基于单片机的跳频控制器的设计与实现
基于单片机和 AD9858的4 频点快速跳频设计
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&/ " 跳频电路 送数及四频点的切换通过单片机来完成。 +*0%" 单片机可在 %1 电压下工作, 但实验证明, &/ &1 供电
.<3#6$ 789 ##"""""": 最低两位分别是 2’ 和 32, 初始化时将其均置 为高位。三到六位才是送数的地址。一个频点的送 数程序如下: =<1 .&- ;#> =<1 ."- ? 453#6" 0@2 326
基于单片机和 #$"%&% 的 ’ 频点快速跳频设计 ! 带有 % 位并行及 ).= 串行控制接口 7 ! 具有自动频率扫描功能 7 ! 内带 ’ 个频率寄存器 7 ! 采用 <> <? 低电源供电 7 ! 电荷泵独立供电电压可达 &?; ! 集成有 *89: 混频器。
图 ( $$) 的原理框图
!"!
时, 采用单片 +*0%" 单片机的工作也是完全正常的, 机和 ’’( 芯片 )’*+%+ 设计的跳频原理图如图 &。 &/ $ 软件程序设计 根据 )’*+%+ 的时序特点,可将单片机的 ."/ # 和 ."/ " 分别与 2’ 和 32 相连。 这样, 编程时就可以 对频率控制字和相位补偿字的地址列表作如下具体 设置: 453#6" 789 453#6$ 789 453#6& 789 453#6; 789 .<3#6" 789 ##"#"#"": ##"#"""": ##""##"": ##""#""": ##"""#"":
基于87C51FB单片机的跳频控制器设计
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维普资讯
OU TLO O K
◇ 跳 频 控制 器 发送 通 路 工作 原 理
送 到 RAI或 DM。 接 收 方 式 时 ,FC的 工 作 方
83 Hz 当数 字化 的发 送信 号加 到 F C的 串入并 出寄 式 和 发送 方 式 时相 反 ,即 ,数 据 以 1 . k 速 率 注 入 控 制 器 ,而 以 1 H 速 率 从 控 制 器 读 6k z 存 器后 ,F 会 把 发送 数据 组织 为 l I C 6h 一组 。当 f
◆ 跳频 密钥量 : 2 4 >6 ;
-
荡器来作为 R C频率基准。 T
◇FG P A在 硬 件设 计 中 的应 用 由于 F G P A器 件 具 有 工 作 速 度快 、集 成 度
◆ 语 音 数 据 速 率 :1 bs 6 k /。
◇ 硬 件 系统 的设 计
在本 设计 中 , C F 图 1 示 是 一 个 调 频 系统 的硬 件 电路 组 成 高 和现场 可 编程 的优点 ,因此 , 所 O I模 Y D模 块 和 P G R 框 图 。它 由五个 主要模 块 组成 ,其 中微处 理器 模 模块 、C R模 块 、BS 块 、S T
C输 出端 的 串序数 据 加 到 D 后 , M 二个数据字节准备好时 , c C U发信号, P 出 。出 现 在 F F对 P CU 。 读 取 两个 字节 ,并 把 它们 存 入作 为 FF IO寄 存器 DM 将 把 数 据 变 换 成 模 拟 信 号 ,并 送 到 RAI 的 R M部分 。FF A IO控制 器 的工作 起点 与跳 频周 软件系统 的设计 期 ( 信 号 HO 用 P表 示) 的起 点 同步 。 软 件设 计 既要 综 合 系统 的 功 能 、功耗 要 求 F C中包 括 一个 8 i并入 串 出寄 存 器 。向收 及 硬件 电路 ,又 考虑 了软 件 的易 维护 性 ,因此 , bt 发 信 机 模 块 发 送 的数 据 从 该 寄 存 器取 出 。 在发 本 设 计 采 用模 块 化 结 构 。整 个 软件 设 计 由主 程 送 同步序 列 和频率 变换 期 问 ,从 F C的 串入 并 出 序 模块 ( A N 、公 用程 序模 块(O ) 送程 序 M I) C M 、发 寄 存 器来 的数 据积 累在 作 为 FF IO的 R M 中 。 A 模 块 (R 、搜索 程 序模 块 (R 和接 收 程 序 模块 T ) s ) 以信号 F U — T P E ( 率 为 1. H ) O T S O P D频 3 z 8 k 为 (C等 组成 。下 面 简要介 绍 R R) C模 块 中有关 中断 时 钟 可 将 F 的并 入 串 出 寄存 器 的 数 据 字 节 移 服 务程 序 的设 计 。 C
