الحد الأقصى للتردد - 65534 هرتز (وخرج يصل إلى 8 ميجا هرتز مع موجة مربعة). وبعد ذلك اعتقدت أن المولد مهمة ممتازة حيث يمكن لـ FPGA أن تظهر نفسها فيها في أفضل حالاتها. من الناحية الرياضية، قررت تكرار المشروع على FPGA، مع الالتزام بالمواعيد النهائية في غضون أسبوعين، والحصول على المعلمات غير المحددة بدقة، ولكن الحد الأقصى الممكن. يمكنك معرفة ما خرج من هذا تحت القطع.

يوم الصفر

قبل حلول عطلة نهاية الأسبوع، كان لدي بعض الوقت للتفكير في التنفيذ. لتبسيط مهمتي، قررت أن أجعل المولد ليس كجهاز منفصل به أزرار وشاشة LCD، ولكن كجهاز يتصل بالكمبيوتر عبر USB. لهذا لدي لوحة USB2RS232. لا تتطلب اللوحة برامج تشغيل (CDC)، لذلك أعتقد أنها ستعمل تحت نظام Linux (هذا أمر مهم بالنسبة للبعض). كما أنني لا أخفي أنني عملت بالفعل على استقبال الرسائل عبر RS232. سأأخذ وحدات جاهزة للعمل مع RS232 من موقع opencores.com.

لتوليد إشارة موجة جيبية سوف تحتاج إلى DAC. اخترت نوع DAC، كما هو الحال في المشروع الأصلي - R2R 8 بت. سيسمح لك بالعمل بترددات عالية بترتيب ميغاهيرتز. أنا مقتنع بأن FPGA يجب أن تتعامل مع هذا

كنت أفكر في كيفية كتابة برنامج لنقل البيانات عبر منفذ COM. من ناحية، يمكنك الكتابة في Delphi7، لديك بالفعل خبرة في كتابة مثل هذا البرنامج، وإلى جانب ذلك، لن يكون حجم الملف القابل للتنفيذ كبيرا. لقد حاولت أيضًا رسم شيء ما للعمل مع Serial في شكل برنامج Java النصي في صفحة html، لكنه كان يعمل بشكل أو بآخر فقط من خلال واجهة برمجة تطبيقات Chrome التسلسلية، ولكن لهذا تحتاج إلى تثبيت مكون إضافي... بشكل عام ، فهو أيضًا غير وارد. لقد جربت PyQt5 كابتكار لنفسي، ولكن عند توزيع مثل هذا المشروع، تحتاج إلى سحب مجموعة من المكتبات. بعد أن حاولت تجميع مشروع PyQt في ملف exe، اتضح أن حجمه يزيد عن 10 ميجابايت. وهذا يعني أنه لن يكون هناك شيء تطبيقات أفضلمكتوب بلغة C++\Qt5. ومن الجدير بالذكر أيضًا أنه ليس لدي خبرة في التطوير في لغة بايثون، ولكن لدي خبرة في Qt5. ولذلك، وقع الاختيار على Qt5. منذ الإصدار الخامس ظهرت وحدة للعمل مع المسلسل وقد عملت معها بالفعل. ويمكن نقل تطبيق يعتمد على Qt5 إلى Linux وMac (هذا أمر مهم بالنسبة للبعض)، ومن الإصدار 5.2، يمكن حتى نقل التطبيقات المستندة إلى QWidgets إلى الهاتف الذكي!

ماذا تحتاج؟ وبطبيعة الحال، فإن المجلس لديه FPGA. لدي اثنان منهم (Cyclone iv EP4CE10E22C8N لـ 10 آلاف خلية، وCyclone ii EP2C5 لـ 5 آلاف خلية). سأختار الذي على اليسار فقط بسبب الموصل الأكثر ملاءمة. من حيث الحجم، لا يُقصد أن يكون المشروع كبيرًا، لذا فهو يتناسب مع أي من الاثنين. لا يختلفون في السرعة. تحتوي كلتا اللوحتين على مذبذبات بتردد 50 ميجا هرتز، ويوجد داخل FPGA PLL، والذي يمكنني من خلاله زيادة التردد إلى 200 ميجا هرتز المخطط له.

اليوم الأول

نظرًا لحقيقة أنني قمت بالفعل بتصنيع وحدة DDS في مشروع المركب الخاص بي، فقد تناولت على الفور مكواة اللحام وبدأت في لحام DAC بالمقاومات. أخذت لوحة النموذج الأولي. تم التثبيت باستخدام التغليف. كان التغيير الوحيد الذي أثر على التكنولوجيا هو أنني تخليت عن حمض F38N لتغليف المدرجات لصالح جل تدفق مؤشر TT. جوهر هذه التقنية بسيط: أقوم بلحام الرفوف في لوحة الدوائر المطبوعة، وألحم المقاومات عليها من جانب لوحة الدوائر المطبوعة. أقوم بإجراء الاتصالات المفقودة عن طريق التواء. كما أن الرفوف ملائمة لأنني أستطيع إدخالها مباشرة في لوحة FPGA.

