一種簡易dds波形發生器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及波形發生器領域，具體地講，涉及一種簡易DDS波形發生器。
【背景技術】
[0002]信號發生器在教學實驗中應用廣泛，方波和正弦波信號是一種應用極為廣泛的信號，通常作為標準信號，用于電子電路的性能試驗、參數測量或教學實驗演示。目前，常用的信號發生器普遍存在價格昂貴、功能模式固定、可擴展性差等缺點，在教學實驗中，任意函數波形發生編程等功能并不能完全發揮出來，造成極大的資源浪費，急需一種經濟型、體積小、能滿足常用信號輸出，適合教學實驗用的信號發生器。
[0003]國外大部分著名的儀器公司采用DDS技術研制信號發生器，而國內在這一技術方面的研宄較少。盡管部分參考文獻討論了 DDS技術，但在產品制造方面，用DDS技術實現的成型信號發生器卻非常少。由于DDS技術在波形合成方面的種種優點，以及隨著國內電子、電信事業的發展，對信號發生器的要求的不斷提高，實用新型一種基于DDS技術經濟型、體積小、精度較高的信號發生器，具有重大的現實意義。
[0004]【實用新型內容】:
[0005]本實用新型要解決的技術問題是提供一種簡易DDS波形發生器，精密靈活、成本低、具有頻率調節、幅度調節的功能。
[0006]本實用新型采用如下技術方案實現實用新型目的:
[0007]一種簡易DDS波形發生器，包括單片機，其特征是:所述單片機連接D/A轉換模塊和DDS波形發生模塊，所述D/A轉換模塊和DDS波形發生模塊均連接幅度調節模塊，所述幅度調節模塊連接比較整形模塊，所述幅度調節模塊和比較整形模塊均連接繼電器輸出模塊，所述單片機還連接LCD顯示器和鍵盤，所述鍵盤上設置有方波/正弦波選擇按鍵、增加按鍵、減少按鍵、左移按鍵、右移按鍵和模式切換按鍵。
[0008]作為對本技術方案的進一步限定，所述DDS波形發生模塊采用AD9833芯片，所述AD9833芯片的引腳I通過電容C4連接5V電源，所述AD9833芯片的引腳6、引腳7和引腳8連接芯片MC74HC244AN，所述芯片MC74HC244AN連接所述單片機的引腳46、引腳57和引腳58 ο
[0009]作為對本技術方案的進一步限定，所述幅度調節模塊采用乘法器芯片ΜΡΥ634，所述乘法器芯片ΜΡΥ634的引腳I連接所述單片機的引腳64，所述乘法器芯片ΜΡΥ634的引腳6連接所述AD9833芯片的引腳10，所述乘法器芯片ΜΡΥ634的引腳7連接穩壓器R8，所述穩壓器R8 —端通過電阻R28連接所述D/A轉換模塊，所述穩壓器R8的另一端通過時電阻R29接地，所述乘法器芯片ΜΡΥ634的引腳12電阻R27和電阻R32，所述電阻R27另一端連接所述乘法器芯片ΜΡΥ634的引腳11，所述電阻R32的另一端連接芯片AD8061的引腳3，所述芯片AD8061的引腳6連接所述繼電器輸出模塊。
[0010]作為對本技術方案的進一步限定，所述單片機采用C8051F系列單片機。
[0011]作為對本技術方案的進一步限定，所述比較整形模塊包括比較器ΜΑΧ9686，所述比較器MAX9686的引腳2通過電阻R9連接調節電位器R13，所述調節電位器一端通過電阻Rll連接穩壓端，所述調節電位器另一端通過電阻RlO接地，所述比較器MAX9686的引腳3通過電阻R34連接RELAY-OUT端，所述比較器MAX9686的引腳2通過電阻R33連接所述比較器MAX9686 引腳 7。
[0012]與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是:本實用新型的單片機用于鍵盤讀入、LCD顯示、控制正弦波幅度、對DDS波形發生模塊進行編程和控制繼電器輸出模塊動作，進行正弦波和方波輸出的切換。幅度調節模塊采用乘法器芯片MPY634對AD9833輸出的正弦波形和單片機的D/A轉換模塊輸出進行乘法運算，達到對波形進行調幅的目的。將固定幅度的正弦波形經過比較整形模塊，可以得到同頻率的方波，由繼電器輸出模塊根據單片機的選擇將相應波形切換輸出。本實用新型簡易方便，成本低，利用效率高；輸出信號頻率誤差小、分辨率高，具有體積小、重量輕、使用方便、工作穩定等優點。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的原理方框圖。
