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根据AT89C51单片机和DDS器材完结频率特征测验仪的规划

作者:欧宝体育手机版app官网

发布时间:2023-06-07 07:49:48

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  频率特性是一个体系(或元件)对不同频率正弦输入信号的呼应特性。如图1所示,被测体系输入幅值为Ar、角频率为ω的正弦信号,假如该体系是线性的,则其稳态输出也是正弦信号,频率ω不变,幅值为Ac,相角差为φ。改动ω能够得到一系列输入和输出数据。输出对输入的幅值比A(ω)=Ac/Ar与ω的联系曲线称为该体系的幅频特性,一般取20 lg A(ω)称为对数幅频特性。输出对输入的相角差φ(ω)与ω的联系曲线称为该体系的相频特性。幅频特性和相频特性归纳称为频率特性,常用的是体系的开环频率特性即波特图。

  一个体系的频率特征可经过频率特征测验仪来测定。频率特性测验仪也称扫频仪,用于测验被测网络的幅频特性。他能够丈量被测网络的谐振频率、带宽、带外衰减、增益等,是电子范畴的常用设备之一。模仿式扫频仪价格较贵,且不能直接得到相频特性,更不能保存频率特性图和打印频率特性图,给运用者带来了诸多不便,为此没计了此数字式频率特性测验仪。

  单片机操控信号源产生规范正弦波,输入到被测网络;被测网络的输出别离输入起伏检测电路和相位检测电路,得到峰值和相位差值送入单片机进行处理;单片机处理后的成果一方面供给给LED实时显现,另一方面存人存储器,供示波器显现幅频、相频曲线 扫频信号源的规划

  扫频信号产生器是频率特性测验仪的中心,他供给被测网络输入所需的频率随时刻在必定规模内周期改动的正弦信号。扫频信号产生的办法有锁相环(PLL)及可预置分频器、单片集成波形产生器、专用频率组成器材及直接数字频率组成(DDS)电路等。本体系选用单片机操控,运用EDA技能,选用体系可编程逻辑器材ispCPLD芯片,构成直接数字频率组成器(DDS)来产生扫描正弦波。

  直接数字频率组成(Direct Digital Frequency Synthe-sis,DDS)是一种纯数字化办法。由于DDS具有超高速的频率转化时刻,极高的频率分辩率和较低的相位噪声,在频率改动与调频时,DDS器材能够坚持相位的接连,因而很简略完结频率、相位和起伏调制,此外DDS还具有可编程操控的杰出长处。DDS首要由相位累加器、正弦ROM表和数模转化器等组成,其间心是相位累加器,他由一个N位字长的二进制加法器和一个有时钟fclk取样的N位寄存器组成,作用是对频率操控字进行线位时,输出地址对应于波形的相位分辩率为l/232。正弦ROM表中存储着一张正弦函数查询表,对应不同的瞬时相位码输出不同的起伏编码。作业时往DDS中写入操控字到相位累加器并转化成瞬时相位,在外部参阅时钟的作用下,每个时钟周期相位累加器累加相位步进一次,对应的起伏编码输出给数模转化器(D/A),把数字量转化为模仿量,再经过低通滤波器滑润后得到最终需求的信号。而且该模仿正弦波与一门限电压进行比较可得到同频率的方波时钟信号,他将所需正弦波一个周期的离散样点的幅值数字量存入ROM中,然后按必定的地址距离(相位增量)读出,并经D/A转化器构成模仿正弦信号,再经低通滤波器得到质量较好的正弦信号。

  其间fc为晶振频率,k为分频比,N为相位累加器位数,M为相位累加器的增量(步长)。

  本规划中取fc=32.768 MHz,k=50,N=16,代入上式可得:

  这样只需操控M的值就能够精确地完结频率步进10Hz的要求。这儿时钟频率为:

  式中,△phase为频率操控字,sysclk为体系时钟,clkin为DDS的输入参阅时钟频率,N为频率寄存器的位数,M为相位偏移寄存器的位数。频率操控字△phase决议着输出信号的频率值;最小频率分辩率由频率寄存器的位数N决议,N越大,频率分辩率越高;相位分辩率由相位偏移寄存器的位数决议,起伏分辩率由D/A转化器的精度决议。

