Меню

Ad9850 dds генератор сигналов с дисплеем

Ad9850 dds генератор сигналов с дисплеем

Arduino — удобная платформа быстрой разработки электронных устройств для новичков и профессионалов. Её применение дает широкие возможности радиолюбителям для реализации своих задумок. Несколько лет назад, создав несколько конструкций, я фактически «заболел» этим девайсом и воплотил несколько своих давних задумок в жизнь. Огромное количество разнообразных модулей и готовых программных библиотек открывает огромные перспективы именно для радиолюбителей. В Интернете много рассуждений о том, как применить Arduino. У многих хватает фантазии только на то, чтобы поморгать светодиодами и, в лучшем случае, собрать термометр или часы. Я тоже прошел через это и со временем поделюсь своими разработками.

Но сечас речь пойдет о синтезаторе частоты. Уверен, что вопрос о его применении перед радиолюбителем не стоит. Много лет назад я затратил огромное количество дискретных элементом и ещё больше нервов, чтобы создать «монстра», работающего в небольшом диапазоне частот. Сейчас для этого понадобилось всего несколько модулей, небольшие познания в программировании и пару часов работы.

За основу был взят DDS модуль компании Analog Devices — AD9850. За 10 долларов его без проблем можно приобрести на Aliexpress. Это самый дорогой компонент в конструкции. Кроме этого нам необходим сам Arduino, буквенно-цифровой индикатор и валкодер.

Я не стал изобретать велосипед и, поискав в Интернете, взял за основу отлаженную схему от AD7C (Rich Visokey). Оригинал его статьи можно посмотреть здесь: www.ad7c.com.

После пары часов работ с паяльником получилось вот такое компактное устройство.

Устройство собрано в виде «сэндвича». Конструкция получается компактная и технологичная.

На макетной плате размером 50х70 мм распаяны разъемы для установки модулей. На этой кросс-плате устанавливаются LCD-дисплей, модуль Arduino Pro Mini и модуль синтезатора. Также там установлены валкодер, кнопка расстройки частоты и USB разъем для подключения питания. Такая конструкция позволяет легко менять модули и использовать их, при необходимости, в других конструкциях.

Вид с обратной сторны конструкции с установленными на плате модулями синтезатора и Ардуинкой.

В ваианте, который приводит автор (Rich Visokey — AD7C) частота генератора изменяется от 1 до 30 МГц. В программе можно выставить другой диапазон. Я выставил диапазон от 100 КГц до 40 МГц. (смотрите ниже).

Привожу разводку кросс-платы, если кому интересно. Монтаж выполнен проводом с фторопластовой изоляцией (МГТФ).

Программа для Ардуино, схемы и библиотеки доступны для скачивания здесь: here.

В архиве имеются две версия программы.

AD9850_LCD_ROTARY_WMENUS.ino — это основной вариант. Он используется для генрации выходного сигнала от 1 МГц до 30 МГц. Вы можете установить начальную частоту при включении прибора, изменяя эту строку: int_fast32_t гх = 7150000. На экране отбражается выходная частота.
Если у вас есть эталонный частотомер можно подкорретировать точно значение задающего генератора в строке «int32_t freq = frequency * 4294967295/125000000;«.

У вас будет очень точная настройка. При использовании этого варианта вам не нужны переключатель и резистор, подключеннные к PIN-A5 на Arduino.

Версия программы — AD9850_LCD_ROTARY_WMENUS_IF.ino — это вариант с вычетом промежуточной частотой. Он может быть использован для создания выходного сигнала от 1 МГц до 30 МГц, а также вычитает промежуточную частоту (ПЧ) из сигнала. Вы выставляете начальную частоту так же, как описано выше. При использовании этого варианта вам необходим переключатель и резистор на землю от PIN-A5 на Arduino. Промежуточная частота задается этой строкой программы: int_fast32_t iffreq = 4192000;.

Когда на PIN-A5 низкий уровень(земля) выходной сигнал и показания на дисплее равны. Когда на A5 уровень высокий надо учитывать, что показания на дисплее не совпадают с выходным сигналом (минус частота ПЧ).

