用DDS数字频率合成技术打造多功能收音机测量仪

gxg0000 · 发表于 2016-10-31 10:30:35

本帖最后由 gxg0000 于 2016-10-31 10:27 编辑

多功能收音机测量仪的制作过程分为三个部分进行描述，它们分别是综述部分、模块电路部分和应用部分，由于本人水平有限，在制作和文字表达过程中有什么错误与不妥的之处，望大家及时指正和帮助。
第1部分综述
多功能收音机测量仪(以下简称该机)在电子电路检测方面，具有6个互不影响独立的功能，它们相当于6台仪器组合在一起（需要个人电脑支持显示），它们分别是；
a.数字频率计（当不与PC连机，该机默认独立的数字频率计）
b.数字扫频仪
c.高频Q表
d.矿石机有载Q表
e.数字信号发生器
f.简易音频频谱仪

该机外观图
1_仪器外观.jpg

该机在硬件架构方面采用模块化电路设计，它共使用了8个模块+1个附件+电脑（以下简称PC）所组成，单片机模块负责各功能数据采集和DDS输出频率的控制，同时将采集的原始数据返回到PC，最后PC负责从单片机接收的原始数据进行分析和计算处理，并将结果显示在窗口界面上，反之窗口控件按钮也可以向单片机发控制指令，该机与PC是通过USB打印机数据线连接的，组成该机的8个硬件模块分别为；
1)ATmega8单片机最小系统模块 .................. 用于a、b、c、d、e、f功能
2)DDS模块 .................................................用于b、c、d、e、f功能
3)信号源衰减模块 ....................................... 用于b、c、d、e、f功能
4)I2C_LCD1602液晶显示模块 ...................... 用于a、b、c、d、e、f功能
5)USB转串口模块 ........................................ 用于a、b、c、d、e、f功能
6)频率计分频模块（可选） .......................... 用于a功能
7)声谱峰值检波模块（可选） ....................... 用于f功能
8)高频Q表模块（可选） .............................. 用于c功能
1个附件：检波探头 ..................................... 用于b功能

内部构造图
2_整机构造图.jpg

该机制作思路是从实用性和灵活性出发，充分发挥单片机特点，使得该机具有体积小功能多和调试简单等优点，它比较适合业余无线电爱好者制作和使用。为了降低DIY制作难度，用户可以根据个人喜好自由删减硬件模块（可选），而不影响其他模块的正常使用，模块与模块之间采用杜邦线连接，这样为大家DIY提供了方便，同时在电路设计上尽量减少电子元器件，而采用软件编程的方法来弥补其性能不足，各输入到单片机A/D转换前的模拟电压不采用弱信号放大电路处理，进一步降低DIY制作难度（业余条件下制作仪器信噪比不易做好）。在整机供电方面同样采取简化措施，统一由USB接口提供的+5V电压供电。该机制作过程具有很强的灵活性，某些电路模块可以自由改进设计而提高其性能，如果用户在使用过程中发现漏洞或需要改进的地方，也可以通过软件升级的方法解决。
因为本人目前还没有精密电子校准仪器，所以该机在精度上可能有一定的误差，为了减少测量误差本人采取以下2项措施；
1)在频率测量方面，确保程序的精准和严密，从而使得频率测量精度与单片机晶振相同。
2)在电压测量方面，A/D转换采用单片机内部2.56V基准电压，这样可使A/D转换结果不受电源电压波动的影响，单片机内部2.56V基准电压在制造上存在一定的离散性，因此在应用程序中单独设置AD转换基准电压校准窗口，外接标准的2.5V直流电压对仪器进行校准，校准后结果保存在注册表，供本机各功能仪器对A/D转换值做修正，注意在第一次使用该机前请先单独校准一次。

该机与笔记本电脑配合使用图
3_仪器与PC配合使用.jpg

该机完整的原理图

该机的核心部件主要有三个部分组成；
1)直接数字频率合成技术（DDS模块），它输出的正弦波用于测量仪所有测量的信号源。
2)使用Atmega8单片机，它主要完成对测量信息的实时电压、频率采样和控制，并且与上位机通信（接收控制码和设置参数，发送原始采集数据）
3)上位机PC，它将接收到的数据分析处理后通过窗口界面显示在屏幕上，如果需要也可以在窗口界面上改变测量参数，上位机的应用程序采用C#编写的，它共有7个应用程序，最后打包成1个安装程序在PC上安装，安装后在PC上的结果见下截图
5_安装程序列表.jpg

未完待续...

