[实用新型]一种基于单片机的三角波、正弦波产生系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三角波、正弦波产生系统，具体是一种基于单片机的三角波、正弦波产生系统。

背景技术

随着科技的发展，电子产品已经广泛应用到各行各业，甚至在人们的生活中处处可见。在仪器仪表的智能化管理及过程控制等领域信号发生器产生的信号在电路中常常用来代替前端电路的时间信号，为后端的电路提供一个理想的信号。由于信号源的特征参数均可人为设定，所以可以方便地模拟各种情况下不同特性的信号，我们可以通过测量对比输入和输出信号，来判断信号处理电路的功能和特性是否达到设计要求。高精度的信号发生器在计量和校准领域也可以作为标准信号源，待校准仪器以参考源为标准进行调校。由此可见信号发生器可以广泛应用在电子研发、维修、测量、校准等领域。三角波和正弦波作为信号源在实验和工程技术中有着广泛的应用，频率的稳定度和准确度是三角波和正弦波信号的两个重要技术指标。由于RC或LC产生的三角波、正弦波频率的稳定度和准确度相对较差，且需要外接DAC，这样不仅电路复杂而且增加了成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种频率调整方便、灵活且价格低廉的基于单片机的三角波、正弦波产生系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于单片机的三角波、正弦波产生系统，包括电源模块、复位电路、单片机、平衡电路、滤波电路、求和电路和放大电路，所述电源模块为整个发生装置提供电压，所述复位电路实现系统复位功能，所述单片机分别输出三角波和正弦波信号，所述平衡电路采用负压偏置去掉三角波和正弦波的直流分量，使三角波和正弦波成为幅值以X坐标为零点的交流信号，所述滤波电路对三角波和正弦波信号分别进行滤波处理，滤除干扰信号，所述求和电路对三角波信号和正弦波信号进行叠加运算，将经过叠加运算的信号经过放大电路进行放大处理。

作为本实用新型再进一步的方案：所述电源模块采用LM1117-3.3DC-DC模块，所述单片机采用C8051F021，所述求和电路的运放采用TL074。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型使用单片机C8051F021产生三角波和正弦波，由单片机产生的三角波和正弦波频率的稳定度和单片机的时钟晶振的稳定度相同，远远高于RC或LC产生的三角波、正弦波频率的稳定度，而且很多单片机不用外接DAC就可以方便的产生三角波、正弦波，只需改变程序就可以产生所需的信号波形，具有频率调整方便、灵活以及价格低廉等优势，采用单片机产生三角波、正弦波成为发展的需要。

附图说明

图1为基于单片机的三角波、正弦波产生系统的系统框图。

图2为基于单片机的三角波、正弦波产生系统中单片机的程序流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～2，本实用新型实施例中，一种基于单片机的三角波、正弦波产生系统，包括电源模块、复位电路、单片机、平衡电路、滤波电路、求和电路和放大电路，电源模块为整个发生装置提供电压，复位电路实现系统复位功能，单片机分别输出三角波和正弦波信号，平衡电路采用负压偏置去掉三角波和正弦波的直流分量，使三角波和正弦波成为幅值以X坐标为零点的交流信号，滤波电路对三角波和正弦波信号分别进行滤波处理，滤除干扰信号，求和电路对三角波信号和正弦波信号进行叠加运算，将经过叠加运算的信号经过放大电路进行放大处理。

电源模块采用LM1117-3.3DC-DC模块，单片机采用C8051F021，求和电路的运放采用TL074。

本实用新型的工作原理是：本实用新型系统上电运行后，定时器T0、T1分别进入定时状态，当到达正弦波设定的定时时间后触发T0中断，进入定时器T0中断服务程序，对于正弦波定时时间为正弦波周期除以采样点数，每次定时时间到通过单片机IO口输出正弦波每个采样点对应的数组元素并对采样点进行累加，当采样点增加到设定值时，对其清零，如此循环，就可以连续输出所需频率的正弦波；当到达三角波设定的定时时间后触发T1中断，进入定时器T1中断服务程序，对于三角波定时时间为三角波周期除以采样点数，每次定时时间到通过单片机IO口输出三角波采样点对应的增量值，通过标志位来判断是三角波上升的半周，还是下降的半周，在上升的半周对增量进行递增运算，在下降的半周对增量进行递减运算，当采样点数到达三角波半个周期的采样点数时，对其进行清零。如此循环就可以连续输出所需频率的三角波信号。通过平衡电路对三角波和正弦波的直流分量进去去除，得到幅值以X坐标为零点的交流信号、通过滤波电路对三角波和正弦波信号进行滤波处理，滤波干扰信号，求和电路对三角波信号和正弦波信号进行叠加运算，经过叠加运算的信号再经过放大电路进行放大处理，最终得到我们所需的调制信号。