每个喜欢在某个时间修补电子产品的工程师都希望拥有自己的实验室设置。万用表,钳形表,示波器,LCR表,函数发生器,双模式电源和自动变压器是进行体面实验室设置的最低限度设备。虽然所有这些都可以购买,但我们也可以轻松地自己构建一些功能,例如函数发生器和双模式电源。
在本文中,我们将学习如何快速,轻松地使用Arduino构建自己的函数发生器。该函数发生器又称为波形发生器,可以产生频率范围为1Hz至2MHz的方波(5V / 0V),该波的频率可以通过旋钮控制,占空比被硬编码为50%,但是更改起来很容易在程序中也是如此。除此之外,发生器还可以产生带有频率控制的正弦波。请注意,该发生器不是工业级的,不能用于严格的测试。但是除此之外,它将对所有爱好项目都派上用场,并且您无需在几周内等待发货。与我们自己构建的设备相比,使用设备更有趣。
所需材料
- Arduino纳米
- 16 * 2字母数字液晶显示器
- 旋转编码器
- 电阻(5.6K,10K)
- 电容(0.1uF)
- Perf板,Bergstik
- 焊接套件
电路原理图
Arduino函数发生器的完整电路图如下所示。如您所见,我们有一个Arduino Nano充当项目的大脑,还有一个16x2 LCD来显示当前生成的频率值。我们还有一个旋转编码器,可以帮助我们设置频率。
完整的设置由Arduino本身的USB端口供电。由于某些原因,我先前使用的连接未能正常工作,我们稍后将在本文中进行讨论。因此,我不得不通过更改引脚顺序来弄乱接线。无论如何,您将不会有任何此类问题,因为所有这些问题都已经解决了,只需小心地遵循电路以了解哪个引脚连接到哪个引脚即可。您也可以参考下表来验证您的连接。
Arduino引脚 | 连接到 |
D14 | 连接到LCD的RS |
D15 | 连接到LCD的RN |
D4 | 连接到LCD的D4 |
D3 | 连接到LCD的D5 |
D6 | 连接到LCD的D6 |
D7 | 连接到LCD的D7 |
D10 | 连接到旋转编码器2 |
D11 | 连接到旋转编码器3 |
D12 | 连接到旋转编码器4 |
D9 | 输出方波 |
D2 | 连接到Arduino的D9 |
D5 | 输出SPWM然后转换为正弦 |
电路非常简单。我们在引脚D9上产生一个方波,该方波可按原样使用,此方波的频率由旋转编码器控制。然后要获得正弦波,我们需要在引脚D5上产生SPWM信号,该信号的频率必须与PWM频率相关,因此我们将此PWM信号提供给引脚D2作为中断,然后使用ISR来控制SPWM信号的频率。自波浪。
您可以在面包板上构建电路,甚至可以为其获得PCB。但是我决定将其焊接在Perf板上,以快速完成工作并使其可长期使用。所有连接完成后,我的电路板看起来像这样。
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