一种基于单片机的阶梯波信号发生器制造技术

本实用新型专利技术属于信号发生器技术领域，特别是涉及一种新型基于单片机的阶梯波信号发生器。包括外围控制电路、STC89C52单片机、DAC0832数模转换器、OP07运算放大芯片和1602液晶显示屏；采用STC89C52单片机作为主控制芯片，采用DAC0832数模转换芯片和运放OP07组成D/A转换电路和I/V转换电路，采用4*4矩阵键盘进行输入控制，最终通过1602液晶显示屏实现各项参数的实时显示。从而来使所述基于单片机的阶梯波信号发生器的结构更加简单，体积更小，制造成本更低，更好的消除了高次谐波，并且更加简单的实现了调频、调阶数和调波的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单片机的阶梯波信号发生器
本技术属于信号发生器
，特别是涉及一种新型基于单片机的阶梯波信号发生器。
技术介绍
目前，阶梯波发信号生器的应用已经非常广泛，它作为最广泛的通用仪器之一被用在当代电子电工测试领域。2005年南京理工大学电子工程与光电技术学院的硕力更发表的“基于PSpice的阶梯波发生器分析与设计”一文中，对系统和各功能电路进行了仿真，虽然简单操作可进行远程实验，但不能进行实时采样和显示；2006年湖南现代物流职业技术学院的徐淑英发表的“基于EWB的阶梯波发生器的电路设计”一文中，仿真可实现九级等幅阶梯波形，但输出电压受系统各部分电路的影响较大；1995年广东工业大学的彭珞丽、彭瑞发表的“单片机控制阶梯波信号发生器”一文中，阶梯波级数可预置0～12级，但该文中采用intel8031单片机需要外部扩展EPROM组成单片机最小系统。现有技术中的阶梯波发信号生器高次谐波难以消除，并且需要加入硬件切换才能实现频率的调节，并且制造成本较高。
技术实现思路
本技术提供了一种新型基于单片机的阶梯波信号发生器。具体技术方案是，所述基于单片机的阶梯波信号发生器，包括外围控制电路、STC89C52单片机、DAC0832数模转换器、OP07运算放大芯片和1602液晶显示屏；所述外围控制电路连接STC89C52单片机，STC89C52单片机依次连接DAC0832数模转换器、OP07运算放大芯片，通过1602液晶显示屏实时显示波形的具体参数。通过STC89C52单片机作为主控制芯片。通过DAC0832数模转换芯片实现数字信号到模拟信号的转变，再通过OP07运放滤波放大输出。所述外围控制电路矩阵键盘，直接与STC89C52单片机连接。DAC0832采用直通工作方式，DAC0832的数据口直接与STC89C52单片机的P0口相连；OP07运算放大芯片的一级运算放大器的反相输入端2引脚与DAC0832的电流输出端IOUT1相连，正相输入端3引脚接地并与DAC0832的IOUT2相连；一级运放输出端6引脚与二级运算放大器的反向输入端2引脚相连，二级运放的正相输入端接地，二级运放的输出端6引脚作为波形输出端，用示波器观察就可以看见理想的输出波形。液晶显示屏为1602，所述1602的数据口与单片机的P1口相连，RS端口与单片机的P2.5相连R/W端口与单片机的P2.6、E端口与单片机的P2.7相连。有益效果，结构更加简单，体积更小，制造成本更低，更好的消除了高次谐波，并且更加简单的实现了调频、调阶数和调波的功能。附图说明为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，这些附图所直接得到的技术方案也应属于本技术的保护范围。图1是本技术的结构框图。图2是本技术所述的STC89C52单片机的引脚图。图3是STC89C52单片机的电路结构图。图4是矩阵键盘结构图。图5OP07的结构及与DAC0832的接口连接图。图6液晶显示器与STC89C52单片机的连接方式结构图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本技术的具体实施方式做详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施方式的限制。实施例1，结合图1至图6，所述基于单片机的阶梯波信号发生器，包括外围控制电路、STC89C52单片机、DAC0832数模转换器、OP07运算放大芯片和1602液晶显示屏；所述外围控制电路连接STC89C52单片机，STC89C52单片机依次连接DAC0832数模转换器、OP07运算放大芯片，通过1602液晶显示屏实时显示波形的具体参数。