لسوء الحظ، لم تكن هناك مقاومات 1 و 2 كيلو أوم متوفرة في المنزل. لم يكن هناك وقت للذهاب إلى المتجر. اضطررت إلى التخلي عن إحدى قواعدي وإزالة المقاومات من اللوحة القديمة غير الضرورية. تم استخدام مقاومات 15K و 30K هناك. والنتيجة هي هذا فرانكشتاين:

بعد إنشاء المشروع، تحتاج إلى تعيين الجهاز المستهدف: تعيينات القائمة -> الجهاز

في المشروع، قمت بتشفير وحدة DDS الرئيسية التي لا يمكن التحكم فيها إلى تردد ثابت.

وحدة مولد 1000 هرتز

وحدة إشارة المولدات (clk50M، signal_out)؛ سلك الإدخال clk50M؛ إشارة إخراج الأسلاك؛ سلك clk200M؛ تراكم osc osc_200M ريج؛ تعيين إشارة_خارج = مركم؛ // حاول توليد 1000 هرتز // 50,000,000 هرتز - تردد الساعة للمولد الخارجي //2^32 = 4,294,967,296 - عمق بت DDS - 32 بت // اقسم 1000 هرتز / 50,000,000 هرتز / 2 * 4294967296 => 42949, 67296 دائمًا @ (posege clk50M) يبدأ المركم<= accumulator + 32"d42949; end endmodule

بعد ذلك، قمت بالنقر فوق "بدء التجميع" حتى تسأل بيئة التطوير عن خطوط الإدخال/الإخراج الموجودة في الوحدة الرئيسية للمشروع وأرقام التعريف الشخصية الفعلية التي يمكنك الاتصال بها لأي شخص تقريبًا قم بتعيين الخطوط التي تظهر لأرقام التعريف الشخصية الحقيقية لشريحة FPGA:

تعيينات عنصر القائمة -> مخطط الدبوس

يرجى تجاهل خطوط HS_OUT وkey0 وkey1 في الوقت الحالي، وستظهر في المشروع لاحقًا، لكن لم يكن لدي الوقت لالتقاط لقطة شاشة في البداية.

من حيث المبدأ، يكفي "تسجيل" رقم PIN_nn فقط في عمود "الموقع"، ويمكن ترك المعلمات المتبقية (معيار الإدخال/الإخراج، ومعدل التمدد الحالي ومعدل التكاثر) افتراضيًا، أو يمكنك تحديد نفس المعلمات التي يقدمها الافتراضي (الافتراضي) حتى لا يكون هناك تحذير "ov.

كيف يمكنني معرفة رقم التعريف الشخصي (PIN) الذي يتوافق مع رقم الموصل الموجود على اللوحة؟

يتم وضع علامة على أرقام دبوس الموصل على اللوحة

ويتم وصف دبابيس FPGA التي تتصل بها جهات اتصال الموصل في الوثائق المرفقة مع لوحة FPGA.

بعد تعيين الدبابيس، أقوم بتجميع المشروع مرة أخرى ووميضه باستخدام مبرمج USB. إذا لم يكن لديك برامج تشغيل مثبتة لمبرمج USB Byte Blaster، فأخبر Windows بأنها موجودة في المجلد الذي قمت بتثبيت Quartus عليه. ثم سوف تجدها بنفسها.

يجب أن يكون المبرمج متصلاً بموصل JTAG. وعنصر القائمة الخاص بالبرمجة هو "الأدوات -> المبرمج" (أو انقر فوق الرمز الموجود على شريط الأدوات). زر "ابدأ" و"النجاح" المبهج والبرامج الثابتة موجودة بالفعل داخل FPGA وتعمل بالفعل. فقط لا تقم بإيقاف تشغيل FPGA، وإلا فسوف ينسى كل شيء.

الأدوات -> المبرمج

يتم توصيل DAC بموصل لوحة FPGA. أقوم بتوصيل راسم الذبذبات S1-112A بمخرج DAC. يجب أن تكون النتيجة "منشارًا" لأن الجزء عالي الترتيب من كلمة DDS الخاصة بمجمع الطور يتم إخراجه إلى إخراج 8 بت. ويزداد دائمًا حتى يفيض.

حوالي 1.5 ساعة وعلى تردد 1000 هرتز أرى مخطط الذبذبات التالي:

أود أن أشير إلى أن "المنشار" به كسر بسيط في المنتصف. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن المقاومات لها مجموعة من القيم.

آخر نقطة مهمة، والذي يجب اكتشافه - هذا هو الحد الأقصى للتردد الذي سيعمل به مولد DDS. مع معلمات TimeQuest التي تم تكوينها بشكل صحيح، بعد التجميع في "تقرير التجميع"، يمكنك أن ترى أن سرعة الدائرة أعلى من 200 ميجاهرتز بهامش. هذا يعني أنني سأضرب تردد المولد البالغ 50 ميجا هرتز في 4 باستخدام PLL وسأزيد قيمة مجمع الطور DDS بتردد 200 ميجا هرتز. نطاق التردد النهائي الذي يمكن الحصول عليه في ظل ظروفنا هو 0 - 100 ميجا هرتز. دقة ضبط التردد:

200,000,000 هرتز (clk) / 2^32 (DDS) = 0.047 هرتز
أي أنه أفضل من ~0.05 هرتز. أنا أعتبر أن دقة جزء من الهرتز كافية لمولد به هذا النطاق من ترددات التشغيل (0...100 ميجاهرتز). إذا احتاج شخص ما إلى زيادة الدقة، فيمكنه من أجل ذلك زيادة عمق بت DDS (تذكر التحقق من TimeQuest Timing Analyzer أن سرعة تشغيل الدائرة المنطقية كانت ضمن CLK = 200 ميجا هرتز، نظرًا لأن هذا عبارة عن أداة إضافة)، أو ببساطة قم بتقليل تردد الساعة، إذا لم يكن هناك حاجة إلى نطاق ترددي واسع.

