智能双路数字信号源

2006-09-29 14:32:01来源: 单片机与嵌入式系统ic网

   实验室常用的信号源一般都是用模拟电路来产生所用的信号。模拟电路有着一些不可避免的缺点,如使用不方便、功能不全、分辨率低、价格昂贵等。用单片机实现的数字信号源具有使用方便、功能强大、性价比高的特点。本项目采用单片机实现,继承了一般数字信号源的优点,特别提供了双路同频有相差的输出信号,以满足实验室与工厂的实际需要。

1 硬件电路描述

  
  本系统采用总线结构,CPU为8031,外挂1个2718RAM,键盘为4×4矩阵键盘,通过244缓冲器与8031接上,138译码器负责给各个终端提供地址,其输出端与个芯片片选端相连。4个发光二极管分别表示电源正弦波、余弦波、斜波,通过373锁存器挂在总线上。ICM7212AM为LED显示译码驱动芯片,有译码驱动与保持功能。可驱动4个共阳极7段数码管,且亮度可以调节。DAC0832为8位D/A转换器,有两级锁存功能,能实现各种缓冲方式,便于实行双路同时输出。滤波电路采用双极性二级放大滤波,可无级调剂输出波形幅值以及平均值。硬件示意图如图1所示。

2 软件流程图及功能演示


2.1 软件流程图


  软件编程力图模块化设计,分主程序以及几个子程序。考虑到汇编语言执行效率较高,故全部程序均采用汇编语言编写。主程序主要负责接受键盘的输入控制并对其进行存储与显示。正弦波、方波、斜波子程序主要用于对各种波形的给定频率从小相位进行解算,得出定时器的初值。采用定时中断控制输出频率与相位差。中断子程序主要用来查表输出各电压点。输出各种波形各点的电压。各部分的流程图如图2所示(方波与斜波流程图与正弦波的相似)。


2.2 功能演示
  
  功能演示情况如图3所示。



3 性能简介
  
  本智能双路数字信号源可产生方波、斜波、正弦波3种信号。每种信号的频率范围为0.1~2 kHz,最小刻度0.1 Hz,频率由数码管显示,明了美观。可同时输出两路同频率有相差的信号,也可以输出一路信号。
  
  两路输出的相位差可人为设定,移相范围0°~360°。所有设定均通过键盘完成,操作简单方便。
  
  输出信号均可任意调节,平均值在-12~+12 V之间,峰峰值在0~10 V之间,所有调节均为无级调节。功能齐全,价格便宜,批量生产成本价在80元左右,适合实验室以及工厂使用,市场前景好。

参考文献

[1] 李华.MCS-51系列单片机实用接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,1993.
[2] 甘登岱,李广东,徐建平.单片机实用开发指南[M].北京:科学出版社,1994.

关键字:单片机  正弦  流程图

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/designarticles/mcu/200609/6319.html
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