מחולל פונקציות. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מחולל DDS פונקציונלי. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית מדידה

מחולל פונקציות DDS זה (גרסה 2.0) של אותות מורכב על מיקרו-בקר AVR, בעל פונקציונליות טובה, בעל בקרת משרעת, והוא מורכב גם על לוח מעגלים מודפסים חד-צדדיים.

מחולל DDS פונקציונלי. הופעת מחולל ה-DDS

מחולל זה מבוסס על האלגוריתם ג'ספר DDS מחולל, התוכנית שודרגה ל-AVR-GCC C עם תוספות קוד הרכבה. לגנרטור שני אותות מוצא: הראשון הוא אותות DDS, השני הוא יציאה "מלבני" במהירות גבוהה (1..8 מגה-הרץ), שבאמצעותה ניתן להחיות MK עם נתיכים שגויים ולמטרות נוספות.

האות המהיר HS (High Speed) נלקח ישירות מהמיקרו-בקר Atmega16 OC1A (PD5).

אותות DDS נוצרים מיציאות אחרות של ה-MK דרך מטריצת R2R התנגדות ודרך שבב LM358N, המאפשר לך לכוונן את המשרעת (Amplitude) של האות ואת ההיסט (Offset). היסט ואמפליטודה ניתנים להתאמה עם שני פוטנציומטרים. ניתן לכוונן את ההיסט בטווח +5V..-5V, ואת המשרעת 0...10V. ניתן לכוונן את התדר של אותות DDS מ-0 ל-65534 הרץ, וזה די והותר לבדיקת מעגלי שמע ומשימות רדיו חובבים אחרות.

תכונות עיקריות של מחולל DDS V2.0

- מעגל פשוט עם רכיבי רדיו נפוצים וזולים;
- לוח מעגל מודפס חד צדדי;
- ספק כוח מובנה;
- פלט נפרד מהיר (HS) עד 8 מגה-הרץ;
- אותות DDS עם משרעת והיסט משתנים;
- אותות DDS: סינוס, מלבן, מסור ומסור הפוך, משולש, אות ECG ואות רעש;
- מסך LCD בגודל 2×16;
- מקלדת אינטואיטיבית בעלת 5 לחצנים;
- שלבים להתאמת תדר: 1, 10, 100, 1000, 10000 הרץ;
- זוכר את המצב האחרון לאחר הדלקת.

תרשים הבלוק שלהלן מציג את המבנה הלוגי של מחולל הפונקציות:

מחולל DDS פונקציונלי. המבנה הלוגי של מחולל הפונקציות

כפי שאתה יכול לראות, המכשיר דורש מספר מתחי אספקה: +5V, -12V, +12V. המתחים +12V ו-12V משמשים לשליטה על משרעת האות והיסט. ספק הכוח מתוכנן באמצעות שנאי ומספר שבבי ווסת מתח:

(לחץ להגדלה)

ספק הכוח מורכב על לוח נפרד:

מחולל DDS פונקציונלי. ספק כוח מחולל DDS

אם אתה לא רוצה להרכיב את ספק הכוח בעצמך, אז אתה יכול להשתמש באספקת כוח ATX רגילה ממחשב, שבו כל המתחים הדרושים כבר קיימים. PIN-out מחבר ATX.

מסך LCD

כל הפעולות מוצגות דרך מסך ה-LCD. הגנרטור נשלט על ידי חמישה מפתחות

מחולל DDS פונקציונלי. תפריט LCD

מקשי למעלה/מטה משמשים למעבר בתפריט, מקשי שמאל/ימין משמשים לשינוי ערך התדר. לאחר לחיצה על המקש המרכזי, יצירת האות הנבחר מתחילה. לחיצה נוספת על המקש מפסיקה את הגנרטור.

מערכת תפריט הגנרטור:

מחולל DDS פונקציונלי. מערכת תפריטים של גנרטור

ערך נפרד מסופק להגדרת שלב שינוי התדר. זה נוח אם אתה צריך לשנות את התדר בטווח רחב.

למחולל הרעשים אין הגדרות כלשהן. עבורו, נעשה שימוש בפונקציית rand() הרגילה, המוזנת באופן רציף לפלט של מחולל ה-DDS.

לפלט המהיר HS יש 4 מצבי תדר: 1, 2, 4 ו-8 מגה-הרץ.

תרשים מעגלים

מעגל מחולל הפונקציות פשוט ומכיל אלמנטים נגישים בקלות:
- מיקרו-בקר AVR Atmega16, עם קוורץ חיצוני במהירות 16 מגה-הרץ;
- מסך LCD סטנדרטי מסוג HD44780 2×16;
- R2R-matrix DAC מנגדים קונבנציונליים;
- מגבר תפעולי LM358N (אנלוגי מקומי KR1040UD1);
- שני פוטנציומטרים;
- חמישה מפתחות;
- מספר מחברים.