基于单片机控制的数字频率计设计
基于单片机控制的数字频率计设计1. 简介在电子领域中,频率对于信号处理和电路设计至关重要。
频率计是一种测量电信号频率的仪器,它可以帮助工程师们更好地理解信号的特性,并在电路设计和调试中起到至关重要的作用。
在本文中,我将详细探讨基于单片机控制的数字频率计的设计原理和实现方法,希望能帮助读者全面理解这一主题。
2. 频率计原理频率计的原理在于对输入信号的周期进行测量,并通过适当的算法将其转换为频率。
基于单片机的数字频率计设计采用计数的方法来测量信号周期,然后利用计数的结果和时间基准来计算频率。
在这个过程中,单片机起到了关键的控制和计算作用,能够精准地对输入信号进行测量和处理。
3. 单片机选择在设计数字频率计时,单片机的选择至关重要。
一般情况下,我们会选择性能稳定、计算能力强、易于编程的单片机作为核心控制芯片。
常用的单片机包括STC系列、STM32系列和PIC系列等,它们都具有较好的性能和可靠性,适合用于数字频率计的设计和实现。
4. 系统设计数字频率计系统一般由信号输入、单片机控制、显示模块和电源模块等部分组成。
在系统设计中,信号输入模块用于接收待测信号,并将其转换为数字信号输入到单片机中;单片机控制模块负责对输入信号进行计数和处理,并输出结果到显示模块;显示模块一般采用数码管或液晶显示屏,用于显示测量的频率数值。
电源模块需要为整个系统提供稳定的工作电压,确保系统正常运行。
5. 算法设计在数字频率计的设计中,算法的设计对于测量结果的准确性和稳定性至关重要。
一般而言,常见的测频算法包括时间测量法、计数器法和分频计数法等。
这些算法都需要考虑精确的计数和时间基准,以确保测量结果的准确性。
在算法设计中还需要考虑到单片机的计算能力和存储空间,选择合适的算法和数据结构来降低系统的复杂度和成本。
6. 实现方法基于单片机的数字频率计的实现方法有多种,可以根据具体的需求和应用场景选择合适的硬件和软件方案。
在硬件设计方面,需要考虑信号输入电路、计数电路、显示电路和电源电路等部分;在软件设计方面,需要编写相应的程序代码,实现信号测量、数据处理和显示控制等功能。
用PIC单片机控制DDS芯片AD9852实现雷达跳频系统
用PIC单片机控制DDS芯片AD9852实现雷达跳频系统 在研制雷达系统时,常常需要应用频率合成技术来实现跳频信号源。
频率合成是指从一个高稳定的参考频率,经过各种技术处理,生成一系列稳定的频率输出?眼1?演。
现在应用最广的是锁相环(PLL)频率合成技术,它是通过变化PLL中的分频比N来实现输出频率的跳频的,但无法避免缩短环路锁定时间与提高频率分辨率的矛盾,因此很难同时满足高速和高精确度的要求。
直接数字式频率合成(DDS)是近年发展起来的一种新的频率合成技术。
它将先进的数字处理理论与方法引入频率合成领域,是继直接频率合成(DS)和间接频率合成(IS)之后的第三代频率合成技术。
DDS的优点是:相对带宽很宽,频率转换时间极短(ns 级),频率分辨率很高(可达μHz),全数字化结构便于集成,输出相位连续,频率、相位和幅度均可实现程控。
因此能够与计算机紧密结合在一起,充分发挥软件的作用。
在实际应用中,可以采用单片机来代替计算机对DDS芯片进行控制,实现合成频率的输出。
因此在很短的时间内,DDS得到了飞速的发展和广泛的应用[3]。
1 DDS的基本原理 DDS技术是一种把一系列数字量形式的信号通过DAC转换成模拟量形式的信号的合成技术。
正弦输出的DDS的原理框图如图1所示。
相位累加器在A位频率控制字FCW的控制下,以参考时钟频率fc为采样率,产生待合成信号相位的数字线性序列。
将其高P位作为地址码,通过查询正弦表ROM,产生S位对应信号波形的数字序列S(n),再由数/模转换器(DAC)将其转化为阶梯模拟电压波形S(t),最后由低通滤波器LPF平滑为正弦波输出。
频率控制字FCW和时钟频率fc共同决定了DDS输出信号的频率f0,它们之。
单片机控制变频调速的设计.-基于单片机控制的变频调速系统设计