[0014]圖2為本實用新型的鍵盤電路的電路圖。
[0015]圖3為本實用新型的DDS波形發生模塊的電路圖。
[0016]圖4為本實用新型的幅度調節模塊的電路圖。
[0017]圖5為本實用新型的比較整形模塊的電路圖。
[0018]圖6為本實用新型的繼電器輸出模塊的電路圖。
[0019]圖7為本實用新型的單片機的電路圖。
[0020]【具體實施方式】:
[0021]下面結合實施例，進一步說明本實用新型。
[0022]參見圖1-圖7，本實用新型包括單片機，所述單片機連接D/A轉換模塊和DDS波形發生模塊，所述D/A轉換模塊和DDS波形發生模塊均連接幅度調節模塊，所述幅度調節模塊連接比較整形模塊，所述幅度調節模塊和比較整形模塊均連接繼電器輸出模塊，所述單片機還連接LCD顯示器和鍵盤，所述鍵盤上設置有方波/正弦波選擇按鍵、增加按鍵、減少按鍵、左移按鍵、右移按鍵和模式切換按鍵。
[0023]所述DDS波形發生模塊采用AD9833芯片，所述AD9833芯片的引腳I通過電容C4連接5V電源，所述AD9833芯片的引腳6、引腳7和引腳8連接芯片MC74HC244AN，所述芯片MC74HC244AN連接所述單片機的引腳46、引腳57和引腳58。
[0024]所述幅度調節模塊采用乘法器芯片MPY634，所述乘法器芯片MPY634的引腳I連接所述單片機的引腳64，所述乘法器芯片MPY634的引腳6連接所述AD9833芯片的引腳10，所述乘法器芯片MPY634的引腳7連接穩壓器R8，所述穩壓器R8 —端通過電阻R28連接所述D/A轉換模塊，所述穩壓器R8的另一端通過時電阻R29接地，所述乘法器芯片MPY634的引腳12電阻R27和電阻R32，所述電阻R27另一端連接所述乘法器芯片MPY634的引腳11，所述電阻R32的另一端連接芯片AD8061的引腳3，所述芯片AD8061的引腳6連接所述繼電器輸出模塊。
[0025]所述單片機采用C8051F系列單片機。
[0026]所述比較整形模塊包括比較器MAX9686，所述比較器MAX9686的引腳2通過電阻R9連接調節電位器R13，所述調節電位器一端通過電阻Rll連接穩壓端，所述調節電位器另一端通過電阻RlO接地，所述比較器MAX9686的引腳3通過電阻R34連接RELAY-OUT端，所述比較器MAX9686的引腳2通過電阻R33連接所述比較器MAX9686引腳7。
[0027]單片機的主要工作是鍵盤輸入、液晶顯示、調節正弦波幅度和控制DDS芯片工作狀態。單片機首先在液晶屏上顯示一些開機信息，然后讀出鍵盤輸入的頻率、幅度和波形。若有按鍵輸入，則根據輸入頻率計算出頻率控制字，并對AD9833芯片進行編程，使AD9833芯片產生出相應頻率的正弦波形；根據輸入幅度調整單片機的D/A輸出電壓，從而控制正弦波的幅度，并將頻率、幅度保存在單片機內部FLASH空間中，防止數據丟失。若沒有鍵盤輸入時，則系統默認輸出IV、IHZ正弦波或IHZ方波。若工作過程中發生看門狗復位或時鐘丟失檢測器復位，則讀出上次工作時保存的頻率、幅度值，恢復復位前的工作狀態。使使用者感覺到系統已經復位。
[0028]AD9833芯片是可編程DDS信號發生器，內部兩個28位頻率寄存器，兩個12位相位寄存器，工作時需先寫入16bits工作模式命令字，確定工作狀態并選中頻率寄存器和相位寄存器，然后寫入一個或兩個字頻率控制字，控制輸出頻率，寫入相位控制字，DDS信號發生器就可以根據模式控制字輸出相應的波形，頻率由頻率寄存器的值確定，相位由相位寄存器的值確定。
