CN102868453B - 红外遥控函数信号发生器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了红外遥控函数信号发生器，包括：单片机、键盘、基准电压产生电路和波形发生器，其特征在于：所述红外遥控函数信号发生器还包括遥控器、红外接收器、频段转换控制器、求和电路和压缩电路；所述遥控器将按键信息，通过编码、调制后发送红外光信号到所述红外接收器；所述红外接收器接收所述遥控器发出的红外光信号，转换成电信号，并进行解调、解码、放大，输出控制信号到所述单片机；所述键盘输出控制信号到所述单片机；所述单片机接收所述红外接收器输出的控制信号和/或接收所述键盘输出的控制信号，进行处理转换，输出信号到频段转换控制器、基准电压产生电路和压缩电路，并且所述单片机还输出波形选择控制信号到所述波形发生器。

Description

红外遥控函数信号发生器

技术领域：

本发明涉及信号发生器，具体涉及红外遥控函数信号发生器。

技术背景：

函数信号发生器广泛用于电子技术实验、电子产品开发、研究，电子设备生产调试和系统测量等方面，在学校、研究院所、电子产品生产厂家和电子设备使用维护单位均有大量使用。

当进行系统测量时，若设备之间的距离较远，采用普通信号发生器则不太方便。因为测量时一般需要电平表或示波器配合，为了减小干扰，测试线不能太长，这样就要求有两人配合，或者一人来回操作。红外遥控函数信号发生器是一种用于系统测试仪器，它的输出信号频率、幅度可以用遥控板控制，方便在一个人测量时提高工作效率。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种红外遥控函数信号发生器。

为了解决上述问题，本发明技术方案是，红外遥控函数信号发生器，包括：单片机、键盘、基准电压产生电路和波形发生器，

其特征在于：所述红外遥控函数信号发生器还包括遥控器、红外接收器、频段转换控制器、求和电路和压缩电路；

所述遥控器将按键信息，通过编码、调制后发送红外光信号到所述红外接收器；

所述红外接收器接收所述遥控器发出的红外光信号，转换成电信号，并进行解调、解码、放大，输出控制信号到所述单片机；

所述键盘输出控制信号到所述单片机；

所述单片机接收所述红外接收器输出的控制信号和/或接收所述键盘输出的控制信号，进行处理转换，输出信号到所述频段转换控制器、所述基准电压产生电路和所述压缩电路，并且所述单片机还输出波形选择控制信号到所述波形发生器；

所述频段转换控制器接收所述单片机输出的信号，输出频率控制信号到所述波形发生器；控制信号发生器输出信号的频率；

所述基准电压产生电路接收所述单片机输出的信号后，输出基准电压到所述求和电路，

所述压缩电路接收所述单片机输出的信号，产生压缩后的模拟电压输出到所述求和电路；压缩电路使电压变化范围缩小，提高信号发生器输出信号的精度；

所述求和电路接收所述基准电压产生电路和所述压缩电路输出的电压信号，进行求和处理，输出到所述波形发生器；

波形发生器接收单片机输出的波形选择控制信号，并接收所述频段转换控制器输出的频率控制信号，同时，所述波形发生器接收所述求和电路输出的电压信号，产生波形信号。

根据本发明所述的红外遥控函数信号发生器的一种优选方案，在所述求和电路与所述波形发生器之间设置有手控转换器；在进行手动控制时，所述求和电路输出的电压信号通过手控转换器转换成频率控制电流，输出到波形发生器；所述波形发生器接收手控转换器输出的频率控制电流、单片机输出的波形选择控制信号和所述频段转换控制器输出的频率控制信号，产生波形信号；通过设置手控转换器，实现对输出波形的手动控制，当手动控制时，波形信号的类型、频率和幅度由手控转换器、频段转换控制器和单片机控制。

根据本发明所述的红外遥控函数信号发生器的一种优选方案，所述的红外遥控函数信号发生器还设置有DA转换电路；

所述DA转换电路将所述单片机输出数字信号转换成模拟信号输出到所述压缩电路；

所述压缩电路接收所述DA转换电路输出的模拟信号和所述单片机输出的控制信号，产生压缩后的模拟电压输出到所述求和电路。

设置DA转换电路能够使单片机的选择范围扩大，可以选择不带DA转换的单片机，降低产品成本。

根据本发明所述的红外遥控函数信号发生器的一种优选方案，所述的红外遥控信号发生器还设置有放大电路和显示板；

所述DA转换电路输出放大器增益控制信号到所述放大电路；

所述放大电路接收所述DA转换电路输出的放大器增益控制信号，将波形发生器输出的波形信号进行放大后输出到显示板显示。

本发明所述的红外遥控函数信号发生器的有益效果是：本发明能够远距离控制函数信号发生器，既能自动控制，又能手动控制，可以实现频率、幅度、波形控制；同时，在数据处理方面，采用了频段压缩技术，提高了数据位数，提高了控制精度。