  幅频特性测验电路由峰值检波器和D/A转化器组成。峰值检波器由“运放”和检波二极管构成。如图3所示。他将被测网络的输出信号峰值检出来(代表网络幅频规则),送往8位ADC0809模数转化器,数字化后再送单片机AT89C51进行处理。

  幅频特征测验中常用的检波办法有峰值检波和有效值检波。但由于有效值检波无法到达规划要求的500 Hz~10 kHz频率改动规模,所以选用峰值检波。运用有源峰值检波器完结峰值丈量,峰值检波器将被测网络的输入和输出信号的峰值检出,再送至A/D转化器完结量化。实践上,由于信号源的D/A及低通滤波器的特功用确保在100 Hz~100 kHz规模内的幅值坚持不变,所以能够省去一路峰值检波器及A/D,而只收集被测网络的输出信号。

  相频特性测验电路(框图如图4)由两个过零比较器、鉴相器、低通滤波器和A/D转化器组成。两个比较器由“运放”构成过零信号比较器,别离将被测网络的输入、输出正弦信号转化为数字信号。

  鉴相器选用ETESTER完结。鉴相出被测网络的输入、输出信号的相位差信号,经过低通滤波器滤波得到被测网络的相移信号,送至ADC0809进行模数转化成数字量,再送到单片机进行处理。由鉴相器输出的脉冲信号的占空比与这两路信号的相位差成正比,即:

  相位差=N1/(N1+N2)×360°其间N1是高电平脉宽时刻内的计数值,N2是低电平脉宽时刻内的计数值。两路同频率不同相位的时钟信号PA和PB经过鉴相器epd后,将输出一路具有不同占空比的脉冲波形。其频率与输入频率相同,而占空比与PA和PB信号上升沿的时刻有关。epd的脉宽等于PB和PA信号上升沿的时刻差,这个时刻差即为PB,他正好等于epd的占空比乘以360°。

  频率特性测验仪规划中包含两种显现办法,一种为LED显现数值,并可打印输出;另一种为用示波器显现频率特性曲线。咱们参阅的打印办法是在体系中规划一个RS232串行口,运用MCU的串口功用完结与单片机AT89C51通讯,运用PC机的打印操控功用完结打印。

  一般的示波器是输入模仿电压信号,即要将现已丈量得到的幅频特性和相频特性数据经D/A转化为模仿电压量。由于运用单通道示波器显现幅频和相频两条曲线,所以能够使两条曲线分时显现在屏上的不同方位。为了便于调查,当输出幅频特性数据显现在屏幕上方时,可在D/A的输出相迭加一个正电压,由于示波器的扫描速度很快,相频看起来和幅频两条曲线一起显现在屏幕上。

  该体系体积较小,由于选用的单片机是AT89C51,且单片机体系的程序较短,所以无需扩展EPROM和RAM。别的,由于运用了DDS集成电路来产生扫频信号,所以扫频信号的质量高,扫频规模较宽。可是,由于该体系运用的是点频法丈量网络的频率特性,体系测绘时刻略长。若要进步体系的扫频规模,可用输出频率更高的DDS器材。试验标明,该体系安稳牢靠,显现打印的幅频特征曲线与传统扫频仪所测得的曲线相符,制作的频率特性图与理论共同。软件的操作运用和图形数据的处理十分便利,整个仪器的运用十分简略,是模仿式扫频仪无法比较的。

  要害字:修改:什么鱼 引证地址:根据AT89C51单片机和DDS器材完结频率特征测验仪的规划上一篇:根据C8051F060和USBl00模块完结高速实时数据传输和收集体系的规划

  轿车门锁有开锁、闭锁两种状况,闭锁时经过表里把手无法翻开车门。中心门锁操控设备:是操控门锁状况的电气设备,在轿车电器中归于安全、舒适体系。一般作业原理可用图1来阐明:当旋转车钥匙或拉动门提会带动锁止组织运动,带动状况开关K,和K2动作,电容C1(或C2)放电,继电器J1(或J2)吸合,履行电动机M1(或M2)通电带动锁止组织动作。放完电后继电器开释,电动机中止,闭锁进程主动完结。将轿车一切车门(包含行李厢)的履行电动机连在一起,一起动作,以完结门锁会集操控,运用很便利。图1为原理性电路,实践电路和履行设备多种多样,但原理迥然不同,其意图都为完结门锁的会集操控。跟着技能发展和轿车舒适性需求进步,以手动操控电路为根底,以单片机操控技能

