generator funkcyjny. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Funkcjonalny generator DDS. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa

Komentarze do artykułu

Ten generator funkcji DDS (wersja 2.0) sygnałów jest montowany na mikrokontrolerze AVR, ma dobrą funkcjonalność, ma kontrolę amplitudy, a także jest montowany na jednostronnej płytce drukowanej.

Funkcjonalny generator DDS. Wygląd generatora DDS

Ten generator jest oparty na algorytmie Generator DDS Jesper, program został zaktualizowany do wersji AVR-GCC C z wstawkami kodu montażowego. Generator ma dwa sygnały wyjściowe: pierwszy to sygnały DDS, drugi to szybkie (1..8 MHz) „prostokątne” wyjście, które można wykorzystać do ożywienia MK z nieprawidłowymi fuzzami i do innych celów.

Szybki sygnał HS (High Speed) pobierany jest bezpośrednio z mikrokontrolera Atmega16 OC1A (PD5).

Sygnały DDS są generowane z innych wyjść MK przez rezystancyjną matrycę R2R i przez układ LM358N, który umożliwia regulację amplitudy (amplitudy) sygnału i przesunięcia (przesunięcie). Przesunięcie i amplitudę można regulować za pomocą dwóch potencjometrów. Offset można regulować w zakresie +5V..-5V, a amplitudę 0...10V. Częstotliwość sygnałów DDS można regulować w zakresie od 0 do 65534 Hz, co jest więcej niż wystarczające do testowania obwodów audio i innych amatorskich zadań radiowych.

Kluczowe cechy generatora DDS V2.0

- prosty obwód z powszechnymi i niedrogimi elementami radiowymi;
- jednostronna płytka drukowana;
- wbudowany zasilacz;
- oddzielne szybkie wyjście (HS) do 8 MHz;
- sygnały DDS o zmiennej amplitudzie i przesunięciu;
- Sygnały DDS: sinus, prostokąt, piła i piła wsteczna, trójkąt, sygnał EKG i sygnał szumu;
- ekran LCD 2×16;
- intuicyjna 5-przyciskowa klawiatura;
- kroki regulacji częstotliwości: 1, 10, 100, 1000, 10000 Hz;
- zapamiętywanie ostatniego stanu po włączeniu.

Poniższy schemat blokowy przedstawia logiczną strukturę generatora funkcji:

Funkcjonalny generator DDS. Logiczna struktura generatora funkcji

Jak widać urządzenie wymaga kilku napięć zasilania: +5V, -12V, +12V. Napięcia +12V i -12V służą do sterowania amplitudą i offsetem sygnału. Zasilacz został zaprojektowany przy użyciu transformatora i kilku chipów regulatora napięcia:

(kliknij, aby powiększyć)

Zasilacz montowany jest na osobnej płytce:

Funkcjonalny generator DDS. Zasilanie generatora DDS

Jeśli nie chcesz samodzielnie montować zasilacza, możesz użyć zwykłego zasilacza ATX z komputera, w którym wszystkie niezbędne napięcia są już obecne. Wyprowadzenie złącza ATX.

wyświetlacz LCD

Wszystkie działania są wyświetlane na ekranie LCD. Generator sterowany jest pięcioma klawiszami

Funkcjonalny generator DDS. Menu LCD

Klawisze góra/dół służą do poruszania się po menu, klawisze lewo/prawo służą do zmiany wartości częstotliwości. Po naciśnięciu środkowego klawisza rozpoczyna się generowanie wybranego sygnału. Ponowne naciśnięcie klawisza zatrzymuje generator.

System menu generatora:

Funkcjonalny generator DDS. System menu generatora

Oddzielna wartość służy do ustawiania kroku zmiany częstotliwości. Jest to wygodne, jeśli chcesz zmienić częstotliwość w szerokim zakresie.

Generator szumów nie ma żadnych ustawień. W tym celu używana jest zwykła funkcja rand(), stale podawana na wyjście generatora DDS.

Szybkie wyjście HS ma 4 tryby częstotliwości: 1, 2, 4 i 8 MHz.

Schemat obwodu

Obwód generatora funkcji jest prosty i zawiera łatwo dostępne elementy:
- mikrokontroler AVR Atmega16, z zewnętrznym kwarcem 16 MHz;
- standardowy ekran LCD typu HD44780 2×16;
- DAC z matrycą R2R z konwencjonalnych rezystorów;
- wzmacniacz operacyjny LM358N (domowy analogowy KR1040UD1);
- dwa potencjometry;
- pięć kluczy;
- kilka gniazdek.

