一種基于單片機(jī)的信號(hào)源電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于單片機(jī)的信號(hào)源電路，包括單片機(jī)、電子電位器和MAX038芯片；電子電位器的高電位端與電源VCC相連接，電子電位器的低電位端接地，電子電位器的滑動(dòng)端與MAX038芯片的占空比調(diào)整端相連接，電子電位器的受控端與單片機(jī)的輸出端相連。本實(shí)用新型具有信號(hào)占空比選擇靈活，能產(chǎn)生具有各種占空比的信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種基于單片機(jī)的信號(hào)源電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種信號(hào)源電路，具體是一種基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)占空比數(shù) 字化調(diào)節(jié)的信號(hào)源電路，屬于信號(hào)發(fā)生與控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 信號(hào)源電路系統(tǒng)能產(chǎn)生某些特定的周期性時(shí)間函數(shù)波形(常見的有正弦波、方波、 三角波、鋸齒波和脈沖波等)信號(hào)，頻率范圍可從微赫級(jí)到上百兆赫，在電子測(cè)量領(lǐng)域有著 廣泛的應(yīng)用。
[0003] 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器芯片是常見的實(shí)現(xiàn)信號(hào)源電路的核心部件，如L8038，BA205等器 件應(yīng)用都非常廣泛，但是它們的功能較少，精度不高，頻率上限只有3000KHZ，無法產(chǎn)生更高 頻率的信號(hào)，套接方式也不夠靈活，頻率和占空比不能獨(dú)立調(diào)節(jié)，二者相互影響。
[0004] 美國(guó)Maxim公司生產(chǎn)的MAX038芯片逐漸得到更多的應(yīng)用，采用該芯片設(shè)計(jì)信號(hào)源 電路不但設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，可以生成同一頻率信號(hào)的各種波形信號(hào)，而且能以最少的外部元件構(gòu) 成多波形信號(hào)發(fā)生器，但是現(xiàn)有技術(shù)中采用AX038芯片實(shí)現(xiàn)的信號(hào)源電路通常占空比固定 為50%，或者需要通過多個(gè)擋位開關(guān)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)調(diào)節(jié):MAX038芯片7號(hào)引腳為占空比調(diào)整端， 調(diào)整該端口電壓，即可實(shí)現(xiàn)輸出波形占空比15%~85%調(diào)整，現(xiàn)有技術(shù)中通常是通過多個(gè) 撥碼開關(guān)實(shí)現(xiàn)MAX038芯片7號(hào)引腳電壓的選擇(通過一個(gè)撥碼開關(guān)控制某具有特定電壓的 電節(jié)點(diǎn)與MAX038芯片7號(hào)引腳的通斷），一個(gè)撥碼開關(guān)對(duì)應(yīng)一個(gè)具有特定電壓的電節(jié)點(diǎn)，顯 然這會(huì)導(dǎo)致電路復(fù)雜，并且由于不能設(shè)置太多的擋位開關(guān)，因此信號(hào)占空比選擇有限，不能 產(chǎn)生具有各種占空比的信號(hào)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實(shí)用新型的目的是怎樣提供一種信號(hào)占空比選 擇靈活，輸出信號(hào)占空比能數(shù)字化調(diào)節(jié)，產(chǎn)生具有各種占空比信號(hào)的信號(hào)源電路。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下的技術(shù)方案。
[0007] 一種基于單片機(jī)的信號(hào)源電路，其特征在于:包括單片機(jī)、電子電位器和MAX038芯 片；
[0008] 所述MAX038芯片具有第一波形選擇端、第二波形選擇端、占空比調(diào)整端和信號(hào)輸 出立而；