毕业综合实践论文姓名:武德军学号:10140233系部:电子电气工程系专业:电气自动化技术班级:电气1034题目:单片机控制变频调速的设计指导教师:韩亮前言最近几年,随着新型电力电子器件的不断涌现和计算机技术的飞速发展,高性能的交流电动机变频调速系统得到了广泛的应用,它的显著的节能效果和灵活的运行方式,给人们留下了深刻的印象。
本论文首先论述了变频调速的基础技术,简述了它在我国的发展和应用以及今后在这方面应做的工作;其次对系统的主电路、控制电路、电气控制电路以及实现控制的软、硬件进行了系统地分析,并对调速系统的实施方案进行了论证。
在此基础上,调速系统主电路采用了交-直-交型电路形式,并采用IGBT 作为主电路的功率开关器件;根据SPWM 波形的生成原理,从硬件和软件上探讨了基于MA818 ,用于IGBT 控制的数字化PWM 波形产生器的实现方法;根据系统的设计要求,选择了转速负反馈控制,提高了系统的精度和稳定度;最后完成了相应的电气控制电路。
经相关的实验及仿真波形分析,表明该系统满足预期的设计要求。
1.1 交流变频调速技术的发展与研究现状 (5)1.2 变频调速技术的优点和发展方向 (5)1.3 相关技术分析 (8)1.4 本章小结 (9)第二章系统方案 (11)2.1 系统主电路方案的确定 (11)2.2 系统控制电路方案的确定 (13)2.3 系统总体结构框图 (14)2.4 本设计所要完成工作 (15)2.5 本章小结 (15)第三章系统主电路设计 (16)3.1 主电路工作原理 (16)3.2 系统主电路参数设计与选择 (18)3.3 本章小结 (21)第四章系统硬件设计 (22)4.1 触发控制电路框图 (22)4.2 SPWM 生成原理 (22)4.3 MA818 结构及工作原理 (24)4.4 单片机89e28rd2特性 (25)4.5 驱动电路EXB841 介绍 (26)4.6 A/D 转换 (27)4.7 本章小结 (28)第五章软件设计 (29)5.1 数字PID 控制 (29)5.2 数字滤波技术 (33)5.3模数转换方式................................. (36)5.4 MA818 编程 ......... .. (37)5.5.本章小结 (39)参考文献 (41)结束语 (42)附录 (43)电气自动化技术专业毕业综合实践报告第一章交流变频技术1.1 交流变频调速技术的发展与研究现状在过去的几十年里,世界范围的工业进步的一个重要因素是工厂自动化程度的不断提高。
单片机控制变频调速的设计(论文)
单片机控制变频调速的设计
填写说明:
1.题目的背景和意义
对题目的出处,背景和意义进行说明论述,不少于300字。
2.题目研究现状概述
通过调研和查阅文献,对题目所涉及的技术、理论和研究成果进行说明论述,不少于1000字。
3.题目要完成的主要内容和预期目标
对题目要完成的主要内容进行说明,并说明达到的预期目标,
不少于300字
4.进度计划
从设计开始的教学周起,依据任务书的进度安排进行细化并以周为单位给出主要工作和完成的任务。
5.参考文献
对2引用的资料、论文或著作按照引用顺序列出参考文献(格式同论文《参考文献》)。
不少于10篇(其中近3年的文献占1/3以上),
注:相应栏不够时自动加页。
排版要求:正文,宋体,小四,行距固定值20磅
要求学生在毕业设计(论文)开始后的第2周末完成《开题报告》,并交到指导教师评阅(交电子稿和双面打印稿)。
注:要求在毕业设计(论文)开始后第2周内,双面打印后交指导教师。
跳频系统的设计与实现
III
沈阳理工大学学士学位论文
参考文献 ..................................................................................................................................32 附录 A 英文原文 ..................................................................................................................34 附录 B 中文翻译 ..................................................................................................................38
关键词:跳频通信系统;BPSK;Matlab;仿真