附图说明

图1是本发明所述的红外遥控函数信号发生器的电路原理框图。

图2是本发明所述的频段转换控制器7的电路原理图。

图3是本发明所述的DA转换电路8、基准电压产生电路9、求和电路10和压缩电路11的电路原理图。

图4是DA转换电路8的部分电路原理图。

具体实施方式

参见图1，1.红外遥控函数信号发生器，由遥控器1、红外接收器2、键盘3、单片机4、显示器5、频段转换控制器7、基准电压产生电路9、求和电路10、压缩电路11、手控转换器12和波形发生器13构成；

其中：所述遥控器1将按键信息，通过编码、调制后发送红外光信号到所述红外接收器2；遥控器1输出的按键信息包括频率数值、幅度数值、波形类型；

所述红外接收器2接收所述遥控器1发出的红外光信号，转换成电信号，并进行放大、解调、解码，输出控制信号到所述单片机4；

所述键盘3输出控制信号到所述单片机4；键盘3输出的控制信号包括频率数值、幅度数值、波形类型；

所述单片机4接收所述红外接收器2输出的控制信号和/或接收所述键盘3输出的控制信号，进行处理转换，输出信号到所述频段转换控制器7、所述基准电压产生电路9和所述压缩电路11，并且所述单片机4还输出波形选择控制信号到所述波形发生器13；

所述频段转换控制器7接收所述单片机4输出的信号，输出频率控制信号到所述波形发生器13；

所述基准电压产生电路9接收所述单片机4输出的信号后，输出基准电压到所述求和电路10，

所述压缩电路11接收所述单片机4输出的信号，产生压缩后的模拟电压输出到所述求和电路10；

所述求和电路10接收所述基准电压产生电路9和所述压缩电路11输出的电压信号，进行求和处理，输出到所述波形发生器13；

波形发生器13接收单片机4输出的波形选择控制信号，并接收所述频段转换控制器7输出的频率控制信号，同时，所述波形发生器13接收所述求和电路10输出的电压信号，产生波形信号。

在具体实施例中，在所述求和电路10与所述波形发生器13之间设置有手控转换器12；所述求和电路10输出的电压信号通过手控转换器12转换成频率控制电流，输出到波形发生器13；所述波形发生器13接收手控转换器12输出的频率控制电流、单片机4输出的波形选择控制信号和所述频段转换控制器7输出的频率控制信号，产生波形信号。手控转换器12中设置有手动、自动控制转换开关和可调电位器，可调电位器用于将求和电路10输出的电压信号转换成频率控制电流输出到波形发生器13。

在具体实施例中，可以选择不带DA转换的单片机，并在红外遥控函数信号发生器中设置DA转换电路8、放大电路14和显示板15；

所述DA转换电路8将所述单片机4输出数字信号转换成模拟信号输出到所述压缩电路11；同时，DA转换电路8将所述单片机4输出数字信号转换成放大器增益控制信号输出到放大电路14；

所述压缩电路11接收所述DA转换电路8输出的模拟信号和所述单片机4输出的控制信号，产生压缩后的模拟电压输出到所述求和电路10。

所述放大电路14接收所述DA转换电路8输出的放大器增益控制信号，将波形发生器13输出的波形信号进行放大后输出到显示板15显示。

其中，所述遥控器1包括编码芯片、定时电路、键盘电路、驱动电路和红外光发射二极管；具体编码芯片可以采用SAA3010芯片，采用RC-5协议编码，有2位起始位、1位控制位、5位系统码和6位指令码。键盘电路包括数字键、频率确认键、幅度确认键、扫描键、正弦波选择键、方波选择键和锯齿波选择键。

其中，DA转换8电路由D/A转换芯片、恒流与电压转换放大电路和电平转移电路构成。D/A转换芯片接收单片机4输出的数据，进行D/A转换，输出电流信号到恒流与电压转换放大电路进行恒流与电压转换，输出控制电压到压缩电路11进行压缩处理，并且恒流与电压转换放大电路输出的控制电压通过电平转移电路处理，生成放大电路14需要的放大器增益控制信号，输出到放大电路14。

所述基准电压产生电路9在单片机4输出信号的控制下，分压得到不同的基准电压，该电压经隔离放大，以防止其它电路的影响。

参见图3和图4，在具体实施例中，DA转换8包括D/A转换芯片8U01、8U03，D/A转换芯片的DI0～DI7连接单片机4输出端；恒流与电压转换放大电路包括放大器8U02A、8U02C；电平转移电路包括放大器8U02D、电阻8R01、8R02、8R03。

在具体实施例中，压缩电路11由模拟开关11U01、放大器8U02B、电阻11R01～11R09组成。通过单片机4的输出信号对模拟开关11U01的A、B、C端进行控制，选择接入放大器的输入电阻11R04～11R09，改变放大器8U02B的放大系数，以适应压缩的需要。