[0009] 所述電子電位器的高電位端與電源VCC相連接，電子電位器的低電位端接地，電子 電位器的滑動(dòng)端與MAX038芯片的占空比調(diào)整端相連接，電子電位器的受控端與單片機(jī)的輸 出端相連。
[0010]進(jìn)一步的，所述MAX038芯片的信號(hào)輸出端與放大濾波電路的輸入端相連接。
[0011] 更進(jìn)一步的，所述MAX038芯片的第一波形選擇端和第二波形選擇端均與單片機(jī)的 輸出?而相連接。
[0012] 相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0013] 本實(shí)用新型中電子電位器的高電位端與電源VCC相連接，電子電位器的低電位端 接地，電子電位器的滑動(dòng)端與MAX038芯片的占空比調(diào)整端相連接，因此電子電位器實(shí)際構(gòu) 成一個(gè)調(diào)壓器，單片機(jī)控制電子電位器的受控端使得電子電位器的滑動(dòng)端電位得到控制， 因此能夠?qū)AX038芯片輸出信號(hào)的占空比進(jìn)行控制，綜上，本實(shí)用新型中單片機(jī)通過向電 子電位器的受控端發(fā)送數(shù)字信號(hào)即可調(diào)節(jié)信號(hào)源電路輸出信號(hào)的占空比，與現(xiàn)有技術(shù)中通 過擋位開關(guān)選擇不同的MAX038芯片占空比調(diào)整端電壓的現(xiàn)狀相比，本實(shí)用新型具有信號(hào)占 空比選擇靈活，輸出信號(hào)占空比能數(shù)字化調(diào)節(jié)，產(chǎn)生具有各種占空比信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)圖；
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0016] 如圖1所示，一種基于單片機(jī)的信號(hào)源電路，包括單片機(jī)、電子電位器和MAX038芯 片；
[0017] MAX038芯片能精密地產(chǎn)生三角波、鋸齒波、矩形波(含方波）、正弦波信號(hào)。其主要 特點(diǎn)在于:頻率范圍從〇 . IHz~20MHz，最高可達(dá)40MHz，各種波形的輸出幅度均為2V (峰峰 值）；占空比調(diào)節(jié)范圍寬，占空比和頻率均可單獨(dú)調(diào)節(jié)，二者互不影響，占空比最大調(diào)節(jié)范圍 是15%~85%;波形失真小，正弦波失真度小于0.75%，占空比調(diào)節(jié)時(shí)非線性度低于2%;采 用±5V雙電源供電，允許有5%變化范圍，電源電流為80mA，典型功耗400mW，工作溫度范圍 為0~70°C。
[0018] MAX038芯片具有第一波形選擇端、第二波形選擇端、占空比調(diào)整端和信號(hào)輸出端； 其中，MAX038芯片7號(hào)引腳為占空比調(diào)整端，調(diào)整該端口電壓，即可實(shí)現(xiàn)輸出波形占空比 15%~85%調(diào)整，當(dāng)該端口電壓為0時(shí)，輸出波形占空比為50%。
[0019] 電子電位器為X9313芯片，該電子電位器具有如下弓丨腳："增加輸入引腳/?VC"，"升 降輸入引腳而"，"高電位端VH"，"低電位端VL"，"地端VSS"，"滑動(dòng)端VW"和"片選輸入端 石"，其中"增加輸入引腳涵"，"升降輸入引腳函"和"片選輸入端石"為電子電位器的 受控端。
[0020] 單片機(jī)采用普通單片機(jī)即可。
[0021] 具體電路連接關(guān)系是：
[0022]電子電位器的高電位端與電源VCC相連接，電子電位器的低電位端接地，電子電位 器的滑動(dòng)端與MAX038芯片的占空比調(diào)整端相連接，電子電位器的受控端與單片機(jī)的輸出端 相連。
[0023]由于MAX038的各種輸出波形的峰峰幅值均為2V，為了適合不同應(yīng)用場(chǎng)合，為其添 加一級(jí)放大濾波電路，MAX038芯片的信號(hào)輸出端與放大濾波電路的輸入端相連接。
[0024]為了實(shí)現(xiàn)各種輸出波形選擇，MAX038芯片的第一波形選擇端和第二波形選擇端均 與單片機(jī)的輸出端相連接。
[0025] 本實(shí)用新型工作原理如下：
[0026] 以上電子電位器的連接構(gòu)成了一個(gè)調(diào)壓電路，調(diào)壓電路的輸出端為電子電位器的 滑動(dòng)端VW，由于電子電位器的高電位端與電源VCC相連接，電子電位器的低電位端接地，因 此電子電位器的滑動(dòng)端VW電壓可在電源電壓(5V)與地電壓(OV)之間變化，調(diào)節(jié)精度由所選 電子電位器的抽頭數(shù)決定，本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】所舉例的X9313芯片調(diào)節(jié)精度為0.6V。