补充内容 (2016-12-21 14:29):
谢谢朋友们加分!

补充内容 (2017-10-16 09:08):
第二版链接地址 http://www.crystalradio.cn/thread-964914-7-1.html

gxg0000 · 发表于 2017-4-4 08:48:08

想吃天鹅发表于 2017-4-3 18:03
又来一次！出套件没有！！

PCB在打样中。

香火 · 发表于 2016-11-1 19:26:42

这个不知道发到创客版会不会算原创？

028127 · 发表于 2017-4-3 19:05:16

技术贴表示看不懂！顶一顶！

无敌吴刚 · 发表于 2016-10-31 11:25:56

本不想插楼，可想想我不插别人也会插哈哈！已经感觉得出这是个很强大的贴子了！趁火前冒下泡，有待楼主大大公告详尽原理好仿造！但图片中看到了一个很大的空气联，那家伙好难寻哈！！

gxg0000 · 发表于 2016-10-31 15:44:29

无敌吴刚发表于 2016-10-31 11:25
本不想插楼，可想想我不插别人也会插哈哈！已经感觉得出这是个很强大的贴子了！趁火前冒下泡，有待楼主大大 ...

不难找，淘宝有买。

ChrisLove · 发表于 2016-10-31 16:28:39

感觉机内屏蔽做的不是太好，DDS频率比较高了，他的时钟顺着连接线都有传导，应该加强一下屏蔽，铜皮围起来，RF信号走同轴线

gxg0000 · 发表于 2016-11-1 12:06:16

ChrisLove 发表于 2016-10-31 16:28
感觉机内屏蔽做的不是太好，DDS频率比较高了，他的时钟顺着连接线都有传导，应该加强一下屏蔽，铜皮围起来， ...

你说的没错，DDS模块到面板前BNC插头之间连线应该用同轴电缆。

gxg0000 · 发表于 2016-11-1 12:17:09

以下是多功能收音机测量仪7个应用程序功能简介
1.数字频率计简介
数字频率计是由ATmega8单片机最小系统+I2C_LCD1602液晶显示+频率计分频模块（可选）+USB转串口模块（可选）模块组成，假如不连接PC或者关闭数字频率计应用程序窗口，这时频率通过面板前LCD液晶屏显示。假如用户不想测量更高的频率，也可以不安装频率计分频模块电路，这样本机电路可以得到简化。
下图应用程序窗口
6_数字频率计.png

数字频率计技术参数；
频率测量范围：0～100MHz（无分频器0～6.4MHz）
分辨率：±1个字
输入电压：0～5V（CMOS输入电平标准）
输入阻抗：>10MΩ

2.数字扫频仪简介
数字扫频仪是由ATmega8单片机最小系统+DDS模块+信号源衰减模块+I2C_LCD1602液晶显示+USB转串口模块和PC组成，PC通过串口与该机连接，并且通过发送48识别码建立通信，应用程序窗口界面则负责数据处理和图形显示，并且向单片机发控制指令。DDS模块+信号源衰减模块组成扫频仪的扫源信号，扫源信号频率和信号强度由单片机控制，扫源信号通过面板前的DDS2端子输出，此输出作为被测电路的扫源信号。本机面板前的扫频端子是扫频电压输入端，在它前面必须串接检波探头（见附件），通过它将被测高频电压检波成直流电压送入单片机ADC1：2端口进行模数转换，ADC2电压测量范围是（0～2.56V），ADC1电压测量范围是（0～5.12V），它们可以通过应用程序窗口上的按钮控制量程切换，数字扫频仪应用程序操作及使用请参阅【数字扫频仪使用说明.pdf】。
下图是数字扫频仪应用程序窗口界面
7_数字扫频仪.png

