本发明专利技术涉及一种多功能波形发生装置及方法，其装置包括主控制器、DDS多波形发生电路、显示屏和按键，所述DDS多波形发生电路、所述显示屏以及所述按键均与所述主控制器电连接。本发明专利技术以主控制器为核心，采用DDS多波形发生电路，其在按键的调节下不仅可以产生频率不同的正弦、三角波和方波并显示在显示屏上，而且还可以控制波形的初始相位，利用晶体振荡电路可以提升多波形发生器的输出频率稳定度；本发明专利技术结构较为简单、体积小且价格便宜，非常适合作为教学设备使用。为教学设备使用。为教学设备使用。
【技术实现步骤摘要】
一种多功能波形发生装置及方法
[0001]本专利技术涉及一种信号源，具体涉及一种多功能波形发生装置及方法。
技术介绍
[0002]波形发生器是一种信号源，它被广泛用于电子电路、自动控制和科学试验等这些领域。例如：测量电参量、雷达、通信、电子对抗与电子系统、宇航和遥控遥测技术等等，所以说——高质量的信号源是高性能指针实现的关键，许许多多的现代电子仪器设备和许多系统功能的实现都得取决于其信号源的性能，因此可以说高质量的信号源是诸多电子系统的“命脉”。伴随着通信技术以及雷达技术的快速发展，对信号源的一些性能(例如频率稳定度、频谱的纯度、频率的范围、其输出频率的个数以及信号波形的形状)提出了更多的要求。另外，波形发生器也可以作为教学设备，但由于现有的波形发生器通常过于昂贵且体积较大，极大的影响教学质量，并给校园设备管理人员带来维护上的压力。
技术实现思路
[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种多功能波形发生装置及方法，其结构简单、体积小且成本低，可以产生稳定的正弦、方波和三角波三种周期性波形。
[0004]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种多功能波形发生装置，包括主控制器、DDS多波形发生电路、显示屏和按键，所述DDS多波形发生电路、所述显示屏以及所述按键均与所述主控制器电连接。
[0005]本专利技术的有益效果是：本专利技术一种多功能波形发生装置以主控制器为核心，采用DDS多波形发生电路，其在按键的调节下不仅可以产生频率不同的正弦、三角波和方波并显示在显示屏上，而且还可以控制波形的初始相位，利用晶体振荡电路可以提升多波形发生器的输出频率稳定度；本专利技术结构较为简单、体积小且价格便宜，非常适合作为教学设备使用。
[0006]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0007]进一步，所述DDS多波形发生电路包括DDC电路、D/A转换器、低通滤波器和信号放大器；
[0008]所述DDC电路包括型号为AD9833BRM的DDC芯片D1和晶振CY1；所述DDC芯片D1的VDD引脚连接在AVCC+5V电源电压上，所述DDC芯片D1的VDD引脚还分别通过电容C2和电容C3接AGND；所述DDC芯片D1的COMP引脚通过电容C4连接在AVCC+5V电源电压上；所述DDC芯片D1的CAP引脚分别通过电容C6和电容C7接DGND；所述晶振CY1的VCC引脚通过DGND引脚接DGND；所述DDC芯片D1的MCLK引脚连接在所述晶振CY1的OUT引脚上，所述晶振CY1的GND引脚接DGND，所述晶振CY1的VCC引脚通过磁珠B1连接在DVCC+5V电源电压上，所述晶振CY1的VCC引脚还分别通过电容C9和电容C10接地；所述DDC芯片D1的AGND引脚接AGND，所述DDC芯片D1的VOUT引脚与所述D/A转换器连接；
[0009]所述D/A转换器包括型号为TLV2374的运算放大器U1A，所述运算放大器U1A的同向
输入端通过电阻R3连接在所述DDC芯片D1的VOUT引脚上，所述运算放大器U1A的同向输入端还通过电容C5接AGND，所述运算放大器U1A的反向输入端与所述运算放大器U1A的输出端连接，所述运算放大器U1A的电源负端接AGND，所述运算放大器U1A的电源正端接VCC12V的电源电压，所述运算放大器U1A的电源正端还通过电容C1接AGND；所述运算放大器U1A的输出端与所述低通滤波器连接；
[0010]所述低通滤波器包括型号为TLV2374的运算放大器U1B，所述运算放大器U1B的同向输入端依次通过电阻R2以及电阻R1连接在所述运算放大器U1A的输出端上，所述电阻R2和所述电阻R1的公共连接端通过电容C8连接在所述运算放大器U1B的输出端上，所述运算放大器U1B的反向输入与所述运算放大器U1B的输出端连接，所述运算放大器U1B的输出端与所述信号放大器连接；
[0011]所述信号放大器包括型号为TLV2374的运算放大器U1C以及型号为LM393DR的双电压比较器U2A；所述运算放大器U1C的反向输入端依次通过电阻R7以及电容C12连接在所述运算放大器U1B的输出端上，所述运算放大器U1C的反向输入端还通过电阻R5与所述运算放大器U1C的输出端连接，所述运算放大器U1C的正向输入端通过电阻R12连接在AVCC+5V的电源电压上，所述运算放大器U1C的正向输入端还通过电阻R13接AGND；所述运算放大器U1C的输出端与所述双电压比较器U2A的同向输入端连接，所述双电压比较器U2A的反向输入端通过电阻R14连接在AVCC+5V的电源电压上，所述双电压比较器U2A的反向输入端通过电阻R15接AGND，所述双电压比较器U2A的电源负端接AGND，所述双电压比较器U2A的电源正端连接在AVCC+5V的电源电压上，所述双电压比较器U2A的电源正端还通过电容C11接AGND，所述双电压比较器U2A的电源正端还通过电阻R6连接在所述双电压比较器U2A的输出端上，所述双电压比较器U2A的输出端与所述主控制器连接。