[0027] 具體工作時(shí)，增加輸入引腳^由下降沿觸發(fā)，該引腳上出現(xiàn)的下降沿將使得滑 動(dòng)端VW朝內(nèi)部計(jì)數(shù)器增加或減小的方向移動(dòng)，升降輸入引腳^上的邏輯電平控制著電子 電位器滑動(dòng)端VW移動(dòng)的方向；增加輸入引腳和升降輸入引腳W)的信號(hào)均由單片機(jī)提 供，從而實(shí)現(xiàn)電子電位器的滑動(dòng)端VW電壓在5V與OV之間連續(xù)調(diào)節(jié)。
[0028]由于電子電位器的滑動(dòng)端與MAX038芯片的占空比調(diào)整端相連接，因此單片機(jī)能通 過調(diào)整調(diào)壓電路（由電子電位器構(gòu)成）的輸出電壓實(shí)現(xiàn)MAX038芯片輸出信號(hào)的占空比數(shù)字 化控制。具體的MAX038芯片的占空比調(diào)整端電壓與輸出信號(hào)占空比之間的關(guān)系是：V = (50%-D) X0.0575,式中D表示輸出信號(hào)占空比。
[0029] 單片機(jī)還可以通過與之連接的上位機(jī)來發(fā)送控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)調(diào)壓電路輸出電壓調(diào) 整，或者如圖1所示通過兩個(gè)與單片機(jī)輸入口相連接的按鍵來實(shí)調(diào)壓電路輸出電壓調(diào)整(單 片機(jī)接收到按鍵產(chǎn)生的電平后通過向電子電位器的受控端發(fā)送控制信號(hào)控制電子電位器 的滑動(dòng)端VW電壓，當(dāng)然按鍵按下的次數(shù)與電位器的滑動(dòng)端VW電壓被調(diào)整的值之間存在一個(gè) 對(duì)應(yīng)關(guān)系，這一對(duì)應(yīng)關(guān)系需要由單片機(jī)處理器的邏輯運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)）。
[0030] 此外本實(shí)用新型的波形選擇可以通過MAX038芯片具有第一波形選擇端和第二波 形選擇端的電位來實(shí)現(xiàn)。第一波形選擇端和第二波形選擇端均與單片機(jī)的輸出端相連接以 實(shí)現(xiàn)獲取電平值，當(dāng)然也可以通過撥碼開關(guān)控制實(shí)現(xiàn)。
[0031] 最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參 照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本 實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范 圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于單片機(jī)的信號(hào)源電路，其特征在于：包括單片機(jī)、電子電位器和MAX038芯 片； 所述MAX038芯片具有第一波形選擇端、第二波形選擇端、占空比調(diào)整端和信號(hào)輸出端； 所述電子電位器的高電位端與電源VCC相連接，電子電位器的低電位端接地，電子電位 器的滑動(dòng)端與MAX038芯片的占空比調(diào)整端相連接，電子電位器的受控端與單片機(jī)的輸出端 相連。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的信號(hào)源電路，其特征在于，所述MAX038芯片 的信號(hào)輸出端與放大濾波電路的輸入端相連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的一種基于單片機(jī)的信號(hào)源電路，其特征在于，所述 MAX038芯片的第一波形選擇端和第二波形選擇端均與單片機(jī)的輸出端相連接。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK205427530SQ201620208278
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月9日
【發(fā)明人】霍福翠
【申請(qǐng)人】重慶電子工程職業(yè)學(xué)院