Скетчи содержат подробные комментарии, поэтому в программу можно вносить необходимые Вам корректировки.

Версия программы Rev 2.0 (от 6 ноября 2013г.) умеет храненить в памяти (EEPROM) последнюю заданную частоту. Частота должна быть зафиксирована в течении 3-х секунд (настраивается в коде), прежде чем она запишется в память, чтобы не перегрузить EEPROM.

В дальнейшем я расскажу об использовании более дешевой микросхемы DDS — Si5351. Кроме этого планирую поделиться опытом применения другого синтезатора компании Analog Devices — AD9851. В свое время, мне совершенно бесплатно прислали две микросхемы (AD9850 и AD9851) из компании Analog Devices. Есть у них такой приятный сервис для предоставления «пробничков», что собственно и сработало. Такое практикуют некоторые компании, просто надо поискать эту услугу на их сайтах. Ключево слово здесь — sample. Не буду томить — смотрите ссылочку.

Удачи и творческих успехов.
73!

Источник

Сайт радиолюбителей

6-ти диапазонный AD9850 DDS.

Прошли те времена, когда создание синтезатора частоты любительского трансивера было под силу самым квалифицированным радиолюбителям.
С появлением микросхемы AD9850 задача упростилась. За несколько долларов DDS модуль на её основе без проблем можно приобрести на eBay. Кроме этого нам необходим контроллер, для управления DDS, буквенно-цифровой индикатор и валкодер.
Я не стал изобретать велосипед и приобрёл готовый, разработанный индийским радиолюбителем C.V. Niras / VU3CNS 6-ти диапазонный DDS, который производится фирмой Indo-ware Electronics и используется в SSB 6.1 трансивере.

Этот синтезатор предназначен для работы в составе простых КВ приёмников и трансиверов, или же просто как генератор частоты. Микросхема AD9850 фирмы Analog Devices, применённая в данном синтезаторе, представляет собой полный DDS (Direct Digital Synthesis) с встроенным компаратором.
Такие синтезаторы уникальны своей точностью, практически не подвержены температурному дрейфу и старению.
Благодаря высоким техническим характеристикам DDS синтезаторы в последнее время вытесняют обычные аналоговые синтезаторы частоты.
Их основное преимущество — очень высокое разрешение по частоте и фазе, управление которыми осуществляется в цифровом виде.
Цифровой интерфейс позволяет легко реализовать микроконтроллерное управление.

В настоящее время поддержка проекта, скорее всего, прекращена, информацию по DDS VFO необходимо искать по форумах на радиолюбительских сайтах.
В конце статьи, в разделе «Литература» можно найти ссылки на найденную мной информацию по этому синтезатору.

Внешний вид синтезатора.

Передняя панель.

Назначение кнопок синтезатора.

  • CAL: калибровка.
  • STEP: шаг перестройки частоты.
  • SSB: режим модуляции: USB, LSB, AM, CW.
  • RIT: сдвиг частоты при работе CW.
  • VFO: выбор между VFO A и VFO B.
  • MEM: запись в память/ извлечение из памяти.

Обратная сторона и подключение синтезатора.

Настройка синтезатора.

Подключите DDS.
Установите промежуточную частоту, например, 8.000000 MHz. Делается это так:

  1. Выключите питание. Нажмите на кнопку CAL и держите её. Включите питание удерживая эту кнопку нажатой. Далее вы увидите следующее:
    DDS REF MULT CLK
    X1 REFCLK
  2. Отпустите кнопку. На экране вы видите значение множителя частоты. Если у вас синтезатор на AD9850, то должно быть X1.
    Если на AD9851, то должно быть X6 (покрутите ручку энкодера, чтобы сменить коэффициент умножения частоты)
  3. Нажмите ещё раз коротко на кнопку CAL и вы увидите опорную частоту тактового генератора для AD9850 (180 MHz для AD9851). Если у вас есть возможность точно измерить частоту, вы можете ввести ее сюда:
    SYSTEM CLK
    125.000000 MHz
  4. Ещё раз коротко нажмите на кнопку CAL и вы увидите:
    OFFSET FREQ 0.000000 MHz.
    Это частота смещения генератора относительно промежуточной частоты. В нашем случае наша частота ПЧ 8 MHz, значит нужно будет установить ее отрицательное зачение: -8.000000 MHz. Используйте кнопку STEP, чтобы сменить шаг энкодера: зажмите ее и крутите ручку энкодера шаг будет мигать словно подчеркивание.
  5. Ещё раз коротко нажмите кнопку CAL
    MAX DDS FREQ.
    Это максимальная частота генератора. Она должна быть где-то 38 MHz или выше.
  6. Ещё раз коротко нажмите кнопку CAL и увидите минимальную частоту приёма
    MIN RX DDS FREQ 9.000000 MHz.
    Из этой частоты вычитается промежуточная частота. Рекомендуется устанавливать здесь частоту в 9.5 MHz, чтобы не залазить на радиовещательный диапазон. Если очень хочется послушать АМ, то можно поставить что-нибудь вроде 8.5 MHz.
  7. Ещё раз коротко нажмите CAL кнопку и увидите смещение для SSB
    SSB OFFSET 0.000000 MHz.
    Установите его в 0.001400 MHz.
  8. Ещё одно короткое нажатие и вы попадете в частоту настройки смещения для телеграфа
    CW OFFSET 0.000700 MHz.
    Если у вас там ноль, то поставьте свои значения. В нашем случае это 700 Герц.
  9. Ещё одно коротко нажатие и дисплей покажет SAVING.
    Это значит, что ваши настройки будут сохранены.

Если вы запутались, вы всегда можете начать заново, просто подождите немного, DDS сам выйдет из режима настройки. Затем выключите питание и включите снова с зажатой кнопкой CAL.

На этом настройка генератора завершена и уже можете перестраиваться по диапазону.

Источник

Ad9850 dds генератор сигналов с дисплеем

—>

—> —>

—>Chart all times №1 —>
—> —>

—> —> —> —>

—> —>Поиск —>

—> —>

—>Мини-чат —>
—> —>

—> —>

—>Visiting a site —>
—>c2, Петров —>

—> —>

—>Облако тегов —>
—> —>

—> —>

—> —>

—>Главная » —>Файлы » AVR » AVR

DDS синтезатор на AD9850, привлекает радиолюбителей своей простотой и возможностями.

Обычно цифровые генераторы частоты, в которых требуемое значение частоты устанавливают с помощью клавиатуры, как правило, выполнены на микроконтроллере, диапазон генерируемых частот ограничен несколькими мегагерцами, а получение точного значения частоты в широких пределах затруднительно. Описываемый в статье генератор тоже содержит микроконтроллер, но использован он только для управления специализированной микросхемой — синтезатором частоты AD9850 . Применение этой микросхемы позволило расширить диапазон генерируемых частот от 0Hz до 40 МНz, в пределах которого можно получить любое значение частоты с точностью 1Hz.

Структурная схема синтезатора AD9850 изображена на рис. 1. Его основа — аккумулятор фазы, формирующий код мгновенной фазы выходного сигнала. Этот код преобразуется в цифровое значение синусоидального сигнала, который с помощью ЦАП превращается в аналоговый и подвергается фильтрации. Компаратор позволяет получить выходной сигнал прямоугольной формы. Его частота fout (в герцах) определяется формулой

Fout — выходная частота, Hz ;

Fin — тактовая частота, Hz ;

? – 32-битное значение кода частоты.

Мак­симальное значение Fout не может превосходить половины тактовой частоты.

Основные технические характеристики AD9850 (при напряжении питания ).

Частота тактового генератора, МНz: 1…125

Максимальный потребляемый ток (при fin=125 МГц), мА 95

Максимальный выходной ток ЦАП (при Rset=3,9 кОм), мА 10,24

Максимальная интегральная нелинейность ЦАП, МЗР 1

Компаратор имеет подстройку, переменным резистором R13.

Напряжение на выходе компаратора, В:

минимальное высокого уровня 4,8

максимальное низкого уровня 0,4

Для загрузки данных в микросхеме AD9850 предусмотрены параллельный и последовательный интерфейсы.

