مولد الإشارة AD9833: 3 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

يعد مولد الإشارة قطعة مفيدة جدًا من معدات الاختبار. يستخدم هذا الجهاز وحدة AD9833 و Arduino Nano - هذا كل شيء ، ولا حتى ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يمكنك اختياريا إضافة شاشة OLED. يمكن لـ AD9833 توليد موجات جيبية ومثلثة ومربعة من 0.1 هرتز إلى 12.5 ميجا هرتز - يقتصر البرنامج في هذا المشروع على 1 هرتز إلى 100 كيلو هرتز.

كانت هناك تعليمات أخرى باستخدام Arduino و AD9833 هنا وهنا. هذا أبسط ويمكن استخدامه كمولد مسح. تساعد مولدات الكنس في اختبار استجابة التردد للفلاتر ومكبرات الصوت وما إلى ذلك. على عكس تصميمات Instructables الأخرى ، لا يتضمن هذا مكبر للصوت أو التحكم في السعة ولكن يمكنك إضافتها إذا أردت.

الخطوة 1: أبسط مولد إشارة

لأبسط مولد إشارة ، ما عليك سوى لحام وحدة AD9833 في الجزء الخلفي من Arduino Nano. لا حاجة لثنائي الفينيل متعدد الكلور.

وحدة AD9833 التي اخترتها تشبه هذه الوحدة. أنا لا أقول أن هذا هو أفضل أو أرخص مورد ولكن يجب عليك شراء واحد يشبه تلك الصورة (أو الصورة أعلاه).

الوصلات بين الوحدات هي:

• أسباب مرتبطة ببعضها البعض
• D2 = FSync
• D3 = Clk
• D4 = البيانات
• D6 = Vcc لـ 9833 AD

يتم تشغيل AD9833 من دبوس البيانات D6 في Arduino - يمكن أن يوفر Arduino تيارًا كافيًا. لقد أضفت مكثف فصل 100n لأنني اعتقدت أنه "يجب" ولكني لم أتمكن من رؤية أي فرق - يوجد بالفعل مكثف فصل على لوحة الوحدة النمطية AD9833.

إذا كنت خياليًا ، فقد تقلق بشأن "الأرضية التناظرية" مقابل "الأرضية الرقمية" ولكن إذا كنت تتخيل ذلك ، فستنفق أكثر من 4 جنيهات إسترلينية.

أبسط مولد إشارة يتم التحكم فيه وتشغيله عبر سلك USB من جهاز كمبيوتر. يحاكي USB منفذ تسلسلي يعمل بسرعة 115200 بت في الثانية (8 بت ، بدون تماثل). الأوامر هي:

• '0'.. '9': تحويل الرقم إلى مصفوفة تردد "دقيقة"
• 'S': ضبط تردد AD9833 وإنتاج موجة جيبية
• "T": ضبط التردد وإنتاج موجة مثلثة
• "Q": ضبط التردد وإنتاج موجة مربعة
• 'R': إعادة تعيين AD9833
• 'M': نسخ مصفوفة تردد "min" إلى مصفوفة "max"
• 'G': مسح من "min" إلى "max" خلال ثانية واحدة
• 'H': مسح من "min" إلى "max" خلال 5 ثوانٍ
• 'I': اكتساح من "min" إلى "max" خلال 20 ثانية

يحتوي برنامج Arduino على مصفوفتين من 6 أحرف "min" و "max. إذا قمت بإرسال رقم ، فسيتم نقله إلى مصفوفة" min ". إذا قمت بإرسال حرف" S "، فسيتم تحويل أحرف المصفوفة" min "إلى تردد طويل وإرساله إلى AD9833. إرسال السلسلة

002500S

سيضبط إخراج AD9833 على موجة جيبية 2500 هرتز. يجب عليك دائمًا إرسال جميع الأرقام الستة. الحد الأدنى للتردد هو 000001 والحد الأقصى للتردد هو 999999.

إذا أرسلت الحرف "M" ، فسيتم نسخ المصفوفة "min" في المصفوفة "max". إذا قمت بإرسال حرف "H" ، فإن AD9833 ينتج بشكل متكرر ترددًا متزايدًا تدريجيًا خلال 5 ثوانٍ. يبدأ بتردد "min" وبعد 5 ثوانٍ يكون بتردد "max". وبالتالي

020000M000100SH

يكتسح من 100 هرتز إلى 20 كيلو هرتز. يكون تغيير التردد لوغاريتميًا ، لذا بعد ثانية واحدة سيكون التردد 288 هرتز ، وبعد ثانيتين 833 هرتز ثم 2402 و 6931 و 20000. يتم تغيير التردد كل مللي ثانية.

تتوقف الحلقة عندما يتلقى Arduino حرفًا آخر ، لذا احرص على عدم إرسال الأمر متبوعًا بحرف إرجاع أو تغذية سطر. هذا الحرف الإضافي سينهي الحلقة. إذا كنت تستخدم Serial Monitor ، فهناك مربع في أسفل اليمين قد يقول على سبيل المثال "كلا NL & CR" والذي (على ما أعتقد) يرسل الأحرف بعد الأمر. اضبطه على "بلا سطر ينتهي".