在具体实施例中，所述求和电路10由放大器12U01A、电阻10R01～10R04组成。

采用压缩电路和求和电路后，高频段的频段范围缩小为2MHZ，步长减小为一般电路的1/5，提高信号发生器输出信号的精度。

在具体实施例中，基准电压产生电路9包括模拟开关9U02、放大器12U01C、电阻9R01～9R10。通过单片机4的输出信号对模拟开关9U02的A、B、C端进行控制，选择接入放大器的输入电阻9R02～9R07，得到不同的基准电压。

参见图2，在具体实施例中，所述频段转换控制电路7由模拟开关7U01与电容7C01～7C08组成。通过单片机4的输出信号对模拟开关7U01的A、B、C端进行控制，接入不同容量的电容，改变波形发生器13的工作频率。

本发明工作原理：

红外接收器接收遥控器输出的编码信号，进行解调、解码，输出到单片机，单片机接收本机键盘输出的控制信号和/或红外接收器输出的控制信号，并进行处理，发出频段控制信号，频率数据信号，幅度数据信号，控制波形发生器发出一定频率的波形信号，这些波形包括正弦波、方波、锯齿波等，它的信号频率可以通过显示板15显示出来。本发明与其它函数信号发生器的区别实现了远距离控制函数信号发生器，既能自动控制，又能手动控制，可以实现频率、幅度、波形控制；同时，在数据处理方面，采用了频段压缩技术，提高了数据位数，提高了控制精度。

Claims (4)

1.红外遥控函数信号发生器，包括：单片机(4)、键盘(3)、基准电压产生电路(9)和波形发生器(13)，

其特征在于：所述红外遥控函数信号发生器还包括遥控器(1)、红外接收器(2)、频段转换控制器(7)、求和电路(10)和压缩电路(11)；

所述遥控器(1)将按键信息，通过编码、调制后发送红外光信号到所述红外接收器(2)；遥控器(1)输出的按键信息包括频率数值、幅度数值、波形类型；

所述红外接收器(2)接收所述遥控器(1)发出的红外光信号，转换成电信号，并进行解调、解码、放大，输出控制信号到所述单片机(4)；

所述键盘(3)输出控制信号到所述单片机(4)；键盘(3)输出的控制信号包括频率数值、幅度数值、波形类型；

所述单片机(4)接收所述红外接收器(2)输出的控制信号和/或接收所述键盘(3)输出的控制信号，进行处理转换，输出信号到所述频段转换控制器(7)、所述基准电压产生电路(9)和所述压缩电路(11)，并且所述单片机(4)还输出波形选择控制信号到所述波形发生器(13)；

所述频段转换控制器(7)接收所述单片机(4)输出的信号，输出频率控制信号到所述波形发生器(13)；

所述基准电压产生电路(9)接收所述单片机(4)输出的信号后，输出基准电压到所述求和电路(10)，

所述压缩电路(11)接收所述单片机(4)输出的信号，产生压缩后的模拟电压输出到所述求和电路(10)；

所述求和电路(10)接收所述基准电压产生电路(9)和所述压缩电路(11)输出的电压信号，进行求和处理，输出到所述波形发生器(13)；

波形发生器(13)接收单片机(4)输出的波形选择控制信号，并接收所述频段转换控制器(7)输出的频率控制信号，同时，所述波形发生器(13)接收所述求和电路(10)输出的电压信号，产生波形信号。

2.根据权利要求1所述的红外遥控函数信号发生器，其特征在于：在所述求和电路(10)与所述波形发生器(13)之间设置有手控转换器(12)；所述求和电路(10)输出的电压信号通过手控转换器(12)转换成频率控制电流，输出到波形发生器(13)；所述波形发生器(13)接收手控转换器(12)输出的频率控制电流、单片机(4)输出的波形选择控制信号和所述频段转换控制器(7)输出的频率控制信号，产生波形信号。

3.根据权利要求1或2所述的红外遥控函数信号发生器，其特征在于：所述的红外遥控函数信号发生器还设置有DA转换电路(8)；

所述DA转换电路(8)将所述单片机(4)输出数字信号转换成模拟信号输出到所述压缩电路(11)；

所述压缩电路(11)接收所述DA转换电路(8)输出的模拟信号和所述单片机(4)输出的控制信号，产生压缩后的模拟电压输出到所述求和电路(10)。

4.根据权利要求3所述的红外遥控函数信号发生器，其特征在于：

所述的红外遥控信号发生器还设置有放大电路(14)和显示板(15)；

所述DA转换电路(8)输出放大器增益控制信号到所述放大电路(14)；

所述放大电路(14)接收所述DA转换电路(8)输出的放大器增益控制信号，将波形发生器(13)输出的波形信号进行放大后输出到显示板(15)显示。