В последнем случае данные (слово длиной 40 бит) вводят через ее вход DАТА.

Каждый бит данных сопровождают импульсом положительной полярности на входе синхронизации W_CLK.

После загрузки управляющего слова по импульсу положительной полярности на входе F U _ U D происходит замена параметров генерации новыми..

Принципиальная схема управления генератором изображена на рис. 2.

Управляет синтезатором DD2 микроконтроллер DD1.

Управление происходит с помощью энкодера Sk1 с кнопкой Кн0, и дополнительных кнопок Кн1Кн6.

Вращая ручку энкодера вправо или влево, производим изменение частоты на экране ЖКИ прибора, и одновременно получаем это же значение частоты в виде прямоугольника и синуса на выходе схемы.

Кн0 * задает шаг установки частоты с помощью энкодера Sk1 (1Hz, 10Hz, 100Hz, 1kHz, 10kHz, 100kHz, 1MHz, выбор значений по «кольцу» , данный режим работы кнопки Кн0 * актуален только в версии программы 1.0).

Значение выходной частоты выставляется с точностью порядка 1Hz, что достаточно для большинства случаев.

Кнопки Кн1Кн6, это кнопки быстрого доступа, с их помощью можно устанавливать определенную частоту генератора одним нажатием кнопки.

Каждая кнопка Кн1Кн6, это есть ячейка с памятью.

В них прописывается значение частоты следующим образом: сначала устанавливаем нужную нам частоту на экране ЖКИ с помощью энкодера Sk1,

нажимаем и длительно удерживаем Кн0 , на экране появится надпись «record» , не отпуская Кн0, нажимаем любую кнопку Кн1 – Кн6 нужной нам ячейки, на экране это будет отражено надписью «is made», запись в ячейку произведена.

Введенные в ячейки значения частоты сохраняются в энергонезависимой памяти микроконтроллера.

А так же еще следует знать, что при старте МК всегда считывается установка частоты с ячейки Кн1.

А значение, записанное в ячейке кнопки Кн6, управляет выходом РD7(13 ножка МК), которое в свою очередь по цепочке D1 R1 отключает генерацию прямоугольного сигнала генератора AD9850.

К сожалению, DDS выдаёт побочные сигналы, уровень которых зависит от тактовой и выходной частот (при частоте более 5MHz (или любое значение частоты, внесенное в ячейку Кн6) по цепочке D1 R1 можно с МК подать лог . 1 , при этом не будут, вносится искажения в синусоидальный сигнал генератора, это в случае если это требуется пользователю прибора, в противном случае цепочку из деталей D1 R1 не устанавливать).

Программа написана для работы МК на тактовой частоте 8 МГц. МК тактируется от внутреннего RS осциллятора.

Примеры работы генератора, в фотографиях.

Небольшое видео, работы программы управления и генератора, в разных режимах управления частотой.

Архив файлов под генератор AD9850 , версия 1.0.
Прошивка V1.0,+ Proteus .

Выбор шага настройки производится при нажатой кнопке энкодера Кн0 * * ,вращением энкодера вправо-влево( * * отличие управления КнО от версии 1.0).

Версия прошивки названа как 1.2 — 1.3.( это одна и та-же прошивка, хоть и называется по разному, отличия см. ниже).
Версия 1.2 под генератор с микросхемой AD9850.
Версия 1.3 под генератор с микросхемой AD9851 .
Версию под нужный генератор AD9850 или AD9851, можно выбрать программно,
делается так;
при подаче питания на МК удерживаете Кн0 , при запуске на экране соответственно версии, будет приветственная надпись AD_9850 V1.2 или AD_9851 V1.3 .
При несоответствии повторить перезапуск МК с подачей питания (по умолчанию , при первой прошивке МК , по умолчанию устанавливается версия 1.2 под AD9850)
Прошивка V1.2-1.3.

Видео от Samodelkinа , демонстрация работы собранной схемы Цифровой генератор от 1Hz до 40 МНz.

Источник

Adblock
detector