通过STC89C52单片机作为主控制芯片，通过DAC0832数模转换芯片实现数字信号到模拟信号的转变，再通过OP07运放滤波放大输出，然后通过示波器进行显示。所述外围控制电路矩阵键盘，直接与STC89C52单片机连接。所述矩阵键盘采用4*4矩阵键盘方式来实现外界的实时输入来控制阶梯波的各项参数的变化。如果系统所需的按键数量超过8个就应该使用矩阵式键盘，根据具体的使用情况选取规格合适的矩阵式键盘。键盘有编码形式的键盘和非编码形式的键盘之分，本系统采用非编码形式的键盘，用软件编程控制输入显示。对每一个按键设置特定的键值，在键值处理函数中使用Switch-case语句调用键值，依据相应的键值作出相应的处理，并将获得的键值通过1602液晶显示屏显示出来。本系统在刚开始上电后，液晶显示屏上会显示系统初始化的界面，即显示阶数10阶、频率100Hz、量化幅值200V(系统真实的输出可调电压范围是0～5V，输入的0～255V是5V的量化输入值，这样做是为了输入方便。)的界面。系统默认按下输入按键后，第一个进行调节的参数为阶数，如果此时想要改变阶梯波的阶数，只需按下所需的阶数值并按下确认键就会完成阶梯波阶数的调节；如果想要调节阶梯波的频率，在第一次按下输入键后会发现界面提示时请输入阶数，这时按下切换键，系统会将参数切换到输入频率的界面，这时就可以对照图4的按键图按下所需的数值就可以实现频率的调节，按下数值后要按下确定键才可以完成一次完整的操作。在上述描述中，如果出现数值按错的情况，也可以按下BACK键进行重新输入操作。如果需要调节的参数是幅度，在按下输入键后，连续按下两次切换就可以切换到请输入幅度界面，输入所需的幅度值之后按下确定键就可以了。注意上面所说到的阶梯波三种参数的调节，输入的数值都必须在规定的数值范围内，否则就会出现超出范围的提示。STC89C52单片机的电路结构图如图2、图3所示，其中图2中未显示的两个引脚分别是20引脚和40引脚，一个作为接地端，一个作为电源端。如图所示引脚1～8是P1.0～P1.7准双向的I/O口。第9引脚RST为单片机的上电复位端。引脚10～17是P3口的准双向I/O口。第18、19引脚，外接时钟引脚。时钟有两种方式，本系统采用片内时钟方式，在18、19引脚外接石英晶体和振荡电容，振荡电容采用规格为22PF的电容(系统正常工作情况下18和19引脚的电压应该分别为1V多和2V多)。第31引脚由于STC89C52有内部程序存储器，所以在本系统中该引脚接高电平。第39-32引脚P0口一般为了使得输出正常会外接10KΩ的上拉电阻。DAC0832采用直通工作方式，DAC0832的数据口直接与STC89C52单片机的P0口相连；OP07运算放大芯片的一级运算放大器的反相输入端2引脚与DAC0832的电流输出端IOUT1相连，正相输入端3引脚接地并与DAC0832的IOUT2相连；一级运放输出端6引脚与二级运算放大器的反向输入端2引脚相连，二级运放的正相输入端接地，二级运放的输出端6引脚作为波形输出端，用示波器观察就可以看见理想的输出波形。具体的DAC0832的电路结构如图5所示，的各引脚定义如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单片机的阶梯波信号发生器，其特征在于：包括外围控制电路、STC89C52单片机、DAC0832数模转换器、OP07运算放大芯片和1602液晶显示屏；采用STC89C52单片机作为主控制芯片，采用DAC0832数模转换芯片和运放OP07组成D/A转换电路和I/V转换电路，采用4*4矩阵键盘进行输入控制，最终通过1602液晶显示屏实现各项参数的实时显示。

【技术特征摘要】
1.一种基于单片机的阶梯波信号发生器，其特征在于：包括外围控制电路、STC89C52单片机、DAC0832数模转换器、OP07运算放大芯片和1602液晶显示屏；采用STC89C52单片机作为主控制芯片，采用DAC0832数模转换芯片和运放OP07组成D/A转换电路和I/V转换电路，采用4*4矩阵键盘进行输入控制，最终通过1602液晶显示屏实现各项参数的实时显示。2.根据权利要求1所述的基于单片机的阶梯波信号发生器，其特征在于：所述外围控制电路矩阵键盘直接与STC89C52单片机连接。3.根据权利要求2所述的基于单片机的阶梯波信号发生器，其特征在于：DAC0832采用直通工作方式，DAC0...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，孙杏，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61