2 Опис пристрою

Первинним завданням розробки схеми генератора з використанням синтезатора частоти, є розробка його структурної схеми.

Структурна схема генератора складається з 5 блоків:

Основний блок – блок мікроконтролера, який призначений для управління роботою всього пристрою.

Мікроконтролер керує роботою синтезатора частоти і блока індикатора.

Наступний блок – це блок індикатора, який дозволяє відтворювати частоти, які генерує синтезатор.

Блок керування дозволяє керувати роботою мікроконтролера і за допомогою клавіатури задавати частоти синтезатору.

Блок тактового генератора призначений для синхронізації роботи синтезатора.

Блок сінтезатору служить джерелом стабільних коливань в генераторах сигналів, в яких потрібно налаштування на різні частоти в широкому діапазоні і висока стабільність вибраної частоти.

Структурна схема пристрою представлена на рисунку 2.1:

Рисунок 2.1 – Структурна схема пристрою

3 Розробка алгоритму роботи

3.1 Опис елементної бази

Пропонований генератор виконаний на базі мікросхеми AD9850 фірми Analog Devices, що є повний DDS (Direct Digital Synthesis) синтезатор частоти з вбудованим компаратором. Такі синтезатори унікальні своєю точністю, практично не схильні до температурного дрейфу і старіння (єдиним елементом, який володіє властивою аналоговим пристроям нестабільністю, є цифроаналоговий перетворювач). Завдяки високим технічним характеристикам DDS синтезатори останнім часом витісняють звичайні аналогові синтезатори частоти. Їх основна перевага - дуже високий дозвіл по частоті і фазі, управління якими здійснюється в цифровому вигляді. Цифровий інтерфейс дозволяє легко реалізувати мікроконтроллерноє управління.

Рисунок 3.1 - Структурна схема синтезатора Ad9850

Структурна схема синтезатора AD9850 зображена на рисунку 3.1. Його основа - акумулятор фази, що формує код миттєвої фази вихідного сигналу. Цей код перетвориться в цифрове значення синусоїдального сигналу, який з допомогою ЦАП перетворюється на аналоговий і піддається фільтрації. Компаратор дозволяє отримати вихідний сигнал прямокутної форми. Його частота fout (у герцах) визначається формулою fout = Afin/232, де fin - тактова частота, Гц; А - 32-бітове значення коди частоти. Максимальне значення f не може перевершувати половини тактової частоти.

Основні технічні характеристики AD9850 (при напрузі живлення 5В):

Частота тактового генератора 1.125

Максимальний споживаний струм (при fin=125 МГц), 95

Число розрядів ЦАП 10

Максимальний вихідний струм ЦАП (при Rset=3,9 ком), 10,24

Максимальна інтегральна нелінійність ЦАП, МЗР 1

Напруга на виході компаратора, (В):

Мінімальне високого рівня 4,8

максимальне низького рівня 0,4

Для завантаження даних в мікросхемі AD9850 передбачені паралельний і послідовний інтерфейси. У останньому випадку дані (слово завдовжки 40 битий) вводять через її вхід D7. Кожен біт даних супроводжують імпульсом позитивної полярності на вході синхронізації W_clk. Після завантаження слова, що керує, по імпульсу позитивної полярності на вході FQJJD відбувається заміна параметрів генерації новими.

Серія PIC16F84 підходить для широкого спектру додатків від схем високошвидкісного управління автомобільними і електричними двигунами до економічних видалених приймачів, демонструючих приладів і зв'язних процесорів. Наявність ПЗП дозволяє підстроювати параметри в прикладних програмах (коди передавача, швидкості двигуна, частоти приймача і так далі).

Малі розміри корпусів, як для звичайного, так і для поверхневого монтажу, робить цю серію мікроконтролерів придатною для портативних застосувань. Наприклад, таймери, заміна жорсткої логіки у великих системах, співпроцесори.

Огляд характеристик:

- тільки 35 простих команд;

- всі команди виконуються за один цикл(400ns), окрім команд переходу - 2 цикли;

- робоча частота 0 Гц ... 10 Мгц (min 400 нс цикл команди)

- 14 - бітові команди;

- 8 - бітові дані;

- 36 х 8 регістрів загального використання;

- 15 спеціальних апаратних регістрів SFR;

- 64 x 8 електрично перепрограммируемой EEPROM пам'яті для даних;

- вісьмирівневий апаратний стек;

- пряма, непряма і відносна адресація даних і команд;

- чотири джерела переривання:

- зовнішній вхід INT

- переповнювання таймера RTCC

- переривання при зміні сигналів на лініях порту B

- по завершенню запису даних в пам'ять EEPROM

Мікросхема мікроконтролера PIC16F84A зображена на рисунку 3.3.

Рисунок 3.3 - Мікросхема мікроконтролера PIC16F84А

Технічні характеристики мікроконтролера PIC16F84A надано в таблиці 3.1

Таблиця 3.1 – Технічні характеристики мікроконтролера PIC16F84A

Назва	Технічні характеристики
	Uсп, В	Ісп, мА	Q, МГц
PIC16F84А	5	5	20

Індикатор забражен на рисунку 3.4.

Рисунок 3.4 - Алфавітно-цифровий РК модуль ITM-1601A

Основні характеристики світлодіодної матриці надано в таблиці 3.2

Таблиця 3.2 – Основні характеристики світлодіодної матриці

Найменування	Показник
Символів	16
Строк	1
VCC,В	від 4.75 до 5.25
Контролер	HD44780
ICC,мА	1
TA,°C	від 0 до 50
Розмір,мм	80x36
TS,°C	от -20 до 70
Розмір: Д,мм	80
Розмір: В,мм	36
TypDisplay	STN TN
Тип монтажу	COB

Резистори металеваліночні постійні потужністю 0,125 Вт

Конденсатори керамічні, максимальна напруга 63 В