[发明专利]一种简易DDS波形发生器及DDS波形发生方法

说明书

技术领域

本发明涉及波形发生器领域，具体地讲，涉及一种简易DDS波形发生器及DDS波形发生方法。

背景技术

信号发生器在教学实验中应用广泛，方波和正弦波信号是一种应用极为广泛的信号，通常作为标准信号，用于电子电路的性能试验、参数测量或教学实验演示。目前，常用的信号发生器普遍存在价格昂贵、功能模式固定、可扩展性差等缺点，在教学实验中，任意函数波形发生编程等功能并不能完全发挥出来，造成极大的资源浪费，急需一种经济型、体积小、能满足常用信号输出，适合教学实验用的信号发生器。

国外大部分著名的仪器公司采用DDS技术研制信号发生器，而国内在这一技术方面的研究较少。尽管部分参考文献讨论了DDS技术，但在产品制造方面，用DDS技术实现的成型信号发生器却非常少。由于DDS技术在波形合成方面的种种优点，以及随着国内电子、电信事业的发展，对信号发生器的要求的不断提高，发明一种基于DDS技术经济型、体积小、精度较高的信号发生器，具有重大的现实意义。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种简易DDS波形发生器及DDS波形发生方法，精密灵活、成本低、具有频率调节、幅度调节的功能。

本发明采用如下技术方案实现发明目的：

一种简易DDS波形发生器，包括单片机，其特征是：所述单片机连接D/A转换模块和DDS波形发生模块，所述D/A转换模块和DDS波形发生模块均连接幅度调节模块，所述幅度调节模块连接比较整形模块，所述幅度调节模块和比较整形模块均连接继电器输出模块，所述单片机还连接LCD显示器和键盘，所述键盘上设置有方波/正弦波选择按键、增加按键、减少按键、左移按键、右移按键和模式切换按键。

作为对本技术方案的进一步限定，所述DDS波形发生模块采用AD9833芯片，所述AD9833芯片的引脚1通过电容C4连接5V电源，所述AD9833芯片的引脚6、引脚7和引脚8连接芯片MC74HC244AN，所述芯片MC74HC244AN连接所述单片机的引脚46、引脚57和引脚58。

作为对本技术方案的进一步限定，所述幅度调节模块采用乘法器芯片MPY634，所述乘法器芯片MPY634的引脚1连接所述单片机的引脚64，所述乘法器芯片MPY634的引脚6连接所述AD9833芯片的引脚10，所述乘法器芯片MPY634的引脚7连接稳压器R8，所述稳压器R8一端通过电阻R28连接所述D/A转换模块，所述稳压器R8的另一端通过时电阻R29接地，所述乘法器芯片MPY634的引脚12电阻R27和电阻R32,所述电阻R27另一端连接所述乘法器芯片MPY634的引脚11，所述电阻R32的另一端连接芯片AD8061的引脚3，所述芯片AD8061的引脚6连接所述继电器输出模块。

作为对本技术方案的进一步限定，所述单片机采用C8051F系列单片机。

作为对本技术方案的进一步限定，所述比较整形模块包括比较器MAX9686，所述比较器MAX9686的引脚2通过电阻R9连接调节电位器R13，所述调节电位器一端通过电阻R11连接稳压端，所述调节电位器另一端通过电阻R10接地，所述比较器MAX9686的引脚3通过电阻R34连接RELAY-OUT端，所述比较器MAX9686的引脚2通过电阻R33连接所述比较器MAX9686引脚7。

一种简易DDS波形发生器产生DDS波形的方法，其特征是：

（1）单片机首先在液晶屏上显示一些开机信息，然后读出键盘输入的频率、幅度和波形；

（2）若有按键输入，则根据输入频率计算出频率控制字，并对DDS芯片进行编程，使DDS芯片产生出相应频率的正弦波形，根据输入幅度调整单片机D/A输出电压，从而控制正弦波的幅度，并将频率、幅度保存在单片机内部FLASH空间中，防止数据丢失；

（3）若没有键盘输入时，则系统默认输出1V、1HZ正弦波或1HZ方波；

（4）若工作过程中发生看门狗复位或时钟丢失检测器复位，则读出上次工作时保存的频率、幅度值，恢复复位前的工作状态；

（5）继电器输出模块根据单片机的输出指令输出正弦波或者方波。