محلل توقيت TimeQuest

وبعد أن رأيت «رأيت» على الشاشة، أجبرتني الأمور العائلية على الذهاب إلى الريف (كان يوم إجازتي). هناك قمت بالقص والطهي والشواء ولم يكن لدي أي فكرة عن المفاجأة التي كانت تنتظرني في المساء. مع حلول الليل، قبل الذهاب إلى السرير، قررت أن أنظر إلى شكل الإشارة بحثًا عن الترددات الأخرى.

للتردد 100 كيلو هرتز

للتردد 250 كيلو هرتز

للتردد 500 كيلو هرتز

لتردد 1 ميغاهيرتز

اليوم الثاني

نظرًا لحقيقة أنه كان من المثير للاهتمام كيفية عمل DAC على مقاومات 100 و 200 أوم، فقد تناولت على الفور مكواة اللحام. هذه المرة تبين أن DAC أكثر دقة، واستغرق التثبيت وقتًا أقل.

نضع DAC على لوحة FPGA ونقوم بتوصيله بجهاز راسم الذبذبات

التحقق من 1 ميجا هرتز - VO! إنها مسألة مختلفة تمامًا!

رأى 10 ميغاهيرتز

رأى 25 ميغاهيرتز

لا يزال شكل المنشار 10 ميجا هرتز مشابهًا للمنشار الصحيح. ولكن عند 25 ميجا هرتز لم تعد "جميلة" على الإطلاق. ومع ذلك، فإن C1-112a لديه عرض نطاق ترددي يبلغ 10 ميجاهرتز، لذلك في هذه الحالة قد يكون السبب موجودًا بالفعل في راسم الذبذبات.

من حيث المبدأ، يمكن اعتبار هذه المشكلة مع لجنة المساعدة الإنمائية مغلقة. الآن دعونا نأخذ الأشكال الموجية للإخراج عالي السرعة. للقيام بذلك، سوف نقوم بإخراج البت الأكثر أهمية إلى رمز PIN منفصل لـ FPGA. سوف نأخذ البيانات الخاصة بهذا الخط من الجزء الأكثر أهمية في مجمع DDS.

تعيين hs_out = المركم؛

موجة مربعة 1 ميجا هرتز

موجة مربعة 5 ميجا هرتز

موجة مربعة 25 ميجا هرتز

الموجة المربعة 50 ميجا هرتز تكاد تكون غير مرئية الآن

لكنني أعتقد أن مخرجات FPGA يجب أن تكون محملة بالمقاومة. ربما كانت الجبهات أكثر حدة.

يتم عمل الجيب حسب الجدول. حجم الجدول هو 256 قيمة 8 بت. كان من الممكن أن تأخذ المزيد، ولكن كان لدي بالفعل ملف MIF جاهز. باستخدام المعالج، نقوم بإنشاء عنصر ROM مع بيانات الجدول الجيبية من ملف mif.

إنشاء ROM - الأدوات -> مدير Mega Wizard Plugin

حدد منفذًا واحدًا ROM وقم بتسمية الوحدة

نحن نتفق

ونحن نتفق هنا أيضا

باستخدام التصفح، نجد ملف mif الخاص بنا مع جدول الجيب

نحن لا نغير أي شيء هنا أيضًا.

قم بإلغاء تحديد الوحدة sine_rom_bb.v - ليست هناك حاجة إليها. الانتهاء المقبل. سيطلب Quartus إضافة وحدة نمطية إلى المشروع - ونحن نوافق على ذلك. بعد ذلك، يمكن استخدام الوحدة تمامًا مثل أي وحدة أخرى في Verilog.

سيتم استخدام البتات الثمانية العليا من كلمة مجمع DDS كعنوان ROM، وسيكون إخراج البيانات هو قيمة الجيب.

شفرة

// سلك مدمج جيبي sine_out؛ sine_rom sine1(.clock(clk200M)، .address(المركم)، .q(sine_out));

يبدو مخطط ذبذبات الموجة الجيبية عند ترددات مختلفة... نفس الشيء.

إذا رغبت في ذلك، يمكنك النظر في مشاكل DAC المرتبطة بانتشار المقاوم:

حسنًا، هذه نهاية عطلة نهاية الأسبوع. لكن برنامج التحكم من جهاز الكمبيوتر لم يتم كتابته بعد. أنا مجبر على الاعتراف بحقيقة أنني لم ألتزم بالمواعيد النهائية المقررة.

اليوم الثالث

هناك القليل من الوقت، لذلك نكتب البرنامج على عجل (في أفضل التقاليد). في بعض الأماكن، من أجل تقليل عدد الحروف وسهولة إدخال المعلومات من لوحة المفاتيح، يتم استخدام مرشح الحدث حسب اسم عنصر واجهة المستخدم. يرجى فهم وتسامح.

واجهة

روابط مع نظائرها

ليست قائمة كاملة
مولد DDS وظيفي. تم إنشاؤها على أساس AVR. الترددات 0…65534 هرتز.
مراجعة مولد DDS GK101. تم إنشاؤها باستخدام Altera MAX240 FPGA. ترددات تصل إلى 10 ميجا هرتز.
مولد متعدد الوظائف على PIC16F870. نطاق التردد: 11 هرتز - 60 كيلو هرتز.
مولدات إضافة العلامات

نراجع اليوم مصمم مولد DDS (المُركِّبات الرقمية المباشرة، التوليف الرقمي المباشر - طريقة للحصول على إشارة مباشرة من مخرج DAC باستخدام وظيفة أو جدول قيم محدد مسبقًا). من متجر صيني. لم يكن من الممكن استخراج الكثير من الوثائق الفنية. يوجد في أسفل المقالة ملف يحتوي على الوصف الأصلي.

الخصائص من الشركة المصنعة:

• رسم تخطيطي بسيط
• خرج الترددات اللاسلكية يصل إلى 8 ميجا هرتز؛
• سعة قابلة للتعديل ومكون ثابت عند مخرج المركب؛
• الأشكال المركبة: الجيب، المثلث، المنشار الأمامي والخلفي، تخطيط القلب، الضوضاء؛
• القائمة المعروضة 16x2؛
• لوحة مفاتيح بسيطة مكونة من 5 أزرار؛
• خطوة تعديل التردد 1 هرتز - 10 كيلو هرتز
• تخزين أحدث الإعدادات غير متطاير؛
• نطاق تردد المركب 1 هرتز - 65535 هرتز؛
• مكون ثابت -5V..+5V؛
• سعة تصل إلى 10 فولت.

جاء المصمم في هذه الحزمة

وهنا ما هو في الداخل

لم تكن هناك تعليمات، ولكن، كما وعدت، كان كل شيء بديهيًا. كما ترون، كل شيء على السبورة يتم توقيعه على الفور بالطوائف. بالمناسبة، اللوحة مصنوعة بشكل جيد.

يمكن أن يبدأ التجميع. تقليديا، نقوم بتثبيت المقاومات أولا. إما أن نتحقق من قيمها بمقياس متعدد أو نكتشف ذلك من خلال النظر إلى الحلقات. هذا هو ما يبدو بالنسبة لي، مع تركيب مقاومات 10 كيلو و20 كيلو:

لا أقوم بتثبيت كل شيء مرة واحدة حتى لا تتداخل مجموعة المسامير الموجودة أدناه. هذه هي الطريقة التي يتم بها تركيب جميع المقاومات ولحامها:

الآن دعونا نضع المقاوم المتغير. فمن الضروري ضبط تباين الشاشة. في نفس الوقت قمت بإدخال الكوارتز.

لنقم الآن بتثبيت الموصل الخاص بوحدة العرض. هنا تحتاج إلى الانتباه إلى نقطتين - لا تقم بتسخين الموصل بشكل زائد عند اللحام (حتى لا تذوب العلبة) وضعه عموديًا قدر الإمكان. حصلت عليه مثل هذا.

وفي الوقت نفسه، سنقوم بتركيب مشط الاستجابة في وحدة العرض. الفروق الدقيقة من الفقرة السابقة صالحة.

موصل الطاقة. يتطلب الجهاز، كما نرى، 3 فولتات: +12، -12، +5 (V). يلزم وجود +5 فولت للمعالج والشاشة، و+/-12 لمضخم الإخراج.

,

الآن هناك نوعان من المقاومات التشذيب. كن حذرا: على الرغم من نفس العلب، فإن المقاومات لها قيم مختلفة - 50 كيلو أوم لضبط السعة و 1 كيلو أوم لضبط المكون الثابت.

كل ما تبقى من اللحام هو مآخذ الدوائر الدقيقة. من الصعب الخلط بين أي منها ولأي غرض. مرة أخرى، لا أوصي بارتفاع درجة الحرارة. انتبه إلى موضع المفتاح على العلامات وعلى المقبس.

نضع دائرتين صغيرتين في المقبس. تأكد بعناية من وضع المفتاح وفقًا للعلامات. عند تثبيت LM358 ذو الأرجل الثمانية، تأكد من التأكد من الوضع الصحيح للمفتاح؛ سيؤدي الوضع غير الصحيح بنسبة 80% إلى فشل الشريحة. عند تركيب وحدة التحكم الدقيقة، تأكد من تركيب جميع الأرجل في المقبس، وإذا لزم الأمر، قم بثني الأسلاك بعناية. لقد قمت أيضًا بتثبيت المواجهات على اللوحة في الفتحات الوسطى لتأمين الشاشة.

كل ما تبقى هو تثبيت الشاشة في الموصل وربطها بالحوامل. من حيث المبدأ، يتم تجميع الجهاز. ها هي النظرة النهائية

وفقا للنقوش، يجب توفير الطاقة. يمكنك استخدام عدة بطاريات (وهذا ما فعلته) أو توصيلها بمصدر الطاقة الخاص بالكمبيوتر. عند توصيل الطاقة، يجب أن تضيء الإضاءة الخلفية للشاشة. قد لا تكون هناك صورة، والسبب هو التباين المضطرب.

ضبط التباين

مع ضبط التباين بشكل صحيح، يجب أن تكون الأحرف مرئية بوضوح على الشاشة

لنبدأ الاختبار. أولاً، دعونا نزيل الإشارة من موصل DDS الأيمن

استخدم الزرين لأعلى ولأسفل لتحديد شكل الإشارة، وتغيير التردد لليسار ولليمين، ويقوم الزر الأوسط بتشغيل/إيقاف التوليد.

نرى على الفور أنه بعد 10 كيلو هرتز لم يعد هناك جيب. بعد 30 كيلو هرتز تنخفض السعة. عند الترددات التي تقل عن 10 كيلو هرتز، يكون الجيب جيدًا، والتردد مستقر، ولا توجد خطوات.

الآن ننظر إلى إشارة مستطيلة، ترددات 1، 5، 10 كيلو هرتز

لن أتحقق حتى من الترددات التي تزيد عن 10 كيلو هرتز - أعتقد أن كل شيء واضح بالفعل.

الآن إشارة مثلثة، الترددات 1، 5، 10، 30، 65.5 كيلو هرتز.

يناقش الجزء الأول من المقالة تصميم الدائرة وهيكلها وتصميمها لمولد DDS (مولد بتوليف موجي رقمي مباشر) على متحكم ATmega16. بالإضافة إلى تجميع الإشارات ذات الأشكال والترددات المختلفة، يوفر الجهاز القدرة على ضبط سعة وإزاحة إشارة الخرج.

الخصائص الرئيسية للجهاز:

• تصميم دائرة بسيط، ومكونات يسهل الوصول إليها؛
• لوحة دوائر مطبوعة من جانب واحد؛
• إمدادات الطاقة الرئيسية؛
• خرج تردد مخصص من 1 ميجا هرتز إلى 8 ميجا هرتز ؛
• مخرج DDS بسعة وإزاحة قابلة للتعديل؛
• نموذج عطلة إشارة دسج: الجيوب الأنفية، نبضات مربعة، نبضات مسننة، نبضات مثلثية، تخطيط القلب، الضوضاء؛
• يتم استخدام شاشة LCD ذات سطرين لعرض المعلمات الحالية؛
• لوحة مفاتيح بخمسة أزرار؛
• خطوة ضبط التردد: 1، 10، 10، 1000، 10000 هرتز؛
• استعادة التكوين الأخير عند تشغيله؛
• تعديل الإزاحة: -5 فولت ... +5 فولت ؛
• تعديل السعة: 0 ... 10 فولت؛
• تعديل التردد: 0 ... 65534 هرتز.

تم أخذ أساس الجهاز، أو بالأحرى خوارزمية تشغيل المتحكم الدقيق، من تطوير مولد Jesper Hansen DDS. تمت إعادة صياغة الخوارزمية المقترحة قليلاً وتكييفها مع برنامج التحويل البرمجي WinAVR-GCC

يحتوي مولد الإشارة على مخرجين: مخرج إشارة DDS ومخرج موجة مربعة عالي التردد (1 - 8 ميجا هرتز)، والذي يمكن استخدامه "لإحياء" وحدات التحكم الدقيقة مع إعدادات بت الصمامات غير الصحيحة أو لأغراض أخرى.

تأتي الإشارة عالية التردد مباشرة من المتحكم الدقيق، من الطرف OC1A (PD5). يتم إنشاء إشارة DDS بواسطة متحكم دقيق باستخدام سلسلة من المقاومات R2R (DAC)، ويمكن تعديل الإزاحة والسعة بفضل استخدام مضخم تشغيلي منخفض الطاقة LM358N.

رسم تخطيطي لمولد DDS

كما ترون، هناك حاجة إلى ثلاثة فولتات لتشغيل الجهاز: +5 فولت، +12 فولت، -12 فولت. يتم استخدام الفولتية +12 فولت و-12 فولت للجزء التناظري من الجهاز على مضخم التشغيل لضبط الجهد الكهربي. الإزاحة والسعة.

يظهر الرسم التخطيطي لمصدر الطاقة في الشكل أدناه.

يستخدم مصدر الطاقة مثبتات الجهد LM7812، LM7805، LM7912 (مثبت الجهد السلبي -12 فولت).

ظهور مصدر الطاقة للمولد

من الممكن استخدام مصدر طاقة للكمبيوتر بعامل الشكل ATX؛ للقيام بذلك، تحتاج إلى لحام المحول وفقًا للمخطط:

رسم تخطيطي للجهاز

لتجميع الجهاز سوف تحتاج:

• متحكم ATmega16 ؛
• مرنان الكوارتز 16 ميغاهيرتز؛
• مؤشر LCD قياسي ذو سطرين يعتمد على وحدة التحكم HD44780؛
• R2R DAC مصنوع على شكل سلسلة من المقاومات.
• مضخم تشغيلي مزدوج LM358؛
• اثنين من مقاييس الجهد.
• خمسة أزرار؛
• العديد من الموصلات والمآخذ.

رسم ثنائي الفينيل متعدد الكلور

المكونات المستخدمة، باستثناء وحدة التحكم الدقيقة والموصلات، موجودة في حزم التثبيت السطحي (SMD).

جهاز مثبت في السكن

تشغيل تجريبي

التنزيلات

مخطط الدائرة ولوحة الدوائر المطبوعة (تنسيق النسر) -
مشروع للمحاكاة في بيئة البروتيوس -

• من حاول التكديس؟
• راجع موضوع المولد الوظيفي، بدءًا من المشاركة 4 هناك مناقشة حول هذا التصميم، وقد قام مستخدمو QED وCuco بتجميع هذا المولد. وقد تم اختباره في بروتيوس - وهو يعمل.
• هل يمكن لأحد أن يخبرني بقائمة مكونات مصدر الطاقة المستخدم في الإصدار الأول (http://www..html?di=69926) من المولد. على وجه الخصوص، أنا مهتم بنموذج المحول والمقوم الذي استخدمه المؤلف. أو على الأقل نظائرها كاملة. يتضح من الطلب أنني لست قويًا في الهندسة الكهربائية، لكن أعتقد أنني أستطيع تجميعها دون الخوض في براري الموضوع. مجرد قوة قاهرة. كل شيء واضح مع المكثفات و 3 مثبتات. في الواقع هذا الرسم البياني مرفق.
• أي محول منخفض الطاقة بملفين ثانويين بجهد خرج 15 فولت (متغير). على وجه الخصوص، استخدم المؤلف محول TS6/47 (2x15 فولت/2x0.25 أمبير) وسيفي بالغرض أيضًا. تُظهر الصورة الموجودة في المقالة كلاً من المحول وجسر الصمام الثنائي.
• ولكن من فضلك قل لي ما هو نوع الاتصال الذي يجب أن يكون بين الخرج الثانوي للمحول والمقوم، مع الأخذ بعين الاعتبار دائرة إمداد الطاقة الخاصة بالمؤلف؟: مرتبك: حسنًا، أعني، إذا كان خرج المحول 15 فولت (على ما أعتقد) لقد وجدت هذا - TPS-7.2 (2x15V) sim (7.2W) 15Vx2_7.2W_sim (0.24A)x2 - 160.00 روبل)، فما هو المقوم المناسب له؟ وفي حالة وجود 12 فولت عند خرج المحول؟
• بصراحة، لم أفهم السؤال تمامًا... يبدو أن المحول الذي أشرت إليه مناسب... الجسر جيد، وأعتقد أنه سيكون مناسبًا على سبيل المثال DB106
• فادز، شكرا جزيلا لك على النصيحة. إذا كان DB106 مناسبًا، فإن W08، الذي يحتوي على معلمات مماثلة، سيكون مناسبًا. هل هذا صحيح؟ ببساطة، هذا هو بالضبط ما لديك الفرصة (الرغبة) في شرائه. وما زلت لم أتمكن من معرفة قيم المكثفات في مخطط المؤلف، من فضلك قل لي. هل هم جميعا في nF (nanofarad-nF)؟
• W08 مناسب تمامًا. هل المكثفات موجودة في دائرة تزويد الطاقة أم في دائرة المولد نفسها؟ إذا كان مصدر الطاقة موجودًا، فستكون جميع المكثفات في ميكروفاراد (2000 ميكروفاراد، 100 ميكروفاراد، 0.1 ميكروفاراد). في دائرة المولد، في رأيي، يوجد مكثفان فقط في حزام الكوارتز يبلغ 18 بيكوفاراد.
• فادز، شكرا لك إلى ما لا نهاية. يبدو أن جميع الأسئلة قد تم حلها. يبدو أن مخطط دائرة المولد نفسه أبسط قليلاً (يوجد ملف EAGLE). سأجعله حقيقة. إذا سارت الأمور على ما يرام، سأحاول نشر لوحة الدوائر المطبوعة (تنسيق النسر) لإمدادات الطاقة.
• يجب أن ينجح كل شيء بالتأكيد بالنسبة لك... انشر رسمًا للوحة الدوائر المطبوعة، سيكون بالتأكيد مفيدًا لشخص ما...
• أنا ملحوم عليه وأنا أستخدمه. لنكون صادقين، نشأت عدة مشاكل على طول الطريق: 1) العيب - من المستحيل ضبط التردد عند تشغيل المولد. أولئك. إذا كنت بحاجة إلى تغيير التردد، فقم أولاً بإيقاف تشغيل توليد الإشارة، ثم اضبط التردد، ثم قم بتشغيل توليد الإشارة مرة أخرى. غالبًا ما يكون هذا غير مريح عندما تحتاج إلى مراقبة رد فعل الجهاز الذي يتم ضبطه على التغيير السلس في التردد. على سبيل المثال، للتحكم في سرعة جهاز السائر، ما عليك سوى ضبط التردد بسلاسة. 2) العيب - تعطل EEPROM مرتين. لقد نص المؤلف على تخزين الأوضاع المحددة في EEPROM، لكن هذا ليس ضروريًا على الإطلاق. سيكون من الأفضل عدم تذكر أي شيء وعدم استخدامه على الإطلاق. أو، كحل أخير، في حالة تلف EEPROM، فإنه يقوم بتحميل الإعدادات "الافتراضية" من FLASH. ولكن سيكون أكثر موثوقية. بشكل عام، أنا سعيد ببقية العمل. ونطلب من أولئك الذين يفهمون كتابة برامج AVR أن يصححوا هذين النقصين.
• فيما يتعلق بتعديل التردد بسرعة، فمن المرجح أن تحتاج إلى استخدام DMA، وهو غير متوفر في مثل هذه المتحكمات الدقيقة. ربما أكون مخطئًا... أحتاج إلى إلقاء نظرة على الكود المصدري للمولد... أما بالنسبة لـ "ذباب EEPROM" - بالطبع سيكون من المثير للاهتمام معرفة السبب، لكنني أعتقد أن مرتين ليس مؤشرًا .
• المولدات الجاهزة لـ ad9850(51) موجودة هنا: http://radiokit.tiu.ru/product_list/group_802113
• تعتبر المولدات الجاهزة في AD9850 أجهزة جيدة، ولكن الأمر مختلف عندما تقوم بتجميعها وإعدادها بنفسك...
• يؤدي تدمير البيانات في EEPROM إلى عدم تشغيل المولد بشكل كامل. مشكلة غير سارة للغاية في أكثر اللحظات غير المناسبة. عادةً ما أحتفظ بوحدة تحكم مبرمجة احتياطية داخل غلاف المولد. ولكن هذا ليس وسيلة للخروج من الوضع. لماذا لا يتم توفير حفظ البيانات الحالية فقط، والتي لن تؤثر على الأداء العام إذا تم تدمير EEPROM؟ إذا فقدت البيانات من فلاش، فإننا نقوم بتحميل الإعدادات الافتراضية. يتم تخزين كل شيء آخر يتعلق بأداء البرنامج في Flash. وسوف تعمل بشكل أكثر موثوقية بهذه الطريقة. أقترح نشر قائمة الروابط مع مشاريع المولدات الأخرى على AVR.
• وهنا قام عدة أشخاص بتجميع هذا المولد (على حد تعبيرهم بالطبع)، ولم يقولوا شيئًا عن هذا، سواء كان لديهم مثل هذه المشكلة أم لا...
• أخبرني، هل من الممكن تغيير التردد أو دورة العمل فقط في هذا المولد؟
• خصائص المولد تشير إلى إمكانية تغيير التردد، للأسف لا يوجد إمكانية لتغيير القيد...
• أخبروني يا رفاق عن وصلة RESET - متى يتم تشغيلها ومتى يتم إزالتها ..... شكرًا لكم
• الحالة الطبيعية للوصلة مفتوحة، وهذا على الأرجح ليس وصلة عبور، بل موصل لتوصيل الزر الذي يمكنك من خلاله إعادة ضبط MK إذا حدث شيء ما فجأة...

سعر: $15,3

بادئ ذي بدء، DDS هو مركب رقمي مباشر أو مركب إشارة رقمية أو جهاز إلكتروني مصمم لتجميع الإشارات ذات الشكل والتردد التعسفي من تردد مرجعي.

لن أشرح لماذا يحتاج أحد هواة الراديو إلى مولد. المولدات الجاهزة ليست رخيصة وتزن كمية لا بأس بها، لذا فإن شحنها مكلف أيضًا. لذلك، تقرر إلقاء نظرة فاحصة على وحدات DDS بدون السكن وإمدادات الطاقة.

تبين أن اختيار وحدات DDS على الإنترنت صغير. من بين الأنواع غير المكلفة إلى حد ما ومع مجموعة عادية من الوظائف، وجدت نوعين فقط. وهي متطابقة في الوظيفة، وتختلف فقط في موقع عناصر التحكم وإمدادات الطاقة. لتشغيل واحد منهم، هناك حاجة إلى ثلاثة فولتات (+12V، -12V و+5V)، والثاني يعمل على جهد واحد من 7-9V. كان هذا حاسما، وسيكون من الأسهل بعد ذلك تشغيله كتلة الانتهاءمصدر الطاقة ولا يتعين عليك تسييج دائرة إمداد الطاقة بشكل خاص.

من الوصف على الموقع:

جهد التشغيل: DC7-9V
نطاق تردد DDS: 1 هرتز-65534 هرتز.
خرج تردد عالي السرعة (HS) يصل إلى 8 ميجا هرتز ؛
يمكن تعديل سعة إشارة DDS لمبلغ الإزاحة بشكل منفصل بواسطة مقياسين فرق الجهد؛
إشارات DDS: موجة جيبية، موجة مربعة، سن المنشار، سن المنشار العكسي، موجة المثلث، موجة تخطيط القلب وموجة الضوضاء.
1602 قائمة LCD؛
لوحة مفاتيح بديهية.
قسم إلى القيمة: 1,10,100,1000,10000 هرتز؛
تقوم الطاقة تلقائيًا باستعادة آخر تكوين تم استخدامه.
الإزاحة: 0.5pp-5Vpp
كمية السعة: 0.5Vpp-14Vpp

اللوحة نفسها مصنوعة بجودة عالية جدًا، واللحام لائق، ويتم غسل التدفق.

نظرًا لعدم وجود مصدر طاقة 9 فولت مع موصل مناسب في متناول اليد، قمت بتوصيل مصدر طاقة 5 فولت. ومن الغريب أن كل شيء يعمل. كان علي فقط ضبط تباين شاشة LCD قليلاً. لهذا الغرض، يوجد مقاوم تشذيب أسفل الشاشة نفسها.

يحتوي المولد على شاشة LCD أبجدية رقمية مريحة 1602 مع إضاءة خلفية زرقاء والعديد من أزرار التحكم ومقابض الضبط. دعنا نذهب بالترتيب. موصل الطاقة هو 8-9 فولت (كما اكتشفنا بالفعل، يعمل بشكل موثوق من 5 فولت). زر تشغيل/إيقاف التشغيل. مؤشر LED يشير إلى التشغيل.

• لأعلى ولأسفل - حدد شكل الإشارة (الوظيفة)؛
• اليمين واليسار - حدد تردد الجيل (يتم تعيين الخطوة في قائمة Freq Step).
• الزر المركزي - تشغيل/إيقاف الجيل.

مقبضين للتحكم:

• السعة؛
• إزاحة 0.5 - 5 فولت.

يوجد موصلان BNC على الجانب. واحد لمخرج DDS، والثاني للإشارة عالية التردد.

يمكن للمولد توليد أشكال النبض التالية:

• تخطيط كهربية القلب = مخطط كهربية القلب (في حالة إيقاف التشغيل، المفاتيح "الأيسر" و"الأيمن" لضبط تردد الخرج. الزر الأوسط يبدأ، كل مجموعة أشكال الموجة التالية)
• الضوضاء = الضوضاء.
• SawTooth = رأى.
• القس سن المنشار = المنشار العكسي.
• مثلث = مثلث .
• جيب = موجة جيبية.
• مربع = مستطيل .

يجب أن تحتوي أي ورشة عمل منزلية على مجموعة الأدوات اللازمة و أدوات القياس. بالنسبة للأشخاص المشاركين في راديو الهواة كهواية، غالبًا ما تكون التكاليف المالية المرتفعة لشراء المعدات اللازمة غير مقبولة.

لذا، في حالتي، كانت قائمة هذه المعدات بعيدة عن الاكتمال وناقصة مولد الإشارة.

مولد الإشارةاتضح أنه من السهل أن تصنع نفسك من عناصر الراديو المتاحة وغير مكلفة في النهاية. لذلك، بعد البحث على الإنترنت، تم العثور على عدد كبير من المخططات مولدات مختلفة، بما في ذلك النماذج الأكثر تقدمًا المزودة بـ DAC، ولكن تصنيعها مكلف بالفعل. توقفت عند النقطة البسيطة في البداية. مولد إشارة DDSعلى متحكم ATMEGA8 من Atmel. هذا، لم أقم بتحسين أو تغيير أي شيء - لقد تركت كل شيء كما هو، لقد قمت للتو بإنشاء نسخة، وعلى وجه الخصوص، لا أدعي تأليف هذا الجهاز.

لذا، مولد الإشارةيتمتع بخصائص جيدة ومناسب لحل المشكلات البسيطة.

عرض المعلومات في مولد الإشارةتم إنتاجه على شاشة LCD مقاس 16 × 2 حرفًا مع وحدة تحكم HD44780. من الجدير بالذكر أنه لحفظ منافذ المتحكم الدقيق، يتم التحكم في شاشة LCD عبر ثلاثة أسلاك فقط؛ وقد تم تحقيق ذلك باستخدام سجل التحول - اقرأ عن كيفية توصيل شاشة العرض عبر ثلاثة أسلاك.

من الضروري توفير المنافذ، حيث يتم استخدام 8 منافذ لـ DAC المقاوم، و7 منافذ للأزرار. في المقال الأصلي، وعد المؤلف باستخدام تعديل PWM، ولكن يبدو أنه لم يكمله، لأنه بدأ في تطوير نسخة أكثر تقدمًا على ATMEGA16.

رسم تخطيطي لمولد إشارة DDSولوحة الدوائر المطبوعة.

تظهر الدوائر واللوحات في النسخة الأصلية، كما أنها تحتوي على أزرار للتحكم في PWM لم يستخدمها المؤلف.

بالنسبة إلى DAC، اشتريت على وجه التحديد مقاومات دقيقة بها خطأ قدره ±0.05%، ولكن كما اتضح فيما بعد، فإن المقاومات البسيطة التي بها خطأ بنسبة ±5% كافية تمامًا. كان شكل الإشارة مقبولًا تمامًا لجميع أنواع الإشارات.

متى مولديتم تجميعها وتحميل البرنامج في وحدة التحكم الدقيقة، ولا توجد حاجة لأي إعدادات، إلا إذا قمت بضبط تباين العرض.

يعد العمل مع الجهاز أمرًا بسيطًا - حدد شكل الإشارة، واضبط التردد المطلوب، ويمكنك تغيير خطوة ضبط التردد بحدود 1 - 10 - 100 - 1000 هرتز لكل خطوة. ثم انقر فوق ابدأ وسيبدأ المولد في العمل. تجدر الإشارة إلى أنه عند بدء تشغيل المولد، لا يمكن تغيير تردد الإشارة وشكلها، ويرجع ذلك إلى حقيقة أن البرنامج يدخل في حلقة لا نهاية لها ومن أجل زيادة الحد الأقصى لتردد التوليد، يتم إجراء استقصاء الزر كان لا بد من إزالتها. لإيقاف الإنشاء، انقر فوق إيقاف/إعادة تعيين، يؤدي ذلك إلى إعادة تشغيل البرنامج والعودة إلى قائمة الإعدادات. وهنا فارق بسيط.

بشكل منفصل، أود أن أخبركم عن تصنيع السكن للمولد. يمكنك شراء علبة جاهزة من أحد المتاجر أو استخدام علبة مناسبة من جهاز آخر، لكنني قررت أن أصنعها بنفسي بالكامل. كانت هناك قطعة من الألياف الزجاجية ذات الوجهين خاملة، وقد تبرعت بها للجسم.

أولاً، عليك أن تأخذ جميع القياسات وأبعاد شاشة LCD ولوحة مولد الإشارة ومصدر الطاقة والموصلات والأزرار، ثم تضعها على قطعة من الورق كما ستكون داخل العلبة. بناء على الأبعاد التي تم الحصول عليها، يمكنك البدء في التصنيع.