(לחץ להגדלה)

לְשַׁלֵם

מחולל DDS פונקציונלי. לוח גנרטור

מחולל הפונקציות מורכב בקופסת פלסטיק

מחולל DDS פונקציונלי. גנרטור מורכב

מבחן ריצה

מחולל DDS פונקציונלי. מבחן ריצה

תוכנה

כפי שאמרתי למעלה, בלב התוכנית שלי השתמשתי באלגוריתם ג'ספר DDS מחולל. הוספתי כמה שורות של קוד אסמבלר כדי ליישם יצירת עצירה. האלגוריתם מכיל כעת 10 מחזורי מעבד במקום 9.

void static inline Signal_OUT(const uint8_t *signal, uint8_t ad2, uint8_t ad1, uint8_t ad0){
asm volatile( "eor r18, r18 ;r18<-0″ "\n\t"
"eor r19, r19 ;r19<-0" "\n\t"
"1:" "\n\t"
"הוסף r18, %0 ;1 מחזור" "\n\t"
"adc r19, %1 ;1 מחזור" "\n\t"
"adc %A3, %2 ;1cycle" "\n\t"
"lpm ;3 מחזורים" "\n\t"
"out %4, __tmp_reg__ ;1 cycle" "\n\t"
"sbis %5, 2 ;1 מחזור אם אין לדלג" "\n\t"
"rjmp 1b ;2 מחזורים. סך הכל 10 מחזורים" "\n\t"
:
:"r" (ad0),"r" (ad1),"r" (ad2),"e" (אות),"I" (_SFR_IO_ADDR(PORTA)), "I" (_SFR_IO_ADDR(SPCR))
:"r18", "r19"
);}

טבלת צורות האותות DDS ממוקמת בזיכרון ההבזק של ה-MK, שכתובתו מתחילה ב-0xXX00. חלקים אלה מוגדרים בקובץ makefile, במיקומים שלהם בזיכרון:

#הגדר קטעים היכן לאחסן טבלאות אותות
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MySection1=0x3A00
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MySection2=0x3B00
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MySection3=0x3C00
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MySection4=0x3D00
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MySection5=0x3E00
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MySection6=0x3F00

ניתן להשיג ספרייה לעבודה עם LCD מ-winavr.scienceprog.com.

אני לא רוצה להיכנס לתיאור מפורט של קוד התוכנית. לקוד המקור יש הערות טובות (אם כי באנגלית) ואם יש לך שאלות לגביו, אתה תמיד יכול להשתמש בפורום MK שלנו, forum.cxem.net.

בדיקה

בדקתי את הגנרטור עם אוסילוסקופ ומונה תדרים. כל האותות נוצרים היטב בכל טווח התדרים (1...65535 הרץ). בקרת אמפליטודה וקיזוז עובדת מצוין.

(לחץ להגדלה)

בגרסה הבאה של המחולל, אני חושב ליישם אות סינוסואיד עולה.

גרסת התוכנה העדכנית ביותר (WinAVR20071221), קוד מקור, קבצי EagleCAD ו-Proteus скачать здесь.

מחבר: Koltykov A.V.; פרסום: cxem.net

ראה מאמרים אחרים סעיף טכנולוגיית מדידה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

גגות לבנים 10.09.2010

בשנת 1820, לוק הווארד, מטאורולוג אנגלי חובב, ציין לראשונה שתמיד היה קצת יותר חם בעיר גדולה מאשר באזור הכפרי שמסביב (אגב, הוא גם הציג את סיווג העננים שעדיין נהוג היום). מדרכות וגגות העיר מתחממים בשמש יותר מירק טבעי, והם מחממים את אוויר העיר.

עובד של המרכז הלאומי לחקר אטמוספירה (ארה"ב) קית' אולסון מציע לצבוע את גגות הבניינים בלבן. הדמיות ממוחשבות הראו שאם כל גגות בתי העיר היו צבועים בלבן, ההפרש בין הטמפרטורות בעיר ומחוץ לעיר יצטמצם בשליש. ההשפעה תתבטא בעיקר בקיץ, בעיקר עבור ערים בקווי הרוחב האמצעי והדרומי.

בניו יורק, אמצעי כזה יוריד את טמפרטורת הקיץ במעלה אחת צלזיוס. למרבה הצער, בקושי ניתן לצבוע את האספלט ברחובות בלבן.

עוד חדשות מעניינות:

▪ פלסטיק ידידותי לסביבה מפסולת דגים

▪ הירוקים נגד פשע ומחלות

▪ מצלמת Samsung WB2200 60x זום אופטי

▪ אינטרקום וידאו ברשת Axis A8004-VE

▪ נעלי ספורט מחומרים צמחיים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר רדיו-אלקטרוניקה והנדסת חשמל. מבחר מאמרים

▪ מאמר לזרוק אבן. ביטוי עממי

▪ מאמר איך הופיע החשבון? תשובה מפורטת

▪ מאמר ראש מחלקת מידע. תיאור משרה