函数信号发生器的设计

摘 要：本文介绍一种用AT89C52单片机为核心，配合信号发生芯片MAX308构成的波形发生器，可产生方波、三角波、正弦波、锯齿波等多种波形。该系统结构简单、体积小，具有很高的性价比。

关键字：单片机；MAX308；波形发生器

一、设计原理

以单片机为控制核心，通过按键实现选择对应的波形，单片机判断输入的按键从而通过I/O口来控制MAX308的A0、A1引脚，从而控制MAX308的输出波形。整个系统框图如图1所示：

二、硬件电路图

1、MAX308

MAX308的特性如下：

（1）工作频率范围为：0.1Hz-20MHz

（2）频率和占空比独立可调

（3）非线性失真：小于0.75%

（4）输出波形：正弦波、三角波、锯齿波、矩形波、脉冲波

（5）输出波形：VP-P=2V

MAX308的核心为一个电流控制的振荡器，通过恒定电流对外部电容C充电和放电，获得三角波和方波输出。充、放电电流由流进MAX308的IIN脚的电流控制，由加在引脚FADJ、DADJ上的电压调整。VDADJ来控制外部电容C的充、放电电流的比值，当VDADJ=0时，波形的占空比为50%，当VDADJ=2.3V时，波形的占空比为10%～90%，通过电阻RF（连接在FADJ和2.5V基准电压之间）和RD（连接在DADJ和2.5V基准电压之间）就可以实现对频偏和占空比进行调整。

MAX308内部还有正弦整形电路、比较器、复用器以及鉴相器电路，它们共同实现了正弦波、三角波、锯齿波、矩形波、脉冲波的生成。波形选择是通过两个输入引脚A0、A1的逻辑电平来实现的。当A1A0=00时，选择的矩形波，当A1A0=01时，选择的三角波，当A1=1时，选择的是正弦波。MAX308的外围电路图如图3所示。

2、单片机电路图

单片机选择的是AT89C52，单片机的最小系统包括晶振电路、复位电路，以及EA接高电平。单片机的外围电路连接如下：P2.0和P2.1连接MAX308的A0和A1，用于选择输出波形。P1.0和P1.7连接一个4*4的按键。其中P1.0～P1.3连接按键的行线，其中P1.4～P1.7连接按键的列线。

三、软件流程图

软件流程图主要实现功能是：检测按键的输入、根据输入的结果选择相应的波形信号，如果输入的“0号键”得到的是正弦波，如果输入的“1号键”得到的是矩形波，如果输入的“2号键”得到的是三角波。软件流程图如图4所示。

参考文献

[1]郭天翔.新概念51单片机C语言教程入门、提高、开发、拓展 北京电子工业出版 2009年1月

[2]程全.基于AT89C52实现的多种波形发生器的设计[J].周口师范学院学报，2005.22（5）：57～58.

[3]童诗白.模拟电路技术基础[M].北京：高等教育出版社，2000.171～202.

作者介介

程俊红（1979—），讲师。