免调试模块化的DDS扫频信号发生器-升级版

a_fu

你是说利用旋转编码器，每一步9khz。但天线连怎么同步，除非是不调谐高放。

sjp

a_fu 发表于 2019-4-9 14:10
你是说利用旋转编码器，每一步9khz。但天线连怎么同步，除非是不调谐高放。

用于短波接收机第一本振，高放不需要调谐的，做为电台第一级变频级本地振荡器的可变频率振荡器，是能决定发射频率和接收频率第一中频的电路。因为AD9850可以输出非常纯净和稳定的正弦波频率。

sjp

a_fu 发表于 2019-4-9 14:10
你是说利用旋转编码器，每一步9khz。但天线连怎么同步，除非是不调谐高放。

主要用于SSB(Single Side Band)单边带，上边带(USB)或者下边带(LSB)的接收机，因为可以精确调谐步进频率。当然也可以用于普通短波接收机。

qzlbwang

a_fu 发表于 2019-4-9 14:10
你是说利用旋转编码器，每一步9khz。但天线连怎么同步，除非是不调谐高放。

用单片机这不是问题——可以调试“学习”时在内部建立一张“表”，根据本振频率查表获得天线或高放的直流调谐电压值然后用DA输出这个直流电压去控制相应的变容管。

a_fu

买的模块到了2个，一个AD9850，一个nano V3.0 ATMEGA328P ，对于单片机是个门外汉，一窍不通。
装驱动，下程序，应该是这个吗？arduino-1.8.9，按楼主的图片设置好，再打开烧写文件，提示要建一个文件夹，把文件放文件夹里，然后点上传，转了一会儿，也不知道是不是上传成功了。请教步骤对吗？是不是成功了？还有1个DAC模块还没有到。

sjp

a_fu 发表于 2019-4-9 17:46
买的模块到了2个，一个AD9850，一个nano V3.0 ATMEGA328P ，对于单片机是个门外汉，一窍不通。
装驱动，下 ...

可以啊，OK了。

palyer

a_fu 发表于 2019-4-9 17:46
买的模块到了2个，一个AD9850，一个nano V3.0 ATMEGA328P ，对于单片机是个门外汉，一窍不通。
装驱动，下 ...

看图片，好像有点不对。好像是选了"验证/编译"， 需要选择"上传"。
选"验证/编译"是这样的。

选"上传"是这样的.

下面提示信息的窗口显示的内容会多一段上传过程。

用AD9850需要把J1短接起来。 如果连接正确的话，没有DAC模块，还是可以看到扫频信号的。

a_fu

palyer 发表于 2019-4-9 18:41
看图片，好像有点不对。好像是选了"验证/编译"， 需要选择"上传"。
选"验证/编译"是这样的。

我点的是“上传”，也就是向右的那个箭头，但看你的图，似乎有校验过程，结尾与你显示的也不一样。我再试试。能说一下在工具里设置好参数后，具体上传的操作步骤吗？谢谢

a_fu

palyer 发表于 2019-4-9 18:41
看图片，好像有点不对。好像是选了"验证/编译"， 需要选择"上传"。
选"验证/编译"是这样的。

又反复试验了很多次，显示的结果都一样，试传了一段Arduino IDE自带的basic下的Blink，也是没有显示进度条，跟前面显示一样，最后显示上传成功，板上的灯也能一闪一闪。DDS_SweepV2.ino上传过程中有一段编译过程，然后显示上传，板上的灯开始狂闪，然后几个灯交替闪了几下停止，界面显示上传成功，也没有进度条。
等所有板子到齐了，搭起来试试就知道是否上传成功了。谢谢朋友提供好的思路，并无私公开自己编译的程序，值得称道，谢谢！

palyer

V2.2版本最新改动
    对电路进行了简单改动，对软件做了较大改动
1、增加一路方波频标输出，可以用在不支持亮度叠加的示波器（比如，入门级数字示波器，感谢坛上朋友提供的思路）上显示频标;
2、调整频率下限由20KHz降低到200Hz;
3、增加了频率校准方法;
4、可以保存设置，将设置参数保存在单片机的EEPROM中，重新上电时，自动加载设置参数。

电路图：
  增加了一条输出线路，电路图中绿色部分。该线路上增加方波输出，用于标记频标，由于复用了单片机引脚，该脚平常电压为高电平，在到达标记频率时，下降为低电平，持续时间较短，在屏幕上会形成一个亮点。


总结一个完整版的说明：
1、输出
锯齿波输出： 输出同步锯齿波
扫频输出：   扫频信号输出
频标方波输出： 方波信号，下降沿标记频点
1602 LCD用于显示当前模式、频率范围及设置参数，在扫描模式时，第一行右边显示扫频范围中心频率，第二行分别显示扫频起始频率和结束频率，中心频率=(起始频率 + 结束频率)/2。
在单一频率输出时，第二行显示当前频率。

2、按键用途
K1：用来切换工作模式
J1：用来选择使用的DDS芯片类型，可以只用其中一片即可，J1断开-使用AD9833  J1对地短接-使用AD9850，仅仅在单片机复位启动时有效。
K2：如果同时装了AD9833和AD9850，为方便调试，K2用于选择输出。如果只用一片DDS，用不着这个K2
旋转编码器： 旋转用于调节频率，按键用于确认或者切换输入数据
旋转编码器采用了变速调节频率的方式，连续快速旋转编码器10次，速度增加到10倍，再快速连续旋转15次，速度增加到100倍，通过增加速度以便快速调节频率范围，等待2秒不旋转旋钮，则速度降为1。
在200Hz-9900Hz范围调节时，基本步进幅度是100Hz，在10K-9999KHz范围调节时，基本步进幅度是1KHz， 100倍则是100KHz，在1MHz以上范围调节时，基本步进幅度是10KHz，100倍时，则是1MHz。
在扫频模式模式8时，可以分别调节起始和结束频率，把旋转编码器往下按一下，进行两个调节数字之间的切换。

3 、指标：
供电电压：+5V
锯齿波输出：
锯齿波频率：20Hz左右
锯齿波波幅： 0-4V左右
频标方波波幅：   0-5V左右
扫频信号输出：
模式0：扫频频率： 430-480KHz， 中心频率 455KHz，7个频标，间隔是 5KHz，分别是 440 445 450 455 460 465 470
模式1：单一频率： 455KHz
模式2：扫频频率： 440-490KHz， 中心频率 465KHz，7个频标，间隔是 5KHz,分别是 450 455 460 465 470 475 480
模式3：单一频率： 465KHz
模式4：扫频频率： 9.9-11.5MHz， 中心频率 10.7MHz，7个频标，间隔是 100KHz,分别是 10.4 10.5 10.6 10.7 10.8 10.9 11.0
模式5：单一频率： 10.7MHz
模式6：扫频频率： 100-20000Hz， 慢扫描，无频标
模式7：单一频率： 1000Hz
模式8：自定义扫频频率，起止范围 200Hz – 12MHz （使用AD9833时，4MHz以上波形失真较大）
                        起止范围200Hz-70MHz   （使用AD9850时，40MHz以上波形失真较大）
模式9：单一频率输出，频率范围 200Hz – 12MHz （使用AD9833时）
                      频率范围200Hz-70MHz   （使用AD9850时）
模式10： 设置，设置菜单有4个，分别为
         1） 频标模式 0-叠加方式形成亮点频标
                             1-方波下沿频标
          2）频率校准
          3）设置参数恢复为默认数值
          4）保存设置参数
扫频波幅Vpp： 0.6V （AD9833）
         Vpp：0.8-1.0V （AD9850， 10.7M频段幅度略低）


4、使用
4.1确保J1的接法与采用的DDS模块一致，接上电源，电路电源和Arduino板可以同时上电。
按键K1是用来切换工作模式的，默认为工作模式0，即输出455KHz中心频率的扫频信号，按K1键，从模式0-10循环切换。 可以用示波器观察锯齿波和扫频信号输出。
每按一次K1键，Arduino上的L灯会快闪。 采用AD9833会快闪1次，采用AD9850会快闪3次，以便在没有LCD时，区别使用的DDS模块。
如果通过Arduino的USB口接上电脑，打开Arduino开发软件的串口监视器，每次切换模式时，可以从串口输出看到当前模式代码和使用的DDS，以及其他附加信息。


4.2亮点频标和方波频标的区别
在亮点频标模式下，锯齿波是有台阶的，锯齿波上的台阶在屏幕上形成频标亮点，在方波频标模式下，方波的下降沿标记频标。
亮点频标锯齿波


方波频标图


4.3亮点叠加频标模式下连接方法：
用到示波器的X-Y模式，有关X-Y模式，需要根据每个示波器的使用方法来略作调整。锯齿波输出接到示波器X轴（一般是CH1），扫频信号接到示波器Y轴（CH2），将示波器设置为X-Y模式，调整X轴的幅度以及微调旋钮，让扫频信号在左右宽度上填满整个屏幕，扫频信号中7条亮线是频标：

4.4方波频标下连接方法
   将方波信号连接示波器外部触发端口，CH1接方波信号，CH2接扫频信号，示波器调整为下降沿触发，触发模式调整为外部（或外部DC）触发，调整 TIME/DIV，可以获得左右适当的幅度。
亮点频标和方波频标图


4.5 自定义扫频区间时频标计算
  由于在方波输出频标时，示波器上可能会出现多个完整扫频波，如果频标均匀分布在扫频区间上，将无法分辨头尾，因此频标主要集中在中部。 7个频标设计分别是频率区间跨度的20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%，这样左右留空较多。
  频率区间 = 截止频率 – 起始频率
  频标1 = 起始频率 + 频率区间 * 20%
  频标2 = 起始频率 + 频率区间 * 30%
  其他频标以此类推。

5、        设置
在设置模式时，旋转编码器左右旋转用来选择数值，按下旋转编码器确认，切换到下一输入项。
5.1 Freq Mark 频标方式选择
  可以选择两种 0-亮点频标
                      1-方波频标
   Yes – 确认，No – 放弃
5.2Cal 频率校准
  进入该菜单，扫频仪根据使用的模块，会输出一个2MHz（使用AD9833时）或者10MHz（使用AD9850时）正弦波信号，用高精度频率计读出此时的频率，用编码器输入该频率，并确认（在Yes上按下编码器按钮），扫频仪立即修正模块晶振基准频率，并会输出准确的频率。 受到Arduino系统中数值精度限制，精度只能到 十万分之一。

5.3 Default 恢复为默认设置
  如果在Yes上按下编码器按钮，将频标模式恢复为0，频率校准参数也被去掉。
5.4 Save  保持设置参数
  如果在Yes上按下编码器按钮，将所设置的参数保存到EEPROM，下次单片机上电时，自动加载。

最新代码可下载。（兼容第一个版本的电路，但第一版本电路无编码器，无法调节）
DDS_SweepV2.2.zip (8.75 KB, 下载次数: 309)

2019-4-13 15:06 上传

点击文件名下载附件

补充内容 (2019-4-13 20:58):
如果编译的时候有字符串转换警告，可以去40楼下载修改之后的版本。

sjp

准备装壳。

palyer

sjp 发表于 2019-4-13 15:08
准备装壳。

赞，很漂亮。

lzt69302

忙乎了几天，锯齿波不正常，不知什么原因，反复检查接线无误，没招了。

lzt69302

波形看一个周期内分成了上下两部分，请老师分析下可能是什么原因？谢谢！

小徒弟下山

sjp 发表于 2019-4-13 15:08
准备装壳。

什么玩意? ssb接收机?