数字扫频仪技术参数；
预置扫源频率：
①　中心频率455KHz 开始频率4070KHz 步进200Hz（可调）
②　中心频率465KHz 开始频率4170KHz 步进200Hz（可调）
③　中心频率4MHz 开始频率3964KHz 步进150Hz（可调）
④　中心频率8MHz 开始频率7928KHz 步进300Hz（可调）
⑤　中心频率10.7MHz 开始频率9980KHz 步进3000Hz（可调）
⑥　中心频率12MHz 开始频率11892KHz 步进450Hz（可调）
⑦　中心频率16MHz 开始频率15856KHz 步进600Hz（可调）
S曲线：中心频率10.7MHz 开始频率9980KHz 步进3000Hz（可调）
手动设置：开始频率0～40MHz 步进0～65535Hz
扫源输出电压：正弦波0.354Vrms(0.5Vp_p)
扫源电压衰减：0dB,-10dB,-20dB,-30dB,-40dB,-50dB,-60dB分7档
计算带宽条件：-3dB,-6dB,-12dB,-20dB
输入电压量程：2.56V,5.12V分2档

3.高频Q表应用简介
高频Q表是由ATmega8单片机最小系统+DDS模块+信号源衰减模块+高频Q表模块+I2C_LCD1602液晶显示+USB转串口模块和PC组成，PC通过串口与该机连接，并且通过发送51识别码建立通信，应用程序窗口界面则负责数据处理和图形显示，并且向单片机发控制指令。
本机采用3dB带宽法测量线圈Q值，它具有制作简单和不用调试的优点，谐振回路采用变压器耦合方式激励，电路简单，高频谐振电压的测量不采用传统的阻抗变换后放大整流的方法，而是采用更简单的方法，直接将开关二极管峰值检波电压送入单片机AD转换接口进行模数转换，AD转换接口输入电阻高达100MΩ，因此对谐振回路的Q值影响非常小。
由于采用开关二极管峰值检波，必然会产生非线性电压输出，因此该功能软件附加了非线性校准窗口来进行校准，校准方法使用了5段抛物线插值，共计手动输入10插值点，本窗口默认等距插值方式，也可以修改为非等距插值方式，非等距插值在选取插值点时要遵循上疏下密原则，高频Q表应用程序操作及使用请参阅【高频Q表使用说明.pdf】。
下图是高频Q表应用程序窗口界面
8_高频Q表.png

高频Q表技术参数；
测量Q值工作原理：谐振曲线可视化3dB带宽法
激励源工作频率范围：100KHz～10MHz
激励源输出正弦波电压等级：（-10dB...-60dB）与10档线性开关组合衰减
激励源阻抗：<0.04Ω
谐振电压整流方式：开关二极管峰值检波
非线性补偿方法：10点抛物线插值
输入阻抗：<100MΩ
调谐电容范围：（25～448）pF
调谐电容Q值：>5000（估计）
Q值测量范围：100～2000（超过1000时，需将调谐电容Q值提升到1万以上）
Q值测量误差：不详

4.矿石机有载Q表简介
矿石机有载Q表是由ATmega8单片机最小系统+DDS模块+信号源衰减模块+I2C_LCD1602液晶显示+USB转串口模块和PC组成，PC通过串口与该机连接，并且通过发送57识别码建立通信，应用程序窗口界面则负责数据处理和图形显示，并且向单片机发控制指令。
本机采用3dB带宽法测量矿石机有载线圈Q值，它具有制作简单和不用调试的优点，激励源从面板DDS2端子输出，再串联一个几十P微调电容加到矿石机天线输入端上作为激励源，激励源信号强度则由微调电容和信号源衰减模块配合调整。矿石机谐振回路电压从热端取出，简单地用开关二极管（1N4148）进行峰值检波，然后用100M示波器探头接入面板前扫频端子，AD转换接口输入电阻高达10MΩ，因此对谐振回路的Q值影响有限。
由于采用开关二极管峰值检波，必然会产生非线性输出，该功能软件没有附加了非线性校准功能，而是借用高频Q表在注册表中已有的数据作为校准数据，因此在使用前高频Q表必须先校准一次，矿石机有载Q表应用程序操作及使用请参阅【矿石机有载Q表使用说明.pdf】。
下图是矿石机有载Q表应用程序窗口
9_矿石机有载Q表.png

