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基于AT89C52单片机的超低频信号发生器设计

 电子设计的秘密 2015-04-28

摘 要:
设计以单片机 AT89C52 为核心的超低频信号发生器, 详细介绍该信号发生器的工作原理、硬件电路、软件流程及技术关键。 实际应用表明, 该信号发生器可以产生频率、峰谷值可调的、连续的方波、三角波和正弦波, 输出信号的频率范围为 0. 125 mHz( 毫赫兹) ~ 80 Hz, 幅值为-10~ +10 V 。 与传统信号发生器相比, 具有输出波形稳定和低频精度高的特点, 对于超低频信号发生器的设计具有重要的参考价值。

低频以及超低频信号在医学、电化学研究和实验教学中都有广泛的应用, 尤其在电化学领域里, 超低频信号发生器已成为电化学仪器必不可少的组成部分。电化学仪器配以方波、三角波和正弦波发生器 , 可以研究电化学系统各种暂态行为; 配以慢的线性扫描信号或阶梯波信号,可以自动进行稳态( 或接近稳态) 极化曲线测量。然而市面上适用于电化学领域的信号发生器很少 ,传统信号发生器无法满足专业需求, 且购买成本太高 。现介绍一种用单片机控制的信号发生器,可输出方波、 三角波及正弦波。产生的波形信号频率范围是0. 125 mHz( 毫赫兹) ~ 80 Hz ,输出的模拟信号电压范围是 - 10~ + 10 V , 输出信号的幅值和频率具有一定的调节范围。该信号发生器与传统的信号发生器相比 ,有如下的特点: 该信号发生器可以满足电化学领域对于信号发生器的要求, 最低频率可达到 0 . 125 mHz, 在国内达到先进水平 ,且该信号发生器在超低频时精度高 ,失真度小 ,性能稳定 ,电路结构简单 ,体积小。

硬件电路框图:

 

三角波产生原理框图:

 

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