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基于STC15W4K48S4设计手机控AD9850信号发生器 评论(0) 收藏(0
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手机控AD9850信号发生器
        任何发射机或接收机都需要一个源。这个源可以是RC振荡器、LC振荡器、晶体振荡器、锁相环频率合成器或DDS直接数字频率合成器。而DDS直接数字频率合成器是近10几年的新兴方案。纵观各种DDS芯片,数美国ADI公司的AD9850性价比最高。市面上满天飞的一款DDS信号发生器就是采用此款芯片。出于成本和占有量的考虑,决定率先开发配套此款DDS信号发生器的控制板。本控制板硬件使用最新版STC的51系列单片机STC15W4K48S4。配套上位机软件为安卓版蓝牙串口程序。
先上图,硬件介绍,再上图,软件介绍。再用附录介绍DDS和ANDROID。

                                       图1  控制板
         图1为 控制板单板。板的右侧是电源接口采用手机标准的Micro-USB接口,每一个手机充电器都可以用做电源,供电极为方便。紧贴Micro-USB接口的是电源开关。板的左侧是SAM射频输出接口。板中间两个黑色的排母是AD9850模块插座。板的左下角4针排母是HC-06蓝牙串口模块插座。
控制板尺寸:99.8*50.8MM,板厚1.2MM。
安装孔距:长距92MM,宽距43MM。为3.6MM通孔,可以用3MM螺栓固定。

                     图2  AD9850板、控制板和蓝牙串口板组合
         图2为 AD9850板、控制板和蓝牙串口板组合起来的效果。注意AD9850模块的VCC脚一定要对应控制板的上排母的+电源脚,如果插反会损坏模块。注意HC-06的VCC引脚一定要对应控制板左下角4针排母的VCCIN引脚。小窍门:如果将蓝牙串口模块的引脚焊下来,旋转90度安装,然后插在控制板上。那么组合模块的高度会降低很多,可以将它装在一个小型的铝型材盒子内。
对应的AD9850引脚如下图,现在都是升级的蓝色板子了,引脚一样。两排插针的跨度20.5MM,引脚间距2.54MM。一排10个引脚,共20脚。

 
        图3为安卓手机上蓝牙串口的选择界面,此处选择键盘模式。图4 为搜索蓝牙器件,初次链接配对密码是1234。图5为进入键盘模式后的插座界面。图5的上方显示当前DDS模块的输出频率,黄色显示对应的MHZ频率,绿色显示对应的KHZ频率,红色显示对应的HZ频率。用户可以在图5下方的输入框输入你需要的频率,然后按发送键设置频率。输入框下面是常用的频率增减量,按下一个按钮就会自动产生对应的增减后频率。
指标介绍:
1  频率范围:1HZ~40MHZ。DDS的主时钟是125MHZ,根据奈奎斯特定理其实最大可以产生62.5MHZ的频率,但是40MHZ以上频率的谐波和失真会增大。
2  频率分辨率:1HZ
3  输出幅度:-3.3dBm~-4.7 dBm。1MHZ时对应-3.3dBm,40MHZ是对应-4.7 dBm。


附录A 
DDS介绍:
      DDS是直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer)的英文缩写。与传统的频率合成器相比,DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点,广泛使用在电信与电子仪器领域,是实现设备全数字化的一个关键技术。 DDS芯片中主要包括频率控制寄存器、高速相位累加器和正弦计算器三个部分。频率控制寄存器可以串行或并行的方式装载并寄存用户输入的频率控制码;而相位累加器根据频率控制码在每个时钟周期内进行相位累加,得到一个相位值;正弦计算器则对该相位值计算数字化正弦波幅度(芯片一般通过查表得到)。DDS芯片输出的一般是数字化的正弦波,因此还需经过高速D/A转换器和低通滤波器才能得到一个可用的模拟频率信号
DDS的优点:
频率分辨率高、输出频点多、可达2的N次方个频点(N为相位累加器位数);
频率切换速度快,可达us量级;
频率切换时相位连续;
可以输出宽带正交信号;
输出相位噪声低,对参考频率源的相位噪声有改善作用;
全数字化实现、便于集成、体积小、重量轻。


附录B  安卓介绍
         谷歌androidstudio,让我们的安卓手机变成开发板。说,你想用它做什么吧?跑马灯?图像识别?蜂鸣器?音频数字基带?物联网?虚拟仪器都可以。
         Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统,主要使用于移动设备,如智能手机和平板电脑,由Google公司和开放手机联盟领导及开发。尚未有统一中文名称,中国大陆地区较多人使用“安卓”或“安致”。Android操作系统最初由Andy Rubin开发,主要支持手机。2005年8月由Google收购注资。2007年11月,Google与84家硬件制造商、软件开发商及电信营运商组建开放手机联盟共同研发改良Android系统。随后Google以Apache开源许可证的授权方式,发布了Android的源代码。第一部Android智能手机发布于2008年10月。Android逐渐扩展到平板电脑及其他领域上,如电视、数码相机、游戏机等。2011年第一季度,Android在全球的市场份额首次超过塞班系统,跃居全球第一。 2013年的第四季度,Android平台手机的全球市场份额已经达到78.1%。[1] 2013年09月24日谷歌开发的操作系统Android在迎来了5岁生日,全世界采用这款系统的设备数量已经达到10亿台。2014第一季度Android平台已占所有移动广告流量来源的42.8%,首度超越iOS。


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