矿石机有载Q表技术参数；
测量Q值工作原理：谐振曲线可视化3dB带宽法
激励源工作频率范围：100KHz～10MHz
激励源输出正弦波电压等级：7档
①　衰减-0dB 353.6 mVrms(500 mVp_p)
②　衰减-10dB 111.7 mVrms(158 mVp_p)
③　衰减-20dB 35.4 mVrms(50 mVp_p)
④　衰减-30dB 11.2 mVrms(15.8 mVp_p)
⑤　衰减-40dB 3.54 mVrms(5 mVp_p)
⑥　衰减-50dB 1.12 mVrms(1.58 mVp_p)
⑦　衰减-60dB 354 uVrms(500 uVp_p)

谐振电压整流方式：开关二极管峰值检波（外接+100M示波器探头）
非线性补偿方法：引用高频Q表补偿参数
输入阻抗：10MΩ
Q值测量范围：<600
Q值测量误差：不详

5.数字信号发生器简介
数字信号发生器是由ATmega8单片机最小系统+DDS模块+信号源衰减模块+I2C_LCD1602液晶显示+USB转串口模块和PC组成，PC通过串口与该机连接，并且通过发送53识别码建立通信，应用程序窗口界面则负责数据处理和图形显示，并且向单片机发控制指令。
数字信号发生器目前只能输出正弦波信号，正弦波信号的频率和电压是由应用程序窗口上按钮控件控制，然后通过串口将控制数据传送到单片机，单片机再将数据写入DDS模块和信号源衰减模块，数字信号发生器输出频率范围5Hz～40MHz之间，音频段信号从面板上DDS1端子输出，射频则从DDS2端子输出，正弦波输出电压只有7档固定衰减，数字信号发生器应用程序操作及使用请参阅【数字信号发生器使用说明.pdf】。
数字信号发生器应用程序窗口
10_数字频率发生器2.png

数字信号发生器技术参数；
输出正弦波电压：
①　衰减-0dB 353.6 mVrms(500 mVp_p)
②　衰减-10dB 111.7 mVrms(158 mVp_p)
③　衰减-20dB 35.4 mVrms(50 mVp_p)
④　衰减-30dB 11.2 mVrms(15.8 mVp_p)
⑤　衰减-40dB 3.54 mVrms(5 mVp_p)
⑥　衰减-50dB 1.12 mVrms(1.58 mVp_p)
⑦　衰减-60dB 354 uVrms(500 uVp_p)
输出正弦波频率： 5Hz～40MHz
输出阻抗：100Ω
分辨率：1Hz

6.简易音频频谱仪简介
简易音频频谱仪是由ATmega8单片机最小系统+DDS模块+信号源衰减模块+声谱峰值检波模块+I2C_LCD1602液晶显示+USB转串口模块和PC组成，PC通过串口与该机连接，并且通过发送52识别码建立通信，应用程序窗口界面则负责数据处理和图形显示，并且向单片机发控制指令。
简易音频频谱仪在音频段内采用点对点的方式扫频，每扫描一个频点会在被测设备输出产生一个输出电压，该电压从本机面板上的声谱端子接入，经声谱峰值检波模块取出峰值电压输入到单片机AD转换口，由单片机完成模数转换，整个音频段共扫描640频点，扫描频点按指数规律分布，完成一个扫描周期为一帧音频频谱图形，简易音频频谱仪应用程序操作及使用请参阅【简易音频频谱仪使用说明.pdf】。
简易音频频谱仪应用程序窗口
11_简易音频频谱仪2.png

