摘 要：波形發(fā)生器是隨著不斷進(jìn)步的計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)在測(cè)量?jī)x器中的應(yīng)用而形成和發(fā)展起來的一類新型信號(hào)源。產(chǎn)生任意波形通常采用基于數(shù)字合成的方法，即先將所需產(chǎn)生信號(hào)波形的一個(gè)周期若干個(gè)樣點(diǎn)的幅值的二進(jìn)制信息存儲(chǔ)在波形存儲(chǔ)器中，再通過硬件電路依次從波形存儲(chǔ)器中讀取出來，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后得到所需信號(hào)波形的輸出。

關(guān)鍵詞：波形；幅度；頻率

1 研究背景及意義

波形發(fā)生器亦稱函數(shù)發(fā)生器，作為實(shí)驗(yàn)用信號(hào)源，是現(xiàn)今各種電子電路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)用中不可缺少的儀器設(shè)備之一。傳統(tǒng)的信號(hào)發(fā)生器可由硬件電路搭接而成，但這種電路波形質(zhì)量差、控制難、可調(diào)范圍小、電路復(fù)雜且體積大，因此在本設(shè)計(jì)中，采用AT89C52單片機(jī)和DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換器制作成數(shù)字低頻信號(hào)發(fā)生器，具備價(jià)格低、性能高、在低頻范圍穩(wěn)定性好、操作方便、體積小、耗電少等優(yōu)點(diǎn)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)以AT89C52單片機(jī)為主控芯片，輔以D/A轉(zhuǎn)換電路、基準(zhǔn)電壓電路、電流/電壓轉(zhuǎn)換電路、按鍵和波形指示電路、電源等電路。當(dāng)按下四個(gè)按鍵中的任一個(gè)按鍵，輸出端分別輸出鋸齒波、三角波、正弦波、方波，并且有四個(gè)不同顏色的發(fā)光二極管分別作為不同波形的指示燈。

2.1 波形輸出控制按鍵電路設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)以鍵盤的數(shù)目來選擇鍵盤最適合的接法，鍵盤的數(shù)目為4個(gè)，因此選擇接口方案為獨(dú)立式接法，即每一個(gè)I/O口上只接一個(gè)按鍵，按鍵的另一端接電源或接地，利用單片機(jī)讀取口的電平高低來判斷是否有鍵按下。在程序中查尋此I/O口的電平狀態(tài)就可以了解是否有按鍵動(dòng)作?；贏T89C52單片機(jī)的波形輸出控制按鍵電路的設(shè)計(jì)如圖2所示。

2.2 波形指示電路設(shè)計(jì)

基于AT89C52單片機(jī)的波形指示電路的設(shè)計(jì)是通過按鍵控制可產(chǎn)生鋸齒波、三角波、正弦波、方波，同時(shí)采用四種不同顏色的LED指示其對(duì)應(yīng)的波形。基于AT89C52單片機(jī)的波形指示電路的設(shè)計(jì)如圖3所示。

2.3 D/A轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)中選用DAC0832芯片，DAC0832由8位輸入鎖存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成，為電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換芯片。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，通常需要電壓信號(hào)，因此在使用時(shí)，RFB、IOUT1、IOUT2這3個(gè)引腳外接運(yùn)算放大器LM324，以便將轉(zhuǎn)換后的電流量變換成電壓量輸出。DAC0832的電壓輸出電路原理圖如圖4所示。

3 結(jié)論

本設(shè)計(jì)基于AT89C52單片機(jī)，外圍采用數(shù)模轉(zhuǎn)換電路（DAC0832）、運(yùn)放電路（LM324）、按鍵電路、波形指示電路、晶振電路、復(fù)位電路等，產(chǎn)生所需不同信號(hào)的低頻信號(hào)源，其幅度和頻率可按要求控制。通過按鍵編程實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生鋸齒波、三角波、正弦波、方波等，同時(shí)用LED顯示燈指示對(duì)應(yīng)的波形。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路清晰、性能較好，具有一定的實(shí)用性。

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