绘制的信号发生器。方案、说明

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该发生器输出端的信号形状与用户在分辨率为 128x64 像素的图形 LCD 屏幕上“绘制”的曲线相匹配。这种发生器可用于测试各种电子设备。例如，您可以使用它为电子乐器选择最不寻常的音色波形。

米。 1（点击放大）

发生器输出端“绘制”曲线的重复频率可以从 0,2 更改为 7500 Hz，如果您在屏幕上绘制的不是一个周期而是多个周期，则甚至可以更高。例如，如果您绘制 64 个脉冲，那么它们的频率可以从大约 12,8 Hz 更改为 470 kHz。

指示器屏幕的下边缘对应于发生器第一个输出处的零电压，上边缘对应于最大正电压，可以通过发生器中的调节器将其从 0 更改为大约 +3,5 V。第二个输出处的信号的不同之处在于它不具有恒定分量。此外，在此输出处，在曲线重复频率较低的情况下，其形状可能会变形。

该发生器可以由任何 5 V 稳定直流电压源供电。它仅消耗 18 mA 的电流。当电源关闭时，屏幕上可用的曲线形状以数字方式存储在微控制器的非易失性存储器中，当电源打开时，它会恢复。

发生器电路如图所示。 1、其主要部分是DD1单片机（PIC16F873A-I/P）和HG1图形液晶显示器（MT-12864J-2FLA）。该指标的描述可以在[1]中找到，其与微控制器对接的特点可以在[2]中找到。

20 MHz 的微控制器时钟频率由 ZQ1 石英谐振器设置。 R1C1电路的设计目的是在电源打开时将微控制器设置为初始状态，VD1二极管确保电源关闭后电容器C1的快速放电。按钮 SB1-SB3 控制发生器。

微控制器以给定频率将存储在LCD屏幕上“绘制”的信号的存储器中的读数的二进制代码输出到输出RA0-RA5。电阻R2作为RA4输出的负载，与其他微控制器输出不同，它是根据开漏电路制成的。

二进制代码转换器连接到与输出值 RA0-RA5 成比例的电压，该电压由电阻器 R3-R8 组装而成。请注意，此处每个电阻器的电阻都是前一个电阻器的一半。这是正确转换所必需的，并且必须严格遵守。然而，电阻器R7的阻值略小于计算值，等于6kΩ，这部分补偿了电阻器R2对转换特性的影响。

电阻图上所示的电阻器 R3-R8 必须从最接近的标准额定值中以尽可能高的精度进行选择。在选择过程中应使用同一数字仪器测量它们的电阻。

所需电阻的阻值越小，选择就越准确。为了方便选择，每个电阻可以由两个电阻串联而成。其中一个的电阻应接近所需但小于所需的电阻，第二个应添加其余的电阻。

晶体管VT1上的射极跟随器消除了发电机负载对代码电压转换器操作的影响。电阻器 R9 设置晶体管的工作点，以便在所有输出 RA0-RA5 处同时处于低电压电平时，晶体管发射极的电压尽可能接近于零，但仍处于活动模式。这消除了“绘制”信号的下部（在液晶屏上）部分的失真。电容器 C5 可以平滑数字生成信号中的阶跃。当处理低频信号时，其电容可能需要增加数倍，而当处理高频信号时，可能需要减小其电容。

可变电阻R10调节输出信号的幅度。根据电路，当可变电阻滑块位于上部位置时，如果输出 12 意外短路到公共线，电阻器 R1 可以保护晶体管免受损坏。电容器 C6 不会将生成信号的直流分量传递到输出 2。

电容C4为发生器电源电路中的隔直电容，电阻R11的选择使显示屏上的图像对比度达到最佳。

绘制信号发生器
图。 2

该发生器组装在尺寸为 80x60x24 mm 的外壳中，其设计与 [3] 中描述的袖珍示波器类似。发生器外观如图所示。 2. 使用新编程的微控制器第一次打开仪器时，LCD 屏幕底部将显示一条直线。未来，这是上一交易日指定的形式的曲线。

按下发电机按钮之一即可开始工作。按下 SB1 按钮后，发生器的输出端会出现屏幕上所示形式的信号。通过按 SB2，它们切换到改变频率的模式，通过按 SB3 按钮，它们切换到输入或校正屏幕上曲线形状的模式。

在频率改变模式下，SB1按钮减小其值，SB3按钮增加其值。初始频率为 476 Hz。前面规定的范围内共有511个固定频率值。

进入输入模式并调整曲线后，条件光标始终位于曲线左侧的第一个点上。当按下 SB3 按钮时，点会在屏幕上向上移动，当它到达屏幕顶部时，它会从底部出现。当释放按钮时，点停止。将第一个点设置在所需位置后，按 SB2 按钮即可转到第二个点，设置好后，转到第三个点，依此类推。屏幕右边缘的点 128 之后是屏幕左边缘的点 1。

按照所述方式绘制所需波形后，按下 SB1 按钮打开发生器。在这种情况下，输入的曲线将被写入微控制器的非易失性存储器（EEPROM）中。因此，关闭设备电源并再次打开后，无需重新进入。

绘制信号发生器
图。 3

通过将耳机连接到发生器输出，可以在耳机中听到信号，或者在示波器屏幕上看到信号（图 3）。示波器的扫描速度设置为 0,2 ms/div，垂直通道的灵敏度设置为 0,5 V/div。

微控制器程序可以从 ftp://ftp.radio.ru/pub/2014/03/genf.zip 下载。

文学

液晶模组MT-12864J。 -melt.com.ru/files/file2150172.5.pdf。
Milevsky A. 使用带有 Microchip 微控制器的图形 LCD MT-12864A。 - 广播，2009 年，第 6 期，第 28 页31-XNUMX。
皮丘戈夫。 A. 袖珍示波器。 - 广播，2013 年，第 10 期，p。 20、21。

作者：A. Pichugov

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