Menu English Ukrainian Rosyjski Strona główna

Bezpłatna biblioteka techniczna dla hobbystów i profesjonalistów Bezpłatna biblioteka techniczna


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

Generator na PIC16F84A i AD9850. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Mikrokontrolery

Komentarze do artykułu Komentarze do artykułu

Czytelnikom czasopisma znane są generatory pomiarowe, w których za pomocą klawiatury ustawia się wymaganą wartość częstotliwości (patrz np. artykuł Piskaev A. „Frequency meter-generator-clock” w Radio, 2002, nr 7, s. 31, 32). Z reguły urządzenia te są wykonane na mikrokontrolerze, zakres generowanych częstotliwości jest ograniczony do kilku megaherców, a uzyskanie dokładnej wartości częstotliwości jest niemożliwe. Opisany w artykule generator również zawiera mikrokontroler, ale służy on jedynie do sterowania wyspecjalizowanym mikroukładem - syntezatorem częstotliwości AD9850. Zastosowanie tego mikroukładu umożliwiło rozszerzenie zakresu generowanych częstotliwości od ułamków herca do 60 MHz, w ramach którego można uzyskać dowolną wartość częstotliwości z dokładnością do 1 Hz.

Proponowany oscylator bazuje na układzie AD9850 firmy Analog Devices, który jest kompletnym syntezatorem częstotliwości DDS (Direct Digital Synthesis) z wbudowanym komparatorem. Takie syntezatory są wyjątkowe pod względem dokładności, praktycznie nie podlegają dryfowi temperatury i starzeniu (jedynym elementem, który ma niestabilność charakterystyczną dla urządzeń analogowych, jest przetwornik cyfrowo-analogowy). Ze względu na wysokie parametry techniczne syntezatorów DDS, w ostatnim czasie zastąpiły one konwencjonalne analogowe syntezatory częstotliwości. Ich główną zaletą jest bardzo wysoka rozdzielczość częstotliwościowa i fazowa, które są sterowane cyfrowo. Cyfrowy interfejs ułatwia realizację sterowania mikrokontrolerem. Bardziej szczegółowy opis zasad bezpośredniej cyfrowej syntezy częstotliwości można znaleźć np. w [1].

Schemat blokowy syntezatora AD9850 pokazano na rysunku 1.

Generator na PIC16F84A i AD9850
(kliknij, aby powiększyć)

Jego podstawą jest akumulator fazowy, który tworzy kod chwilowej fazy sygnału wyjściowego. Kod ten jest przetwarzany na cyfrową wartość sygnału sinusoidalnego, który jest przetwarzany na analogowy za pomocą przetwornika cyfrowo-analogowego i filtrowany. Komparator wytwarza sygnał wyjściowy o przebiegu prostokątnym. Jego częstotliwość fout (w hercach) jest określona wzorem fout = Δfin/232, gdzie fin to częstotliwość zegara, Hz; Δ - 32-bitowa wartość kodu częstotliwości. Maksymalna wartość fout nie może przekroczyć połowy częstotliwości zegara.

Kluczowe dane techniczne AD9850 (przy napięciu zasilania 5 V)

  • Częstotliwość generatora zegara, MHz......1...125
  • Maksymalny pobór prądu (przy fin = 125 MHz), mA......96
  • Liczba bitów przetwornika cyfrowo-analogowego ...... 10
  • Maksymalny prąd wyjściowy przetwornika DAC (przy Rset = 3,9kΩ), mA ...10,24
  • Maksymalna integralna nieliniowość DAC, MZR......1
  • Napięcie wyjściowe komparatora, V:
  • minimalny wysoki poziom ...4,8
  • maksymalny niski poziom ...0,4

AD9850 zapewnia interfejsy równoległe i szeregowe do pobierania danych. W tym drugim przypadku dane (słowo o długości 40 bitów) są wprowadzane przez jego wejście D7. Każdemu bitowi danych towarzyszy impuls o dodatniej polaryzacji na wejściu zegara W_CLK. Po załadowaniu słowa sterującego impulsem o dodatniej polaryzacji na wejściu FQ_UD parametry generowania są zastępowane nowymi. Przydział bitów słowa sterującego podano w tabeli. 1.