I
沈阳理工大学学士学位论文
Abstract
Frequency hopping communication system is a typical spread spectrum communication system, it is in military communications, mobile communications, computer, wireless data transmission and wireless local area network (LAN), and other fields has a very wide application, has become the current shortwave communication security is an important development direction. This paper introduces the basic working process of frequency hopping communication system, from the structure of the frequency hopping system composition, working principle, main technical index, the solution of the frequency hopping communication system and demodulation etc. This paper expounds the basic principle of frequency hopping communication, and the anti-jamming technology of frequency hopping communication system and its performance has carried on the simulation research. This paper analyzed theoretically the anti-jamming performance of frequency hopping communication system, its components include signal generating parts, send, receive, a sentence, a frequency hopping subsystem module of five parts, and take the BPSK system as an example, the use of Matlab simulation system realization of frequency hopping system simulation, simulation of a 64 jump frequency hopping system send system, analysis the simulation results reach the expected effect. Key words: Frequency hopping communication system; BPSK; MATLAB; The simulation
基于单片机的频率计的设计
基于单片机的频率计的设计一、频率计的基本原理频率是指单位时间内信号周期性变化的次数。
频率计的基本原理就是在一定的时间间隔内对输入信号的脉冲个数进行计数,从而得到信号的频率。
常用的测量方法有直接测频法和间接测频法。
直接测频法是在给定的闸门时间内测量输入信号的脉冲个数,计算公式为:频率=脉冲个数/闸门时间。
这种方法适用于测量高频信号,但测量精度会受到闸门时间和计数误差的影响。
间接测频法是先测量信号的周期,然后通过倒数计算出频率。
其适用于测量低频信号,但测量速度较慢。
在实际设计中,通常会根据测量信号的频率范围选择合适的测量方法,或者结合两种方法来提高测量精度和范围。
二、系统硬件设计1、单片机选型在基于单片机的频率计设计中,单片机是核心控制部件。
常用的单片机有 51 系列、STM32 系列等。
选择单片机时需要考虑其性能、资源、价格等因素。
例如,对于测量精度和速度要求不高的应用,可以选择51 单片机;而对于复杂的系统,可能需要选择性能更强的 STM32 单片机。
