加入单片机、滤波器和一个微分电路就可以实现我们所要的波形了。要想实现我们所要的频率和幅度值,因为在DDS系统中决定频率大小的是频率控制字,所以我们可以通过键盘由用户键入十进制数,再由单片机编程控制将十进制转化成对应的二进制,然后送入AD9850产生波形。而幅值是通过条幅电路实现的。
4原理图原理图
f键盘
单片机
AD9850
调理电路
外围电路
图41原理图
此系统主要是由键盘、接口电路、8051、AD9850芯片及调理电路组成的,外围电路包含在单片机的复位电路和振荡电路中,调理电路部分由低通滤波器、调幅电路和微分电路组成,所以做出简略原理图如上。完整电路图及PCB板图附于最后。
5单元电路设计单元电路设计
51单片机选择所选单片机为MCS51单片机系列中的8051,下图为单片机结构框图
图51单片机MCS51系列结构框图
8051包括8个部分:1、中央处理器(CPU)2、内部数据存储器(内部RAM)3、内部程序存储器(内部ROM)4、定时器计数器5、并行IO6、串行口7、中断控制系统8、时钟电路MCS51虽然是一个单片机芯片,但作为计算机应该具有的基本部件它都包括,因此实际上它已经是一个简单的微型计算机系统了。MCS51的信号引脚介绍:
f图52信号引脚介绍
8051引脚图
在系统扩展时,ALE用于控制把P0口输出的低8位地址锁存起来,以实现低位地址和数据的隔离。此外由于ALE是以晶振六分之一的固定频率输出的正脉冲,因此可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。
f由于本题使用P3口为单片机的重要控制信号口,所以选择P31、P32口的第二功能信号,其功能列表如下:
表51所需引脚第二功能表
52
AD9850的管脚介绍
AD9850采用了先进的CMOS工艺,支持5V和33V两种供电电压,在33V供电时功耗仅为155mW,扩展工业级温度为一40~80℃。支持并行或串行输入控制接口形式,最大支持时钟频率为125MHz,此时输出的频率分辨率达0.0291Hz。采用28脚SSOP表面封装形式,其管脚功能如图所示。
图53AD9850引脚图
f53
AD9850的工作原理AD9850内古可编程DDS系统和高速比较器,能实现全数字编程控制的频率
合成。可编程DDS系统的核心是相位累加器。它由一个加法器和一个N位相位寄存器组成,N一般为24~32。每来一个外部参考时钟。相位寄存器便以步长M递加。相位寄存器的输出与相位控制字相加后可输入到正弦查询表地址上。正弦查询表包含一个正弦波周期的数字幅度信息,每一个地址对应正弦波中0°~360°范围的一个相位点。查询表把输人地址的相位信息映射成正弦波幅度信号。然后驱动DAC以输出模拟量。相位寄存器r