Generator na PIC16F84A i AD9850

Schemat ideowy generatora pokazano na ryc. 2. Zarządza syntezatorem DD2 mikrokontrolerem DD1.

Generator na PIC16F84A i AD9850
(kliknij, aby powiększyć)

Odpytuje klawiaturę SB1-SB16, wyświetla informacje na wyświetlaczu LCD HG1, oblicza wartość kodu częstotliwości i przesyła ją interfejsem szeregowym do syntezatora DD2. Emiter dźwięku HA1 służy do potwierdzania naciskania przycisków klawiatury. Chip AD9850 (DD2) jest używany w standardowym włączeniu [2]. Na wyjściu jego przetwornika cyfrowo-analogowego włączony jest filtr Z1. Za filtrem sygnał sinusoidalny podawany jest na gniazdo XW2 oraz na wejście komparatora układu DD2 (pin 16). Z wyjścia tego ostatniego do gniazda XW1 podawany jest sygnał prostokątny. Oscylator kwarcowy G1 jest używany jako generator zegara dla DDS. Rezystor trymera R7 reguluje kontrast obrazu na wskaźniku HG1.

Po zresetowaniu mikrokontrolera, wskaźnik HG1 LCD zostaje ustawiony w tryb wymiany magistrali 4-bitowej, co jest niezbędne do zmniejszenia ilości linii I/O wymaganych do zapisu informacji.

Sterowanie generatorem odbywa się za pomocą klawiatury składającej się z przycisków SB1-SB16. Ponieważ wszystkie linie wejściowe portu B są podłączone do zasilania za pomocą rezystorów, nie ma potrzeby stosowania zewnętrznych rezystorów do „podciągania” portów RB4-RB7 do linii zasilania. Rezystory R3-R6 chronią wyjścia mikrokontrolera przed przeciążeniem w przypadku przypadkowego naciśnięcia kilku przycisków jednocześnie.

Wymaganą częstotliwość ustawia się z klawiatury. Aby to zrobić, naciskając przyciski z odpowiednimi cyframi, wprowadź żądaną wartość (w hercach) i naciśnij przycisk „*”. Jeśli częstotliwość nie przekracza maksymalnej dopuszczalnej, na wskaźniku pojawia się na krótki czas komunikat „OK” i generator przechodzi w tryb pracy, a jeśli zostanie przekroczona, pojawia się komunikat „Błąd”. W takim przypadku należy nacisnąć przycisk „C” („Resetuj”) i ponownie wpisać poprawną wartość. To samo dzieje się w przypadku błędu w procesie wprowadzania częstotliwości. Dwukrotne naciśnięcie tego przycisku wprowadza urządzenie w tryb pracy z ustawioną wcześniej wartością częstotliwości.

W trybie pracy symbol gwiazdki miga na prawym końcu wskaźnika. Jeżeli aktualna wartość częstotliwości jest wprowadzana z zewnętrznej jednostki sterującej (np. z komputera), to aby powrócić do częstotliwości wyświetlanej na wskaźniku, wystarczy nacisnąć przycisk „*”.

Przyciski „U” (góra – góra) i „D” (dół – dół) pozwalają na skokową zmianę częstotliwości wyjściowej generatora, odpowiednio zwiększając lub zmniejszając wartość miejsca dziesiętnego o jeden. Żądane miejsce dziesiętne wybiera się przesuwając kursor przyciskami „L” (lewo – lewo) i „R” (prawo – prawo).

Po naciśnięciu przycisku „*” wartość częstotliwości i pozycja kursora zostają zapisane w pamięci nieulotnej mikrokontrolera, dzięki czemu przerwany tryb pracy zostaje automatycznie przywrócony przy następnym włączeniu zasilania.