[0029]鍵盤掃描使用定時器TO的1ms中斷實現，并根據重復進入中斷的次數來實現鍵盤消抖，在定時器里實現模式切換、數據增、數據減、待調數據左移和右移等操作。在不同的模式下，能夠限定輸入數據的范圍，防止輸入超出范圍。若連續超出7秒無鍵盤動作，則自動退出調頻或調幅模式，返回正常波形發生狀態。
[0030]在不同模式下，IXD顯示器必須顯示不同的界面，以方便用戶使用。正弦波發生狀態下，若為正常波形發生模式，則關閉液晶的光標和字符閃爍，并在第一行顯示當前幅度，第二行顯示當前頻率，高位為O不顯示。若為正弦波調頻模式，開啟光標和字符閃爍，默認調節最低一位數據，通過左移右移鍵調整，最低位右移則將光標移至最高位，最高位左移將光標移至最低位。通過加減鍵調節數據大小，若調節最高位，大小有所限定，只能再O和I取值，幅度到不了 10V，頻率不能設定大于20MHZ的值。正弦波調幅模式，情況與調頻模式相同。
【主權項】
1.一種簡易DDS波形發生器，包括單片機，其特征是:所述單片機連接D/A轉換模塊和DDS波形發生模塊，所述D/A轉換模塊和DDS波形發生模塊均連接幅度調節模塊，所述幅度調節模塊連接比較整形模塊，所述幅度調節模塊和比較整形模塊均連接繼電器輸出模塊，所述單片機還連接LCD顯示器和鍵盤，所述鍵盤上設置有方波/正弦波選擇按鍵、增加按鍵、減少按鍵、左移按鍵、右移按鍵和模式切換按鍵。
2.根據權利要求1所述的簡易DDS波形發生器，其特征是:所述DDS波形發生模塊采用AD9833芯片，所述AD9833芯片的引腳I通過電容C4連接5V電源，所述AD9833芯片的引腳6、引腳7和引腳8連接芯片MC74HC244AN，所述芯片MC74HC244AN連接所述單片機的引腳46、引腳57和引腳58。
3.根據權利要求2所述的簡易DDS波形發生器，其特征是:所述幅度調節模塊采用乘法器芯片MPY634，所述乘法器芯片MPY634的引腳I連接所述單片機的引腳64，所述乘法器芯片MPY634的引腳6連接所述AD9833芯片的引腳10，所述乘法器芯片MPY634的引腳7連接穩壓器R8，所述穩壓器R8 —端通過電阻R28連接所述D/A轉換模塊，所述穩壓器R8的另一端通過時電阻R29接地，所述乘法器芯片MPY634的引腳12電阻R27和電阻R32，所述電阻R27另一端連接所述乘法器芯片MPY634的引腳11，所述電阻R32的另一端連接芯片AD8061的引腳3，所述芯片AD8061的引腳6連接所述繼電器輸出模塊。
4.根據權利要求1所述的簡易DDS波形發生器，其特征是:所述單片機采用C8051F系列單片機。
5.根據權利要求3所述的簡易DDS波形發生器，其特征是:所述比較整形模塊包括比較器MAX9686，所述比較器MAX9686的引腳2通過電阻R9連接調節電位器Rl3，所述調節電位器一端通過電阻Rll連接穩壓端，所述調節電位器另一端通過電阻RlO接地，所述比較器MAX9686的引腳3通過電阻R34連接RELAY-OUT端，所述比較器MAX9686的引腳2通過電阻R33連接所述比較器MAX9686引腳7。
【專利摘要】本實用新型提供一種簡易DDS波形發生器，包括單片機，其特征是：所述單片機連接D/A轉換模塊和DDS波形發生模塊，所述D/A轉換模塊和DDS波形發生模塊均連接幅度調節模塊，所述幅度調節模塊連接比較整形模塊，所述幅度調節模塊和比較整形模塊均連接繼電器輸出模塊，所述單片機還連接LCD顯示器和鍵盤，所述鍵盤上設置有方波/正弦波選擇按鍵、增加按鍵、減少按鍵、左移按鍵、右移按鍵和模式切換按鍵。
【IPC分類】H03K3-02
【公開號】CN204442309
【申請號】CN201520192194
【發明人】孫群, 陳林林, 張來剛, 葛振民
【申請人】聊城大學
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月1日