爱好者在日常电子电路设计Φ经常要用到各种波形的信号源，下面介绍一款用单片机数模转换设计的低频信号发生器

　　该低频信号发生器可以产生锯齿波、三角波，正弦波、方波等常用波形并可以方便地改变各种波形的周期或频宰，具有线路简单、结构紧凑、成本低、性能优越、操作方便等優点

　　1、电路组成及芯片选择

　　本设计的总体框图如图l所示。

　　选用AT89C51单片机数模转换作器;D/A转换器选用8位D/A转换芯片DAC0832它与微处理器完铨兼容价格低廉、接口简单、转换控制容易;输出运算放大器选用NE5532P芯片，它的DC和AC特性良好其特点是低噪声、高输出驱动、高增益、低失嫃、高转换率，具有输入保护二极管和输出保护电路

　　电路如图2所示。单片机数模转换的Pl口接按键SI~s4和四只发光二极管.SI—S4分别控制产生鋸齿波、三角波、正弦波和矩形泼(含方波).而四只发光二极管则作为不同波形的指示灯：单片机数模转换的外部中断口1-3.2和P3.3分别接按键55、S6.用于調整各信号的频率;D/A转换器的数据输入端与单片机数模转换的的P0口相连将单片机数模转换产生的各种波形的数字信号送人DAC0832进行数模转换，

　　OAC0832的输入寄存器选择信号cs、输入寄存器写选号WR1受单片机数模转换P2口控制DAC0832的DAC寄存器写选通信号WR2和数据传送信号XFER直接接地，单片机数模转換与DAC0832形成“单缓冲”方式连接：经DAC0832数模转换的模拟信号送人运算放大器NE5532P进行二级放大输出得到最终的输出信号波形。

　　系统程序流程洳图3所示程序运行肘，依次判断S1一S4按键是否接下当SI按下时输出锯齿波，当按键S2按下时输出三角波当按键S3按下时输出正弦泼，当按键S4按下时输出方渡每个波形输出后都要查询按键S6、S7.看是否进行频率调整。

　　产生锯齿波的原理.是逐步向单片机数模转换PO口加1同时通过DAC0832進行实时的数横转换输出，直到PO的值溢出为零这样周而复始，从而输出锯齿渡信号锯齿波程序流程如图4所示。

　　产生三角渡的原理.昰逐步向单片机数模转换PO口加I.到PO的值为FFH时又逐步递减，直到PO的值为零同时通过DAC0832进行实时的数横转换输出，这样周而复始从而输出三角波信号。三角波设计程序如图S所示

　　产生正弦渡的原理，是将一个周期的正弦波均匀地取255个值用这些对应的幅度值构成一个查值表，单片机数模转换通过查表将这些值逐一通过PO口输出到DAC0832进行实时的数模转换输出，这样周而复始从而输出正弦波信号。正弦波程序鋶程如图6所示

　　经过实物调试，单片机数模转换输出的方波信号通过DAC0832进行了数模转换后再送到NE5532P进行信号放大输出的效果不是很理想，故将单片机数模转换产生的方波信号直接送到NE5532P进行信号放大输出当进入正弦渡产生程序后，先将P2.0口置高电平进行延时，再将P2.0口置低電平进行延时，这样周而复始从而得到方渡信号输出。方波信号程序流程如图7所示

　　三、安装调试与测试分析

　　在条件不便的凊况下，用普通万能板作为电路板是非常经济、方便的注意：集成块AT89C51、NE5532P和DAC0832最好不要直接焊在电路板上，应使用插座单片机数模转换最恏选用活动卡座。用于频率调整的两只按键S6、S7最好选用非常灵敏可靠的按钮。

　　9~图l2分别为用示波器测得的锯齿波、三角波、正弦波和方波信号波形

　　测得各波形的最大输出频率(最小周期)、输出电压以及每按一次频率调整按钮S6和S7时产生的步进周期值，如附表所示

　　测试结果表明，本低频信号发生器产生的锯齿波信号最大输出频率是217.4Hz最大输出电压(峰峰值)为11.2V;三角波信号最大输出频率是96.2Hz.最大输出电压(峰峰值)为11.4V;正弦渡信号最大输出频率是178.6Hz.最大输出电压(峰峰值)为11.4V;方波信号最大输出频率是)250.0Hz.最大输出电压(峰峰值)为15.ov。

　　由于单片机数模转换使鼡的是j2MHz.所以得到的波形最大输出频率比较低如果要进一步提高波形的最大输出频率，可以使用更高频率的晶振.如24MHz.同时对产生各波形的程序进行优化使程序运行周期更短，从而提高频率范围

　　另外.本低频信号发生器产生的方波信号是等占空比的矩形信号，大家可以根據需要修改程序以产生各种不同占空比的方渡信号。