(kliknij, aby powiększyć)

Opłata

Funkcjonalny generator DDS. Płytka generatora

Generator funkcji jest zmontowany w plastikowym pudełku

Funkcjonalny generator DDS. Zmontowany generator

Testowe uruchomienie

Funkcjonalny generator DDS. Testowe uruchomienie

Oprogramowanie

Jak wspomniałem powyżej, w sercu mojego programu użyłem algorytmu Generator DDS Jesper. Dodałem kilka linijek kodu asemblera, aby zaimplementować generowanie stopu. Algorytm zawiera teraz 10 cykli procesora zamiast 9.

void static inline Signal_OUT(const uint8_t *signal, uint8_t ad2, uint8_t ad1, uint8_t ad0){
asm volatile( "elub r18, r18 ;r18<-0″ "\n\t"
"elub r19, r19 ;r19<-0" "\n\t"
"1:" "\n\t"
"dodaj r18, %0 ;1 cykl" "\n\t"
"adc r19, %1 ;1 cykl" "\n\t"
"adc %A3, %2 ;1cykl" "\n\t"
"l/min ;3 cykle" "\n\t"
"out %4, __tmp_reg__ ;1 cykl" "\n\t"
"sbis %5, 2 ;1 cykl, jeśli nie ma pominięcia" "\n\t"
"rjmp 1b ;2 cykle. Razem 10 cykli" "\n\t"
:
:"r" (ad0),"r" (ad1),"r" (ad2),"e" (sygnał), "I" (_SFR_IO_ADDR(PORTA)), "I" (_SFR_IO_ADDR(SPCR))
:"r18", "r19"
);}

Tabela form sygnału DDS znajduje się w pamięci flash MK, której adres zaczyna się od 0xXX00. Sekcje te są zdefiniowane w pliku makefile, w ich odpowiednich lokalizacjach w pamięci:

#Zdefiniuj sekcje, w których przechowywać tablice sygnałów
LDFLAGS += -Wl,-sekcja-początek=.MojaSekcja1=0x3A00
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MojaSekcja2=0x3B00
LDFLAGS += -Wl,-sekcja-początek=.MojaSekcja3=0x3C00
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MojaSekcja4=0x3D00
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MojaSekcja5=0x3E00
LDFLAGS += -Wl,-sekcja-początek=.MojaSekcja6=0x3F00

Bibliotekę LCD można znaleźć na stronie winavr.scienceprog.com.

Nie chcę wchodzić w szczegółowy opis kodu programu. Kod źródłowy jest dobrze skomentowany (aczkolwiek w języku angielskim), a jeśli masz jakieś pytania na ten temat, zawsze możesz skorzystać z naszego forum MK, forum.cxem.net.

Testowanie

Generator przetestowałem oscyloskopem i licznikiem częstotliwości. Wszystkie sygnały są dobrze generowane w całym zakresie częstotliwości (1...65535 Hz). Kontrola amplitudy i offsetu działa bez zarzutu.

(kliknij, aby powiększyć)

W kolejnej wersji generatora myślę o zaimplementowaniu narastającego sygnału sinusoidalnego.

Najnowsza wersja oprogramowania (WinAVR20071221), kod źródłowy, pliki EagleCAD i Proteus mogą być pobierz tutaj.

Autor: Koltykov A.V.; Publikacja: cxem.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Technologia pomiarowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Ochrona organizmu przed negatywnymi skutkami braku snu 21.08.2023

Odkrycia naukowe dokonane przez badaczy z Uniwersytetu Medycznego w Guangzhou w Chinach dają nową nadzieję w minimalizowaniu szkód wynikających z braku snu. Odkryli, że regularne ćwiczenia mogą zmniejszyć ryzyko przedwczesnej śmierci związanej z chronicznym brakiem snu.

W ramach badania naukowcy przeanalizowali dane 92 tys. uczestników w wieku od 40 do 73 lat, którym wyposażono w specjalne bransoletki z akcelerometrami monitorującymi ich aktywność. W ciągu siedmiu lat trwania eksperymentu zmarło 3080 uczestników, z czego 1074 zmarło na choroby układu krążenia, a 1871 na raka.

Uczestników badania sklasyfikowano ze względu na czas snu: krótki (poniżej sześciu godzin), sen normalny (od sześciu do ośmiu godzin) lub długi (powyżej ośmiu godzin) oraz poziom aktywności fizycznej – niski, umiarkowany i niski. energiczny.

Intensywność ćwiczeń również wydawała się ważnym aspektem badania, począwszy od ćwiczeń umiarkowanych do intensywnych.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Karty sieciowe Aquantia AQtion dla sieci 2,5/5G

▪ Cyfrowe granice

▪ Explay Phantom 8-rdzeniowy smartfon

▪ Magnes i superwire

▪ Inteligentne parkowanie w oparciu o sieci LTE

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Audio Art. Wybór artykułu

▪ artykuł Grzechy młodości. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Dlaczego słonie morskie nie cierpią na dekompresję? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Kalcynator obsługujący piece tunelowe na gaz ziemny. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy