【参赛】 用单片机做小工具--扫频仪

不老神鸡

           这个小工具是我在做一个用单片机+DDS模块组成的信号发生器时完成的.当时我在调试这个信号发生器时,把这个信号输出通过检波探头接到了单片机的A/D输入上,然后将输出频率从低到高变化,一个简易的扫频仪就产生了.为了完善这个东西又陆续增加了输出信号驱动电路,输出信号衰减电路,检波输入电路.LCD屏原来信号发生器用的是1602的单色屏也换成了160128的彩色屏.(X宝上这个屏只要二十几元,呵呵卖的比单色屏还便宜啊) 最后做出了这个信号,扫频两用的小工具.下图是这个小扫频仪的全貌.


下面介绍每一个部分DIY的说明,我尽量说的详细点,希望对这个小东西感兴趣的朋友有所帮助.

1.        第一部分当然是单片机喽,我用的是STC的单片机,型号是12LE5A60S2.至于为什么用它,原因很简单我的元件盒里有它.下图是单片机基本系统.

焊好单片机最小系统(电源,时钟,RESET,ISP),此时就可以通电烧写程序了.如果还想看到程序运行则必须将TFT屏也焊好.
下载程序的编程器我试过两种如图

有衣服的贵点要十几元,全裸的便宜3--4元.两个都能用,使用效果都一样.在我的电脑上(WIN7)都没问题.当然两个的驱动是不一样的,一个是CH-340的一个是PL-2003 的.
烧写软件就用STC网站上的最新版,我现在用的是V6.64  stc-isp-15xx-v6.64.exe
程序的界面如图

注意红框内显示的就是编程器接口类型,只有这个显示正确了,后面的烧写就没问题了.
下图是我所用的TFT屏


160X128 彩色TFT 带字库和SD读卡只要20几元很不错.

2.        DDS部分.
直接X宝上买的AD9850模块,20几元.如果想要频率再高点可以买AD9851.引脚完全一样.

wangjunquan

其实我打心里喜欢不老神鸡老师的2个作品这不在10月分自己去定做了3版的pcb结果没得时间放到现在也没做，原件也没采购自己原计划自己做板子的但是双面板不好搞，只有找厂家大板了。现在计划自己留个4片 还有6片免费赠送给需要的朋友一人一片，但是邮费得自己掏，我在新疆喀什有点远邮费有点高不之合不合算，唯一的一个要求就是作品制作过程或者成品在这里发一下。

wangjunquan

我有意组织一套ad9850的套件。但是屏改版了需要跳线链接。有需要的同学报个名看看有多少人要的

不老神鸡

继续,今天休息早点发.

关于该扫频仪的功能:
      1.信号源和高频电压表.

              输出频率可任意调,最小步进1Hz.信号输出幅度可调0—50db.信号输入有两路,一路显示电压,一路显示分贝,+10--- -80db.
输入端最高电压<3V

2.扫频功能.
    共有两页菜单,设置扫频所需参数.


扫频的频率范围由所用的DDS模块决定.


关于程序:
    现在还有一些bug,程序以后陆续还会再改,更新.    下载链接:spy1.hex

关于键盘:
总共用了4个键,分别是一个上键K3,一个下键K4,一个确认键K2,一个返回键K1.键盘电路的电阻值要改一下,520欧姆我用200+300两个串联代替,3.3K我用3.6K,1.8K我用两个3.6K并联代用.



由于手头除了晶振没啥可测的东西,这个东西做好了一直闲着.前段时间德生出了2P3,喜欢买了.正好用这个小仪器测试一下,看看能出个啥样的图?
拆开2P3包装后没焊之前先测了里面的两个中周,不知应该如何测试?我就直接串联接法,谐振点阻抗最大,幅度最低.如图


绿光标处是455K所以谐振点两个中周都大于455K.
再测了455K陶瓷滤波器,哪个是输入脚有点搞不清楚,德生的装机资料上也没说清楚.左进右出,右进左出,两种方式我就各测一次.


第一种接法左侧幅度>-50db,第二种接法左侧是-40db.其他看不出有何区别.
套件中的9018三极管也测试了,如图

放大倍数最高125,最低114(这个小图示仪也是用了与扫频仪一样的硬件构架,现在还在整理资料,随后发上来)

2P3全机焊完后没做任何调试,试听非常不错可以收很多的台.这个套件做的不错,要求不高基本可以免调试.
我再用扫频仪测整机的频率特性,如图.

测中频曲线不知道我这样接对不对,信号从双联的一端输入,另一端短接,使得震荡停振,输出接在检波二极管之前.