Ponieważ możliwości obliczeniowe mikrokontrolera są ograniczone, wartość częstotliwości wyjściowej jest ustawiana z dokładnością do około 1 Hz, co w większości przypadków jest wystarczające. Aby w pełni wykorzystać możliwości syntezatora, można nim sterować za pomocą komputera PC. W tym celu należy zmodyfikować generator, uzupełniając go o węzeł, którego schemat pokazano na rys. 3. PC (lub inne urządzenie sterujące) jest podłączone do gniazda XS1. Na niskim poziomie logicznym na wejściach adresowych A multipleksery układu DD3 łączą wejścia sterujące syntezatora z mikrokontrolerem DD1, a na wysokim poziomie logicznym z urządzeniem zewnętrznym. Sygnały sterujące odbierane są przez styk „ENABLE” gniazda XS1. Rezystor R19 zapewnia niski poziom logiczny na wejściach adresowych DD3, gdy urządzenie sterujące nie jest podłączone.

Generator na PIC16F84A i AD9850

Generator jest montowany i testowany na płytce stykowej. Jeśli nie można kupić płytki do pakietu SSOP dla mikroukładu DD2, można użyć krótkich (10 ... 15 mm) kawałków cynowanego drutu o średnicy 0,2 mm, aby podłączyć jego wyjścia do odpowiednich podkładek. Wnioski 1,2,5,10,19, 24, 26,27, 28 są połączone wspólnym przewodem z jednym odcinkiem o większej długości.

Wskaźnik LCD HG1 - ITM1601 (16-znakowy jednowierszowy z wbudowanym kontrolerem). HA1 - dowolny piezoelektryczny emiter dźwięku z wbudowanym generatorem, przeznaczony do napięcia 5 V. Jako generator zegara (G1) można użyć mikrozespołu oscylatora kwarcowego o częstotliwości do 125 MHz, dopuszczalne jest użycie podobnej jednostki ze stabilizacją kwarcową i na elementach dyskretnych.

Program sterujący mikrokontrolera zależy od częstotliwości generatora zegara.

„Firmware” dla najczęstszych wartości

Kody programów dla generatora o częstotliwości 32 MHz podano w tabeli. 2.

Generator na PIC16F84A i AD9850
(kliknij, aby powiększyć)

Podczas programowania mikrokontrolera w słowie konfiguracyjnym ustawiane są następujące wartości bitów: typ oscylatora (OSC) - RC, timer watchdoga (WDT) - wyłączony, opóźnienie po włączeniu zasilania (PWRTE) - włączone.

literatura

  1. Ridiko L. DDS: Bezpośrednia cyfrowa synteza częstotliwości. - Komponenty i technologie, 2001, nr 7, s. 50-54.
  2. AD9850 Kompletny syntezator DDS. - .

Autor: S.Kuleshov, Kurgan

Zobacz inne artykuły Sekcja Mikrokontrolery.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Elektroniczny kask dla kierowców ciężarówek 14.04.2024

Bezpieczeństwo na drogach, zwłaszcza kierowców ciężkiego sprzętu budowlanego, jest dla inżynierów i naukowców najwyższym priorytetem. W świetle tego niemiecki Instytut Fraunhofera ds. Wytrzymałości Konstrukcyjnej i Niezawodności Systemów wprowadził nowy produkt - kask elektroniczny, który ma za zadanie chronić kierowców przed poważnymi obrażeniami podczas prowadzenia pojazdów budowlanych. Nowy elektroniczny kask opracowany przez zespół inżynierów z Instytutu Fraunhofera otwiera nowe perspektywy dla bezpieczeństwa kierowców ciężarówek i sprzętu budowlanego. Urządzenie jest w stanie monitorować poziom drgań w kabinie samochodu i ostrzegać kierowcę o możliwym niebezpieczeństwie. Podstawą działania kasku jest wbudowany czujnik piezoelektryczny, który podczas fizycznego odkształcenia generuje energię elektryczną. Mechanizm ten pozwala urządzeniu reagować na intensywne wibracje typowe dla sprzętu budowlanego. Gdy poziom odkształcenia przekroczy bezpieczne wartości, w kasku włącza się system alarmowy, ... >>