  和无线加密技能完结轿车中心门锁体系的规划 /

  1、导言 跟着现代工业主动化水平的不断进步,在许多状况下需求会集监测多个流量点,如在石油灌水挖掘进程中,为了坚持挖掘作用、维护地下环境及随后剖析灌水数据,需求对灌水量进行监测,在油田体系中逐步运用智能外表来计量油井的出油量。计量外表精确度的凹凸直接影响企业的经济效益。现在,我国的流量计起步晚,起点低,还比较落后。运用单片机开发的流量计作为二次外表是十分适用的,对油田主动化有很大的促进。 2 、体系原理 就全体结构而言,流量计首要由涡街流量传感器、前置放大器、计数显现单元组成。涡街流量传感器首要由漩涡产生体、漩涡频率检测器和壳体构成,其作用是产生安稳和激烈的漩涡,并检出产生漩涡的频率和输出与漩涡频率成正比的电信号。漩涡产生体是涡

  完结流量计的二次外表规划 /

  1、导言 跟着电子、电器类产品在社会生活中的遍及,国内很多中小企业也纷繁开端自行研发,出产此类产品以满意商场的需求,但由于中小企业人力、物力的限制,往往将首要阅历放在了产品的出产上,而关于产品的出厂检测却不行完善,形成产品返修率较高的局势,从实践状况来看,形成产生返修的毛病中很大一部分是能够在出厂检测时被发现的,可是由于现在国内的中小企业大部分依托人工凭借部分仪器,外表来检测,使得检测功率低、测验面不广,存在错检,误检等状况。 智能测验体系的引进能够很好地处理此类对立,协助企业进步产品检测的功率,下面将以一款麻将机主机板的智能测验体系为例,全面论述规划原理。 2、SST89E58RD2特性介绍 SST87E58RD2是一款

  的智能测验体系的规划和使用规模 /

  导言 在许多传统职业中,多路高精度温度收集体系是不可或缺的。电厂、石化职业、钢铁厂以及制药厂等企业出产进程中,遍及存在着需求进行温度丈量的场合。运用单片机和温度传感器组成的专用测温体系由于具有结构简略、作业牢靠、价格低廉的优势,而得到了广泛的使用。使用在电力体系中,当电力机房中的操控柜、电缆、电容、开关过载或损坏时,都会产生巨大的热量如不及时发现处理,往往会导致事端或火灾的产生。 体系计划 本设备结构(图1)能够大致分为:收集部分、供电电源体系、通讯部分。收集部分是经过主中心芯片AT89S52单片机和DALLAS最新单线组成收集网络完结。DS18B20收集温度丈量规模为-55~+125℃,多个DS

  和温度传感器完结专用测温体系的规划 /

  1、概述 Flash存储器按其接口可分为串行和并行两大类。串行Flash存储器大多选用I2C接口或SPI接口进行读写;与并行Flash存储器比较,所需引脚少、体积小、易于扩展、与单片机或操控器衔接简略、作业牢靠,所以串行Flash存储器越来越多地用在各类电子产品和工业测控体系中。 DataFlash是美国Atmel公司新推出的大容量串行Flash存储器产品,选用NOR技能制作,可用于存储数据或程序代码,其产品型号为AT45DBxxxx。此系列存储器容量较大,从1Mb~256Mb;封装尺度小,最小封装型式(CBGA)尺度为6mm8mm;选用SPI接口进行读写,硬件连线少;内部页面尺度较小,8Mb容量的页面尺度为264字节,16M

  完结微型压力丈量设备规划 /

  前语 80C196KB是MCS-96系列产品中的选用CHMOS工艺的器材,其片内集成了A/D转化模块,包含一个8通道的模仿多路开关,一个采样和坚持电路以及一个10位的逐次迫临A/D转化器。充分运用80C196KB的片上A/D转化资源即能够简化硬件,降低成本,又简略简略完结。国内供货也相对简略。本文便是运用80C196KB的片上A/D转化完结了数据收集体系。 体系的硬件结构 本体系以80C196KB为中心,进行了必要的扩展。体系结构框图如图1所示。键盘用于输入及功用挑选,LCD用于显现丈量成果,RAM用于存储收集的数据和处理的数据。别的,由于80C196KB自身不带ROM,所以要扩展外部ROM作为程序存储器。 A/D转化接口

  完结A/D收集及数据处理体系的规划 /

  开发 (王守中)

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