随着电子测量以及很多部门对各种信号发生器的广泛需要以及电子技术的快速发展，促使信号发生器性能提高，种类增多。尤其随着70年代微处理器的崭露头角，更促使信号发生器向着智能化、自动化方向发展。现在，微处理器运用在许多信号发生器上，因而这些信号发生器具备了自校、自检、诊断自动故障和形成自动波形和修正等功能，能够和控制计算机以及其他的测量仪器方便的一起构成自动测试系统。当前信号发生器总的发展是向着低功耗、高频率精度、宽频率覆盖、多功能、智能化和自动化方向发展。
在工程教育，科学研究及生产实践中，如教学实验、工业过程控制、材料试验、动态分析、生物医学、机械振动试验等领域，低频信号发生器常常会有用武之地。而在我们一些科学研究中，以及日常生活中，方波和正弦波、矩形波信号是常用的基本测试信号。譬如在电视机、示波器等仪器中，为了利用荧光屏显示图像，让电子能够按照一定得规律运动，常用到方波产生器作为时基电路。信号发生器作为一种通用的电子设备，在科研、测控、通讯生产等领域都得到了非常广泛的运用。但市面上能看到的信号发生器在带宽、波形种类、频率精度及程控方面都已经不能够满足多方面实际应用的各种要求。
针对上述问题，提供一种新型的信号发生器，宽频带、功耗低，可产生多种波形并具有可编程功能是现有技术需要解决的问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可编程方波信号发生器，具有宽频带、功耗低，可产生多种波形、可编程等特点。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种可编程方波信号发生器，其特征在于：所述的信号发生器包括控制器连接键盘电路，控制器接受到键盘电路传递过来的频率值后，控制系数乘法器电路中的功能函数芯片按其预置的频率值计算出对应频率值的方波信号通过波形输出电路进行输出。
所述的控制器中单片机的型号为AT89S52。
所述的控制器连接LED显示电路显示当前频率。
所述的控制器分别连接有复位电路和时钟电路。
所述的控制器与电源模块连接。
所述的时钟电路包括高增益反相放大器，放大器引脚XTAL1和XTAL2分别输入端和输出端；放大器与作为反馈元件的片外晶体或陶瓷谐振器一起构成一个自激振荡电路。
所述的键盘电路包括单片机AT89S52的并行P1口连接4×4矩阵键盘，并以单片机的P1.0－P1.3口作键盘输入的列线，以单片机的P1.4－P1.7口作为键盘输入的行线，然后将每行的各个键盘右端与一个共同的上拉电阻相连并接上+5V的高电平。
一种可编程方波信号发生器，由于采用上述的结构，本发明采用单片机为主控制器，产生0至10000Hz的方波信号；并采用数字显示方式显示输出频率；具有宽频带、功耗低，可产生多种波形、可编程等特点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；
图1为本发明一种可编程方波信号发生器的结构框图；
图2为本发明一种可编程方波信号发生器的电路图；
图3为本发明一种可编程方波信号发生器中复位电路的电路图；
图4为本发明一种可编程方波信号发生器中时钟电路的电路图；
图5为本发明一种可编程方波信号发生器中键盘电路的电路图；
图6为本发明一种可编程方波信号发生器中LED显示电路的电路图；
在图1中，1、控制器；2、复位电路；3、时钟电路；4、键盘电路；5、电源模块；6、系数乘法器电路；7、波形输出电路；8、LED显示电路。
具体实施方式
本发明采用AT89S52单片机为核心，利用单片机采集外部信号，并用三极管提供驱动信号，构成LED管频率显示系统。本发明采用AT89S52单片机作为控制核心，外围采用按键电路和LED显示灯电路等。先从键盘电路中输入所需方波信号的频率值，然后从LED显示管中显示出相应的频率值。
发明中提出对方波发生器信号的产生与输出在常规应用中的优越性、可行性和实现方法的研究，为方波信号的采集与输出领域进行了有益的探索，为简便快速利用方波信号发生器的要求提供了可选途径，具有一定的理论意义和较高的实用价值。
具体如图1-2所示，本发明包括控制器1连接键盘电路4，控制器1接受到键盘电路4传递过来的频率值后，控制系数乘法器电路6中的功能函数芯片按其预置的频率值计算出对应频率值的方波信号通过波形输出电路7进行输出。
控制器1中单片机的型号为AT89S52。控制器1连接LED显示电路8显示当前频率。控制器1分别连接有复位电路2和时钟电路3。控制器1与电源模块5连接。
如图3所示，单片机复位使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。另外系统复位也是任何微机系统执行的第一步，使整个控制芯片回到默认的硬件状态下。无论是在单片机刚开始接上电源时，还是断电后或者发生故障后都要复位。单片机的复位是由外部的复位电路来实现的。复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。本设计复位电路如图2所示。本设计在一般的上电复位电路下增加了手动复位按键，增加手动复位按键是为了避免死机时无法可靠复位。
如图4所示，单片机片内有一个构成时钟振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外晶体或陶瓷谐振器一起构成一个自激振荡电路。在本设计中，两电容容量为30ρF，起稳定振荡频率、快速起振的作用，晶振频率为12MHz，起功耗小、抗干扰性强的作用。
如图5所示，键盘电路由于按键数量较多，为了美观和更容易的识别键位，故采用了矩阵式接法如图4所示。用单片机AT89S52的并行P1口连接4×4矩阵键盘，并以单片机的P1.0－P1.3口作键盘输入的列线，以单片机的P1.4－P1.7口作为键盘输入的行线，然后将每行的各个键盘右端与一个共同的上拉电阻相连并接上+5V的高电平。在硬件电路的基础上加上软件程序的控制来设计实现。其工作过程为：先判断是否有键按下，如没有键按下，则继续扫描整个程序；如有键按下，就识别是哪一个键按下，最后通过LED显示把该键所对应的键的值显示出来。根据每个键的功能定义执行相应的操作。各个键的功能定义如下：前面9个键分别是数字0到数字9键，最下面三个依次是预置键，数字键0，确认键，最后剩下4个按键闲置了。如图4所示，电路有16个按键组成，按键采用轻触开关。
如图6所示，本发明采用并行驱动动态显示。采用单片机P2口的中间4位作为数码管的段码和位码输出信号。该驱动电路如图5所示，P2口作为段码输出信号时需外接上拉电阻。图6中用4个三极管作为数码管的位驱动。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。