单片机控制功率型TTL方波信号源的制作方法

本实用新型涉及一种方波信号源，特别涉及一种单片机控制功率型ttl方波信号源。

背景技术：

方波信号源主要应用于半导体集成电路的产品老化，为产品提供所需要的波形数据。通常半导体行业在产品老化过程中，需要同时对几百只甚至上千只集成电路进行功率老化，因此需要信号源具有很强的带载能力。

目前市面上出售的ttl方波信号源输出功率小，而且大部分市售ttl信号源幅度不能调节即使能调节也是采用电位器调节。在实际使用过程中存在如下缺点：

1.大部分ttl方波信号源幅度不能调节，即使能调节也多采用电位器调节，电位器会随着时间推移发生磨损从而导致输出幅度不稳，以致影响产品老化的质量。

2.带载能力差，一般只用于单个产品的调试，因此无法满足半导体行业大批量产品的老化工作。

3.输出没有幅度超压保护功能，出现异常时如幅度过高，不能立即与产品断开以实现保护产品的功能。

4.由于军用电子产品对可靠性有严格要求，信号源输出不稳定会严重影响半导体产品的老化工作从而影响产品的质量和可靠性。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种单片机控制功率型ttl方波信号源，该信号源结构简单、输出功率大，输出幅度稳定，可满足半导体行业对数字电路的老化工作。

本实用新型的技术方案如下：

一种单片机控制功率型ttl方波信号源，包括供电单元、主控单元、显示单元、设置单元、调整单元和输出单元，所述供电单元的电源输出端分别与主控单元、显示单元、设置单元、调整单元和输出单元的电源输入端电联接；

所述主控单元为单片机，所述设置单元的信号输出端分别与主控单元的i/o引脚1～4一一对应连接，用于切换和改变输出ttl方波的输出频率和幅度；

所述显示单元为四位数码管并与主控单元的i/o引脚25～28对应连接，用于显示该信号源的当前频率和幅度电压值；

所述调整单元为ec11旋转编码器，其信号输出端与主控单元的i/o引脚23连接，用于调整输出ttl方波的输出频率和幅度；

所述输出单元包括功放模块、继电器j1、三极管t1，该功放模块的信号输入端和模拟电压输入端分别与主控单元的i/o引脚21、22对应连接，功放模块的信号输出端连接继电器j1的常开触点一端，继电器j1的常开触点另一端为方波信号输出端；继电器j1的线圈一端接电源，继电器j1的线圈另一端连接三极管t1的集电极，三极管t1的基极通过一个电阻r9连接主控单元的i/o引脚5，三极管t1的发射极接地。

作为进一步优选，在继电器j1的线圈两端并联有二极管d1，用于保护三极管t1。

作为进一步优选，所述主控单元采用的单片机型号为stc12c5a08s2。

作为进一步优选，所述设置单元包括四个并联的微动开关k1～k4，四个微动开关k1～k4的一端分别为信号输出端且分别通过一个电阻r1～r4连接电源，四个微动开关k1～k4的另一端接地。

作为进一步优选，所述功放模块的型号为fpa0510s。

作为进一步优选，所述显示单元的型号为lg5641bh。

本实用新型的有益效果是：

1、由于调整单元为ec11旋转编码器，其信号输出端与主控单元的i/o引脚23连接，用于调整输出ttl方波的输出频率和幅度；因此能够实现输出ttl方波的的幅度和频率精确且不受环境因素影响，结构简单、输出功率大，带载能力强，适合国内所有需要功率输出型ttl信号源的所有厂家，可满足半导体行业对数字电路的老化工作，输出幅度稳定，能够保证产品老化的质量。

2、由于输出单元包括功放模块、继电器j1、三极管t1，继电器j1的常开触点另一端为方波信号输出端；继电器j1的线圈一端接电源，继电器j1的线圈另一端连接三极管t1的集电极，三极管t1的基极通过一个电阻r9连接主控单元的i/o引脚5，当出现异常时如幅度过高时，通过主控单元控制三极管t1的基极电压，能够立即控制三极管t1断开，从而控制继电器j1的常开触点断开，因此能够立即断开与产品的连接，从而有效保护产品。