简易音频频谱仪技术参数；
单音频左右声道分段切换测试
扫源衰减器：不可选-0dB
扫源音频频率范围：正弦波20Hz～20000Hz
扫源音频电压：正弦波0.354Vrms(0.5Vp_p)
扫源阻抗：100Ω
输出幅度Amplitude：-35dBu～+15dBu
输出频率Frequency：20Hz～20KHz（水平轴按指数规律分布）
扫频时间<5s
图形存储功能：是

7.本机AD转换基准电压校准简介
ATmega8单片机有一个10位的逐次逼近型ADC，ADC与一个8通道的模拟多路复用器连接，能对来自端口C 的8 路单端输入电压进行采样，ADC的参考电压源(VREF)反映了ADC的转换范围。若单端通道电平超过了VREF，其结果将接近0x3FF，VREF 是内部2.56V 基准电压，产品在实际使用中发现VREF电压存在一定离散性，个别器件最高达到2.7V以上，所以必须对单片机ADC内部2.56V 基准电压做校准，本机AD转换基准电压校准应用程序操作及使用请参阅【基准电压校准说明书.pdf】。
本机AD转换基准电压校准应用程序窗口
12_本机AD转换基准电压校准.png

本机AD转换基准电压校准技术参数；
AD转换精度：10位
输入直流电压范围：2.56V±0.5V
输出AD转换增益系数：默认校准中间值2.5024mV/LSB

未完待续...

单反 · 发表于 2016-11-1 14:50:53

火前刘明

snb · 发表于 2016-11-1 15:25:34

战略性马克一下！！！！！！！

wangxiaoming · 发表于 2016-11-1 15:36:21

顶楼主，好东西，最好有人组织套件！

snb · 发表于 2016-11-1 15:46:32

觉得这个衰减开关是否可以减少几档？11档的开关不太好找

d2xs · 发表于 2016-11-1 16:20:33

这个要火，支持下！

gxg0000 · 发表于 2016-11-1 19:12:18

snb 发表于 2016-11-1 15:46
觉得这个衰减开关是否可以减少几档？11档的开关不太好找

2X11档波段开关作用很大，接在后面有介绍
2X11档波段开关是常用规格，好买。

hnliquan · 发表于 2016-11-1 19:27:45

这个东西很有用。

gxg0000 · 发表于 2016-11-2 11:03:53

本帖最后由 gxg0000 于 2016-11-2 11:09 编辑

第2部分模块电路
多功能收音机测量仪（以下简称该机）硬件设计采用模块化结构设计，用户可以根据不同的需求自由组合，软件系统会自动分析和判断，而转入相应的运行模式，各功能软件具有高度的独立性，其中ATmega8单片机最小系统模块是系统运行的核心模块，该机总共分8个硬件模块，1个附件和1个校准，它们分别为；
1)ATmega8单片机最小系统模块（必选）
2)DDS模块（必选）
3)信号源衰减模块（必选）
4)I2C_LCD1602液晶显示模块（必选）
5)USB转串口模块（必选）
6)频率计分频模块（可选）
7)声谱峰值检波模块（可选）
8)高频Q表模块（可选）
附件：检波探头（必选）
校准：本机AD转换基准电压校准

以下是各模块功能介绍；
一、MEGA8单片机最小系统模块（外购全套散件必选）
ATmega8是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于期先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega8数据吞吐率高达1MIPS/MHz（其综合指标和性能可以参阅ATmega8_cn.pdf）。
ATmega8单片机I/O端口是标准的双向接口，可以通过程序设定端口是输入或输出，端口设定输出时，其灌电流不低于20mA，可以直接驱动小型继电器，PC0：6可以设置为6路10位ADC口，输入阻抗高达100MΩ，可以方便地与外围电路匹配连接，本电路只使用了4路模数转换口（ADC0:3）。
1_MEGA8单片机最小系统模块原理图.png