绿线是455K处,跟测中周一样,中点大于455K,但听起来我是听不出有什么不好.

以后有空再慢慢调吧.

最后说几句,这个小工具零件好找,价格便宜,全套加起来也不到百元.如果用AD9851则最高频率可到70M,即可做信号发生器又可做高频电压表和扫频仪,对我这样喜欢玩收音机的够用了.各位喜欢不妨做个玩玩.如果想要频率更高的那还是去买个成品机吧.

一些资料和程序:
扫频仪程序:
TFT资料:
DDS资料:
编程器驱动:
AD8307资料:
单片机资料:
其他

10个文件已经到了,传不上来了,明天继续吧.........................

不老神鸡

图咋发不上来呢?10幅/天

海阔天空123

还得具体点，这个是不是就能测试对讲机的频率了？

胆石小生

好作品，期待后续介绍说明。

不老神鸡

胆石小生 发表于 2014-1-23 16:21
好作品，期待后续介绍说明。

没办法每天只能10幅图,后面的只好每天慢慢发了.

其实不想走

问一下这个TFT屏驱动芯片是什么？用51单片机好驱动吗？

biterliu

请同时将控制软件、驱动软件等上传到论坛上来，感谢！

不老神鸡

其实不想走 发表于 2014-1-23 20:44
问一下这个TFT屏驱动芯片是什么？用51单片机好驱动吗？

st7735s   51驱动没问题

不老神鸡

biterliu 发表于 2014-1-23 21:12
请同时将控制软件、驱动软件等上传到论坛上来，感谢！

后面陆续会发.

黑米竹子

看去很厉害的样子

黑米竹子

扫频范围多少？

66718

你太牛了，我也有类似的想法，只是苦于不懂单片机编程，不能如愿。所以动手做了一个全硬件结构的扫频仪。

希望看到楼主的单片机烧写程序，希望楼主能上传。


另，好像楼主的电路还没有传完整，不知楼主的幅度检波，和幅度A/D转换是如何实现的。

不老神鸡

继续..
    3.        键盘部分.键盘电路是用一路A/D来识别的,这样只要两根线就可连结多个开关.我的键盘如图,做成这样也是因为元件盒里只有这两个玩艺.呵呵.


4.        信号输出部分.电路如图

这部分只要焊接没错就能工作,不需要调整.
继电器的型号如图

晶体管我用的是9013的贴片版,一般的NPN开关管都能用.没啥特殊要求.图中有个A07,我是X宝上买的,A08,A06都可以.

5.        信号输入部分.
电路如图

输入有两路,一路采用AD8307,输出DB值,一路就是个检波探头电路输出电压值.

6.        电源供电部分.


呵呵,这个电源有5V也有3.3V比较乱,各位在制作时应该都用5V供电.我搞成这样是因为买错了东西,当时买回来的DDS模块,我以为3.3V5V都可以用的(因为9850支持),结果发现该模块上配的有源晶振是3.3V的,所以只能用在3.3V上.另外在买TFT屏时忘了根老板说要5V的,结果收到货后一看也是3.3V的.开始还是用我手头的5V单片机,与DDS模块信号链接搞一下电平匹配,但后来看看太麻烦,就再去买了3.3V 的单片机.所以就成了如图的供电方式了.因此大家在买东西时一定要说明供电电压.

下图是板子焊完的样子.



我做些小工具都是自己玩的,所以一般我喜欢用洞洞板+贴片元件的方法来完成,简单,方便.懒得用PCB软件画电路图和PCB板.如图,贴片元件占地非常小,每个焊孔之间焊一个0603或0805都没问题.是不是感觉这个板子还比较空?呵呵.

关于调试.
                这个东西只要焊接无误,烧好程序通电就能工作,没有需要调试的部分(呵呵,数字电路的优点啊).

几个测试图

这个是14.318MHz的晶振                    这个是个三脚的6.5MHz陶瓷滤波器

关于该扫频仪的频率范围:
这个东西的频率范围与所用的DDS模块有关.用AD9850,则最高频率50MHz(这是最大频率,此时输出幅度跌幅较大),用AD9851则是70MHZ.如果玩玩收音机AD9850够用了.输入部分一路电压输入用的是1SS86,我也搞不清频率上限是多少?,另一路用的是AD8307 ,输入阻抗是50欧姆,频率上限可到500MHz.呵呵,可以作为高频电压表用.


未完,明天继续发......

不老神鸡

66718 发表于 2014-1-24 09:02
你太牛了，我也有类似的想法，只是苦于不懂单片机编程，不能如愿。所以动手做了一个全硬件结构的扫频仪。
...

东西都有的,今天的10幅图发完了,要明天了.