附图说明

图1是本实用新型的电路方框图；

图2是本实用新型的电路原理图；

图中：显示单元1，设置单元2，调整单元3，主控单元4，输出单元5，供电单元6。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图2所示，本实用新型涉及的一种单片机控制功率型ttl方波信号源，包括供电单元6、主控单元4、显示单元1、设置单元2、调整单元3和输出单元5，所述供电单元采用lm7805稳压芯片，其电源输出端分别与主控单元、显示单元、设置单元、调整单元和输出单元的电源输入端电联接；用于将输入12v直流电压转换为5v电压对各个单元进行供电。

所述主控单元4为单片机且型号为stc12c5a08s2，用于接收设置单元和调整单元的输入信号并控制显示单元的显示和输出单元的信号输出。

所述设置单元2包括四个并联的微动开关k1、k2、k3和k4，四个微动开关k1～k4的一端分别为信号输出端p10、p11、p12和p13且分别通过一个串联的电阻r1、r2、r3、r4连接电源，四个微动开关k1～k4的另一端接地。所述设置单元的信号输出端p10、p11、p12和p13分别与主控单元的i/o引脚1～4一一对应连接，用于切换和改变输出ttl方波的输出频率和幅度。

所述显示单元1为lg5641bh四位数码管，其四个信号输入端分别与主控单元的i/o引脚25～28一一对应连接，用于显示该信号源的当前频率和幅度电压值。

所述调整单元3为ec11旋转编码器，其信号输出端p22与主控单元的i/o引脚23连接，用于调整输出ttl方波的输出频率和幅度；

所述输出单元5包括功放模块、继电器j1、三极管t1，所述功放模块的型号为fpa0510s。该功放模块的信号输入端p20和模拟电压输入端p21分别与主控单元的i/o引脚21、22对应连接，该功放模块的信号输出端连接继电器j1的常开触点一端，继电器j1的常开触点另一端为方波信号输出端；所述继电器j1的线圈一端连接12v电源即供电单元稳压芯片的电源输入端，继电器j1的线圈另一端连接三极管t1的集电极，三极管t1的基极通过一个串联的电阻r9连接主控单元的i/o引脚5，三极管t1的发射极接地。

在继电器j1的线圈两端还并联有二极管d1，二极管d1的正极连接三极管t1的集电极，二极管d1的负极连接12v电源；用于保护三极管t1，避免由于继电器j1的线圈断电时产生反向电压而击穿三极管t1。

使用时，通过设置单元与调整单元配合并通过写入主控单元的现有程序便可调整输出ttl方波的输出频率和幅度。具体操作时：

1.第一次按k1键后数码管显示当前ttl方波幅度电压值，调节旋转编码器可以调节方波幅度的大小。

2.第二次按k1键后数码管显示当前ttl方波的输出频率，按k2和k3键可以改变输出频率，频率范围0.2hz-50khz。

3.第一次按k4键后数码管闪烁，表示进入幅度电压保护设置状态，可以设置输出幅度需要保护的电压值，当出现异常情况时，输出幅度大于或等于设置的保护电压值时会立刻切断输出，以免将产品损坏。

4.当以上全部设置好后，第二次按k4键后数码管第一位显示1，再次按k4键后被存入到第一个位置，继续按k2键则数码管第一位显示2，以次类推可以存储50个实际生产工作中需要的波形数据。

所有不同型号产品所需要的输出波形调整完毕并储存后，可以同时按k1和k4后随时调出事先调整好的波形数据。

工作时，通过功放模块能够将单片机由引脚21输出的波形数据进行功率放大后输出，单片机通过引脚22输出模拟电压值给功放模块，能够控制输出波形的幅度大小；当单片机引脚5输出为高电平(5v)时，能够驱动三极管导通使继电器吸合，使功放模块输出信号到方波信号输出端out。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。