ATmega8单片机选用DIP28双列直插，引脚功能如下：
引脚排列功能说明
1 RESET 单片机复位
2 RXD 串口通信单片机接收端，通过USB串口转换模块与PC连接
3 TXD 串口通信单片机发送端，通过USB串口转换模块与PC连接
4 PD2 连接DDS复位端
5 PD3 频率计分频模块扩展位Q1
6 PD4 频率计分频模块扩展位Q2
7 VCC 5V工作电源
8 GND 地
9 XTAL1 16M晶振
10 XTAL2 16M晶振
11 PD5 频率计分频模块扩展位Q3
12 T1 频率计测频输入端Q0，测算1秒门控内的计数值
13 PD7 频率计分频模块复位
14 PB0 接DDS模块W_CLK端
15 PB1 接DDS模块FU_UD端
16 PB2/SS 接DDS模块DATA端/程序下载
17 PB3/MOSI 接信号源衰减模块K1继电器，吸合时衰减-10dB/程序下载
18 PB4/MISO 接信号源衰减模块K2继电器，吸合时衰减-20dB/程序下载
19 PB5/SCK 接信号源衰减模块K3继电器，吸合时衰减-30dB/程序下载
20 AVCC ADC工作电源
21 AREF 空
22 GND 地
23 ADC0 接声谱峰值检波模块，并将电压转换成数字量
24 ADC1 接扫频输入端，将满量程2.56V电压转换成数字量
25 ADC2 接扫频输入端，将满量程5.12V电压转换成数字量
26 ADC3 接高频Q表模块的峰值检波端，并将电压转换成数字量
27 SDA I2C_LCD1602液晶显示模块，TWI数据线
28 SCL I2C_LCD1602液晶显示模块，TWI时钟信号线

ATmega8单片机最小系统模块实物图
2_MEGA8单片机最小系统模块实物图.jpg

该机内单片机软件编程较为复杂，这里仅作简单地介绍，单片机软件编程也分6个独立的部分，然后合并起来一起运行，通过上位机PC向单片机发控制码，来区分并进入相对应的功能程序，各功能运行控制码如下；
1)数字频率计——控制码(49)，控制码(50)返回PC频率数据
2)数字扫频仪——控制码(48)
3)高频Q表——控制码(51)
4)矿石机有载Q表——控制码(57)
5)数字信号发生器——控制码(53)
6)简易音频频谱仪——控制码(52)
ATmega8单片机编程软件所采用是AVR Studio 4.18版本，软件打开窗口界面看下图；
3_AVR Studio软件界面.png

全套程序采样模块化结构（见上图红色标注部分），编译时通过.h头文件将他们连接起来，当编译通过后会在程序文件下生成1个SweepGenerator.hex文件，这就是我们所需要下载到单片机的二进制文件。
程序下载方法；
ATmega8单片机是用USBASP下载器进行下载，左边通过USB线与PC连接，右边黑色插头直接插入ATmega8单片机最小系统模块的ISP插座上。
4_USBASP 下载器.png

USBASP下载器需要安装驱动才能正常工作，如果要完成将电脑中的二进制文件下载到单片机还需要安装PROGISP编程软件(注：XP版本)，软件打开后见下图；
5_PROGISP下载器界面.png

注意图中红色注解部分（其他部分不要更改），输入熔丝位低位值EF高位值D9，选择芯片ATmega8，调入Flash在文件夹中选中要下载的二进制文件，再按“自动”按钮，这时文件开始下载到单片机中。

二、DDS模块（外购必选件）
DDS直接数字频率合成技术，它是采用AD9850芯片制作的，它能够输出2个正弦波和2个方波，输出频率范围是0～40M，频率在20～30MHz后谐波越来越大，波形会越来越不干净，应用时需注意的，DDS模块输出正弦波峰峰电压0～1V，输出阻抗100Ω，DDS模块是成品购置的。
6_DDS模块实物图.jpg

DDS模块输出在这里只用到正弦波输出2脚，它在仪器中是起到为测量电路提供正弦波信号源，信号源再经过衰减模块加到各测量电路上，衰减量可以通过软件控制，分别为0dB、-10dB、-20dB、-30dB、-40dB、-50dB、-60dB 7档。
7_DDS模块.png