Antywitaminy zamiast antybiotyków 13.04.2024

Problem oporności bakterii na antybiotyki staje się coraz poważniejszy, stwarzając zagrożenie dla skutecznego leczenia infekcji. W świetle tego naukowcy szukają nowych sposobów zwalczania superbakterii. Jednym z obiecujących kierunków jest zastosowanie antywitamin, które mogą działać antybakteryjnie. Antywitaminy, choć znane jako przeciwieństwo witamin, okazały się obiecującym narzędziem w walce z antybiotykoopornością bakterii. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Getyndze w Niemczech potwierdziło ich potencjał w tworzeniu nowych leków do zwalczania niebezpiecznych infekcji. Wraz ze wzrostem liczby superbakterii odpornych na antybiotyki istnieje potrzeba znalezienia alternatywnych metod leczenia. Antywitaminy to cząsteczki podobne do witamin, ale zdolne do hamowania aktywności bakterii bez szkody dla organizmu ludzkiego. W tej chwili nauka zna tylko trzy antywitaminy: różę ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

System magazynowania i redystrybucji energii dla domowych sieci elektrycznych 14.07.2014

Delta Electronics, globalny dostawca rozwiązań do zarządzania energią i zarządzania temperaturą, wprowadził na rynek nowe rozwiązanie BESS (Battery Energy Storage Solution). To energooszczędne rozwiązanie przeznaczone jest do pracy z odnawialnymi źródłami energii w sieci inteligentnego domu. Dzięki niemu możesz obniżyć koszty energii lub optymalnie je rozłożyć w czasie, według firmy.

Celem opracowania tego innowacyjnego systemu magazynowania energii była optymalizacja bilansu energetycznego w sieciach inteligentnych domów. System pełni rolę swego rodzaju „zbiornika”, w którym akumulowana jest energia elektryczna wytwarzana w ciągu dnia przez ogniwa fotowoltaiczne. Zmagazynowana energia jest następnie wykorzystywana do zasilania domowych urządzeń elektrycznych w nocy, a jej nadwyżka może zostać zwrócona do sieci energetycznej, wyjaśnia Delta Electronics.

Wykorzystanie nowego rozwiązania Delta Electronics jako całości pozwala zredukować szczytowe obciążenia sieci, a także zwiększyć wydajność odnawialnych źródeł energii, w tym istniejących ogniw słonecznych montowanych na dachach. Ponadto redystrybucja obciążenia w czasie i unikanie wysokich taryf dziennych zmniejsza miesięczne koszty energii.

„Dzięki naszemu rozwiązaniu BESS właściciele inteligentnych domów mogą obniżyć rachunki za energię” – powiedział Jackie Chang, prezes i dyrektor generalny Delta EMEA, wykorzystując energię słoneczną. To nowy wkład Delta w tworzenie inteligentnego i zielonego środowiska życia.

Jak wspomniano, system magazynowania i redystrybucji energii opracowany przez firmę Delta jest wysoce elastyczny dzięki swojej modułowej konstrukcji, co pozwala na zbudowanie optymalnej konfiguracji dla szerokiej gamy odbiorców. Domowy system BESS składa się w całości z komponentów Delta: prostownika, ładowarki, mikroinwertera, akumulatora litowo-jonowego, sterownika, modułu czujnika. Systemem można sterować zdalnie za pomocą urządzenia mobilnego. Nowy system BESS firmy Delta trafi do sprzedaży w 2015 roku.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Niewidoczne głośniki samochodowe

▪ Tranzystory elektrochemiczne o unikalnych właściwościach

▪ Pierwszy tranzystor RF NXP

▪ Komary latają do głosu

▪ Spokojne stworzenia zamieniają się w drapieżniki

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

 

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Instalacje kolorowe i muzyczne. Wybór artykułów

▪ artykuł Pomoc przy omdleniach, upałach i udarach słonecznych. Bezpieczeństwa i Higieny Pracy

▪ artykuł Kto zbudował pierwsze kanały? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Scandix grandiflora. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Wzmacniacz lampowy do 4P1L i 6S4S. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Gotowanie karmelu z palonego cukru. Doświadczenie chemiczne

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Imię i nazwisko:


Email opcjonalny):


komentarz:





Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024