يمكنك تنزيل برنامج Windows EXE أدناه والذي سيرسل الأوامر المطلوبة أو يمكنك كتابة الأوامر الخاصة بك. ملف Arduino INO موجود هنا أيضًا.

الخطوة 2: أضف OLED

إذا قمت بإضافة OLED وزرين ، يمكن لمولد الإشارة العمل بمفرده بدون جهاز كمبيوتر.

أولئك الذين قرأوا الذبذبات الخاصة بي Instructable سوف يتعرفون على التشابه. يمكن إضافة وحدة AD9833 إلى راسم الذبذبات الخاص بي لإنتاج "راسم الذبذبات ومولد الإشارة في علبة الثقاب".

الشاشة عبارة عن شاشة OLED مقاس 1.3 بوصة تعمل عند 3.3 فولت يتم التحكم فيها بواسطة شريحة SH1106 عبر ناقل I2C.

ابحث في eBay عن 1.3 بوصة OLED. لا أريد أن أوصي بائعًا معينًا لأن الروابط أصبحت قديمة بسرعة. اختر واحدًا يشبه تلك الصورة ، يقول "I2C" أو "IIC" ويحتوي على أربعة دبابيس تحمل علامة VDD GND SCL SDA. (يبدو أن بعض الشاشات تحتوي على الدبابيس بترتيب مختلف. تحقق منها. الاسم الصحيح لساعة I2C هو "SCL" ولكن على eBay يمكن تسمية اللوحات بـ "SCK" مثل تلك الموجودة في الصورة.)

يوجد وصف أكمل لمكتبة OLED في مرسمة الذبذبات الخاصة بي Instructable في الخطوة 8. يجب تنزيل وتثبيت مكتبة برنامج التشغيل SimpleSH1106.zip الموجودة في الخطوة 8. (لا أريد تحميل نسخة أخرى هنا ويجب الاحتفاظ بنسختين.)

يمكن تنزيل ملف INO أدناه. يتم الإعلان عن أرقام الدبوس المستخدمة في OLED حول السطر 70. إذا كنت قد أنشأت "Oscilloscope and Signal Generator in a Matchbox" وتريد اختبار ملف INO هذا ، فسيتم تمكين أرقام الدبوس البديلة عبر #define.

لقد عرضت تخطيط شريطي للدائرة. هناك نوعان من اللوحات الشريطية - واحدة للنانو و AD9833 وواحدة للعرض. يجب أن يشكلوا شطيرة. تظهر الألواح من جانب المكون. تربط الأسلاك المرنة الدقيقة بين اللوحين. قم بتوصيل الألواح مع فواصل ملحومة. في الرسم التخطيطي الخاص بي ، يظهر نحاس اللوح الشريطي باللون السماوي. الخطوط الحمراء عبارة عن روابط سلكية على اللوح الشريطي أو أسلاك مرنة تربط الألواح معًا. أنا لم أظهر القوة و "إشارة" يؤدي.

يتم لحام الوحدة النمطية AD9833 على الجانب النحاسي من اللوح الشريطي - على الجانب الآخر من جهاز Nano. دبابيس اللحام على الأشرطة النحاسية ثم ضع AD9833 عليها وقم بلحامها.

تعرض الشاشة إما تردد واحد أو ترددات "min" و "max".

هناك نوعان من الأزرار الانضغاطية: زر "أفقي" لتحديد رقم من الترددات وزر "عمودي" لتغيير هذا الرقم.

أقوم بتشغيل مولد الإشارة من الدائرة التي أقوم بتطويرها - لدي دائمًا 5 فولت متوفر في محطة العمل الخاصة بي.

الخطوة الثالثة: التطورات المستقبلية

هل يمكن أن يكون يعمل بالبطارية؟ نعم ، ما عليك سوى إضافة 9V PP3 متصل بطرف RAW الخاص بـ Nano. وعادة ما يستخدم 20mA.

هل يمكن تشغيله بواسطة خلية ليثيوم واحدة؟ لا ارى لماذا لا. يجب عليك توصيل OLED Vdd ومقاوم السحب الخاص به ببطارية 3.7 فولت (أشك في أن خرج 3.3 فولت من Arduino سيعمل بشكل صحيح).

يكون منشئ المسح أكثر فائدة عند اختبار استجابة التردد لمرشح إذا كان بإمكانك رسم بياني بين السعة والتردد. يعد قياس اتساع الإشارة أمرًا صعبًا - يجب عليك استبدال اضمحلال كاشف المغلف الخاص بك مقابل تموج الترددات المنخفضة ووقت الاستجابة للترددات العالية. بعد بناء كاشف السعة الخاص بك ، يمكنك تغذية مخرجاته في ADC الخاص بـ Arduino من "أبسط إشارة مولد" ثم إرسال النتيجة مع التردد الحالي إلى جهاز الكمبيوتر.

هذه الصفحة هي نقطة بداية مفيدة أو ابحث في Google عن "كاشف المغلفات" أو "كاشف الذروة". في الدائرة المقترحة أعلاه ، يمكنك ضبط تردد الإشارة ، وانتظر حتى تستقر ، وضبط دبوس Arduino A0 على إخراج رقمي منخفض ، وانتظر حتى تفريغ C ، وضبط A0 على الإدخال ، وانتظر ، ثم قم بالقياس باستخدام ADC. اسمحوا لي أن أعرف كيف تحصل على.