AD9850有40位控制字，32位用于频率控制，5位用于相位控制，1位用于电源休眠控制，2位用于选择工作方式。这里40位控制字是通过串行方式输入（DATA）到AD9850，W-CLK时钟上升沿把一位数据串行移入，当移动40位后，用一个FQ-UD脉冲即可更新输出频率和相位。在实际应用中前32位直接输入要输出的频率值，后8位都选择0，完成1次频率的更新时间小于300us。
DDS模块主要为下面功能提供信号源；
1)数字扫频仪；以初始频率+频率步进递增的方式提供480频点为1个扫描周期
2)高频Q表；以初始频率+频率步进递增的方式提供600频点为1个扫描周期
3)矿石机有载Q表；以初始频率+频率步进递增的方式提供600频点为1个扫描周期
4)数字信号发生器；以离散的固定点频率，输出正弦波信号
5)简易音频频谱仪；以初始频率+频率步进递增的方式提供600频点为1个扫描周期，频率步进值是按指数规律递增

三、信号源衰减模块（自制必选件）
信号源衰减模块电路采样继电器切换控制原理，它共使用了3组继电器（K1：3）进行排列组合，可以产生多种衰减量（具体见下图中表格），此衰减方式虽然简单可靠，但不能产生连续变化的衰减，因此某种应用受到了限制（如调幅信号产生）。
8_信号源衰减模块原理图.png

3组继电器控制再3组π电阻衰减网络，衰减值分别为10dB、20dB、30dB，他们的匹配阻抗都是100Ω，3个衰减网络串联使用，通过软件控制K1:3继电器切换可以产生7组衰减值，本机采用小型继电器TQ2-5V，他的吸合功率仅为130mw，可以通过ATmega8单片机I/O脚直接驱动，图中J1输入DDS模块正弦波信号（0～1V），J2为衰减后输出，J3为K1:3继电器控制端，连接单片机PB3:5输出端口，信号源衰减模块最高工作频率达到40M，因此最好对模块屏蔽。

信号源衰减模块实物图A面
9_信号源衰减模块实物图A面.jpg

信号源衰减模块实物图B面
10_信号源衰减模块实物图B面.jpg

四、I2C_LCD1602液晶显示模块（外购必选件）
I2C_LCD1602液晶显示模块是标准的LCD1602液晶显示+I2C并口扩展电路（PCF8574）组成，LCD1602液晶显示为2行16字符显示，它采样4位数据线与并行口扩展电路PCF8574连接,而PCF8574的I2C总线（2根线）再与系统连接，这样就可以简化该显示模块与系统的连接。
11_I2C_LCD1602液晶显示模块实物图.jpg

该模块上的SDA、SCL脚与ATmega8单片机两线串行接口TWI直接相连，单片机将要显示的字符或数据，通过TWI总线传输到显示模块上，这里的PCF8574设备地址是0X27，图中蓝色方形可变电阻可以调整LCD1602背景亮度。

五、USB转串口模块（外购必选件）
现在电脑很少有串口，大多数是USB接口，通过USB转串口模块可以很好地解决电脑缺少串口的问题，一般选择PL2303HX作为USB转串口芯片，性价比高，外围电路简单，注意USB转串口插上电脑会提示安装驱动，绝大部分系统会自动安装PL2303HX芯片驱动，本机与PC串口通信波特率为38400bit/s，不可调整。

USB转串口实物图
12_USB转串口模块实物图.jpg

买来的成品USB转串口模块需做适当改动，将模块左边USB扁公头改成USB方头母座，同时将5根连线中的5V电源连线切断串入0.5A保险丝，该USB电压提供仪器所需的+5V供电。
13_USB更换说明.png

USB转串口模块改动后图片
14_USB转串口改动实物图.jpg

未完待续...

		自动登录	找回密码
密码			加入会员

用DDS数字频率合成技术打造多功能收音机测量仪

评分

评分