[0012]进一步，还包括电源电路，所述电源电路分别与所述主控制器以及所述显示屏电连接。
[0013]进一步，还包括串口电路，所述串口电路与所述主控制器电连接。
[0014]采用上述进一步方案的有益效果是：本专利技术的装置通过串口电路可以实现与上位机之间进行通信，方便数据的传输与应用。
[0015]进一步，所述主控制器采用型号为STM32F103的单片机，所述显示屏采用OLED显示屏。
[0016]进一步，还包括外壳，所述主控制器以及所述DDS多波形发生电路集成封装在所述外壳内，所述外壳的顶面设有倾斜的显示屏镶嵌口和控制面板，所述显示屏镶嵌在所述显示屏镶嵌口中，所述按键镶嵌在所述控制面板中；所述外壳的侧面设有防尘散热口，所述外壳的侧面还设有提手。
[0017]基于上述一种多功能波形发生装置，本专利技术还提供一种多功能波形发生方法。
[0018]一种多功能波形发生方法，应用于上述所述多功能波形发生装置，包括如下步骤，
[0019]S1，开机初始化，通过显示屏显示界面；
[0020]S2，检测是否有按键按下；若否，则使显示屏继续显示当前界面；若是，则通过按键调整波形类型、波形频率以及波形幅度；其中，波形类型包括正弦波、三角波和矩形波；
[0021]S3，根据调整的波形类型、波形频率以及波形幅度在显示屏上显示对应的波形。
[0022]本专利技术的有益效果是：本专利技术一种多功能波形发生方法在按键的调节下不仅可以
产生频率不同的正弦、三角波和方波并显示在显示屏上，而且还可以控制波形的初始相位，利用晶体振荡电路可以提升多波形发生器的输出频率稳定度。
[0023]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0024]进一步，在所述S2中，通过调整离散化的相位值来控制波形类型和波形幅度，通过调整定时器的溢出时间来控制波形频率；
[0025]令离散化的相位值点数为N，定时器的频率为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多功能波形发生装置，其特征在于：包括主控制器、DDS多波形发生电路、显示屏和按键，所述DDS多波形发生电路、所述显示屏以及所述按键均与所述主控制器电连接。2.根据权利要求1所述的多功能波形发生装置，其特征在于：所述DDS多波形发生电路包括DDC电路、D/A转换器、低通滤波器和信号放大器；所述DDC电路包括型号为AD9833BRM的DDC芯片D1和晶振CY1；所述DDC芯片D1的VDD引脚连接在AVCC+5V电源电压上，所述DDC芯片D1的VDD引脚还分别通过电容C2和电容C3接AGND；所述DDC芯片D1的COMP引脚通过电容C4连接在AVCC+5V电源电压上；所述DDC芯片D1的CAP引脚分别通过电容C6和电容C7接DGND；所述晶振CY1的VCC引脚通过DGND引脚接DGND；所述DDC芯片D1的MCLK引脚连接在所述晶振CY1的OUT引脚上，所述晶振CY1的GND引脚接DGND，所述晶振CY1的VCC引脚通过磁珠B1连接在DVCC+5V电源电压上，所述晶振CY1的VCC引脚还分别通过电容C9和电容C10接地；所述DDC芯片D1的AGND引脚接AGND，所述DDC芯片D1的VOUT引脚与所述D/A转换器连接；所述D/A转换器包括型号为TLV2374的运算放大器U1A，所述运算放大器U1A的同向输入端通过电阻R3连接在所述DDC芯片D1的VOUT引脚上，所述运算放大器U1A的同向输入端还通过电容C5接AGND，所述运算放大器U1A的反向输入端与所述运算放大器U1A的输出端连接，所述运算放大器U1A的电源负端接AGND，所述运算放大器U1A的电源正端接VCC12V的电源电压，所述运算放大器U1A的电源正端还通过电容C1接AGND；所述运算放大器U1A的输出端与所述低通滤波器连接；所述低通滤波器包括型号为TLV2374的运算放大器U1B，所述运算放大器U1B的同向输入端依次通过电阻R2以及电阻R1连接在所述运算放大器U1A的输出端上，所述电阻R2和所述电阻R1的公共连接端通过电容C8连接在所述运算放大器U1B的输出端上，所述运算放大器U1B的反向输入与所述运算放大器U1B的输出端连接，所述运算放大器U1B的输出端与所述信号放大器连接；所述信号放大器包括型号为TLV2374的运算放大器U1C以及型号为LM393DR的双电压比较器U2A；所述运算放大器U1C的反向输入端依次通过电阻R7以及电容C12连接在所述运算放大器U1B的输出端上，所述运算放大器U1C的反向输入端还通过电阻R5与所述运算放大器U1C的输出端连接，所述运算放大器U1C的正向输入端通过电阻R12连接在AVCC+5V的电源电压上，所述运算放大器U1C的正向输入端还通过电阻R13接AGND；所述运算放大器U1C的输出端与所述双电压比较器U2A的同向输入端连接，所述双电压比较器U2A的反向输入端通过电阻R14连...
【专利技术属性】
技术研发人员：李精华，覃柳静，
申请(专利权)人：桂林航天工业学院，
类型：发明
国别省市：
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