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基于STM32的函数信号发生器设计(上:硬件设计)

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AD, ST
本帖最后由 9dome猫 于 2022-2-24 17:27 编辑

这是一款基于STM32和DAC8871(TI的一款16位数模转换芯片)的可编程函数信号发生器。该系统由STM32子系统、DA转换电路、电压基准电路、Flash存储电路、波形选择电路及显示电路六大部分组成。该装置采用SPI通信方式,可同时产生六种幅值可调(可达±15V)、频率可变的不规则波形信号。


使用的开发工具:


STM32开发板、AltiumDesigner(画PCB)、Keil4、mcuisp(烧录软件)


*系统总体设计思路:


系统从Flash芯片中读取不规则波形数组信息,通过SPI2口传送入STM32,由外部中断口检测波形的选择,再通过SPI1口将波形数字信号传送到DAC8871进行DA转换,经过电压基准电路以及运放电路对其幅度的调节后,最终输出不规则的模拟信号波形。总体架构如图:

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沙发
9dome猫|  楼主 | 2022-2-24 17:36 | 只看该作者
以原子提供的原理图为基础,进行二次开发,主要分为STM32子系统、DA转换电路、电压基准电路三部分。

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板凳
9dome猫|  楼主 | 2022-2-24 17:37 | 只看该作者
1)STM32子系统及Flash存储电路:

Flash存储电路主要由一款8MB存储容量的Flash芯片W25Q64BVSIG组成,采用SPI串行通信模式。key1—key6分别为波形选择按键,该装置采用外部中断触发方式进行输出波形的选择切换。该装置显示器采用LCD1602,RB[0..7]为数据端,RS、RW、E分别为显示器读写控制端和使能端。

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地板
9dome猫|  楼主 | 2022-2-24 17:39 | 只看该作者

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9dome猫|  楼主 | 2022-2-24 17:39 | 只看该作者
(2)DA转换电路:DA转换电路可分为DAC8871转换电路部分和运算放大器OPA2604电路部分(电路设计可参考DAC8871数据手册,详细介绍请见最下方链接)

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6
9dome猫|  楼主 | 2022-2-24 17:40 | 只看该作者
(3)电压基准电路:本方案电压基准电路是基于L7805数据手册中一种方案的创新应用,用一款可控精密稳压源TL431代替其中的L78XX系列芯片(电路设计可参考数据手册,详细介绍请见最下方链接)

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7
9dome猫|  楼主 | 2022-2-24 17:41 | 只看该作者
(注:本设计已发表于《电子世界》2014年9月上刊,请尊重笔者知识产权,谢谢!)

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