2、信号输入电路为了将输入信号接入单片机,需要设计合适的信号输入电路。
一般需要对输入信号进行放大、整形等处理,使其成为标准的脉冲信号。
常见的整形电路可以使用施密特触发器来实现。
3、显示电路频率计的测量结果需要通过显示电路进行显示。
常用的显示器件有液晶显示屏(LCD)和数码管。
LCD 显示效果好,但驱动较为复杂;数码管显示简单直观,驱动相对容易。
4、时钟电路单片机需要一个稳定的时钟信号来保证其正常工作。
时钟电路可以采用外部晶振或内部振荡器,根据系统的精度和稳定性要求进行选择。
5、复位电路为了确保单片机在系统启动时能够正常初始化,需要设计复位电路。
复位电路可以采用上电复位和手动复位两种方式。
三、系统软件设计1、主程序流程系统启动后,首先进行初始化操作,包括设置单片机的工作模式、初始化显示、设置定时器等。
然后进入测量循环,等待输入信号,在给定的闸门时间内进行计数,并计算频率,最后将结果显示出来。
基于stm32单片机数控调频发射器的电路方案设计
基于stm32单片机数控调频发射器的电路方案设计基于STM32单片机的数控调频发射器电路方案设计主要包括以下几个部分:1. 核心控制器:采用STM32单片机,如STM32F103C8T6。
STM32单片机具有高性能、低功耗、丰富的外设接口和可编程性,适用于数控调频发射器的设计。
2. 调频发射器:采用Rohm公司生产的调频发射专用集成电路BH1415F。
BH1415F具有内置短路保护和频率锁定功能,能够在80.0-109.9MHz范围内任意设置发射频率。
3. 频率设定与显示:通过矩阵按键设置频道频率,LCD1602显示屏显示设置结果。
矩阵按键包括11个频率预制键,2个键用于控制频率的增减,1个键作为立体声控制键。
4. 音频信号处理:音频信号源通过音频线连接到单片机的音频输入接口,实现音频信号的输入。
5. 电源模块:为整个系统提供稳定的电源,可以采用线性稳压器或开关稳压器进行电源管理。
6. 保护功能:设计输入过压保护、欠压保护、输出短路保护和过流保护等功能,确保系统在各种异常情况下能够正常工作。
7. 封装与布局:采用模块化设计,将各个功能单元封装在一个紧凑的电路板上,减小体积和重量,方便安装与维护。
8. 软件设计:编写C语言程序,实现STM32单片机对调频发射器的控制,包括频率设置、显示、音频处理等功能。
9. 测试与调试:对电路方案进行测试和调试,确保整个系统的性能和稳定性。
通过以上电路方案设计,可以实现一个基于STM32单片机的数控调频发射器。
该发射器具有在80.0-109.9MHz范围内任意设置发射频率、预置11个频道、频率调整最小值为0.1MHz、单声道/立体声控制等功能,适用于学校无线广播、电视现场导播、无线演说等场所。
基于单片机的频率计的设计与制作
基于单片机的频率计的设计与制作一、设计背景与意义频率是指在单位时间内信号的周期次数或波形的周期数,是电子通信、自动化控制、测量仪器等领域中常用的参数之一、频率计是一种用来测量信号频率的仪器,广泛应用于各个领域。
本文将设计一种基于单片机的频率计,具有结构简单、精度高、易于实现批量生产等特点。
二、设计原理与电路结构本频率计的设计原理基于定时器的计数功能。
具体电路结构如下:1.接收电路:接收被测信号,并经过滤波电路对信号进行滤波处理。
2.方波信号发生电路:采用集成电路产生频率为1MHz的方波信号。
3.单片机控制电路:使用单片机控制定时器1进行计数,并通过串口与PC机进行通信。
三、程序设计与实现1.初始化设置:设置单片机的工作模式和波特率,以及定时器的计数参数。
2.接收输入信号:从信号输入引脚读取信号,并通过滤波电路进行滤波处理。
3.方波信号计数:使用定时器对方波信号进行计数,并保存计数值。
4.系统中断处理:当定时器溢出时,触发中断函数对计数值进行处理。
5.输出结果:将计数值发送到PC机上,通过串口进行通信。
四、制作过程与方法1.电路制作:根据上述电路结构图,选择合适的元器件进行电路制作,焊接完整电路板。
2.程序编写:使用C语言或汇编语言编写单片机的程序,实现频率计的功能。
3.调试测试:将电路板接入供电并连接到PC机上,通过串口与PC机进行通信,测试频率计的测量精度和稳定性。
4.性能优化:对频率计的测量精度和稳定性进行优化,例如增加滤波电路、调整定时器参数等。
五、结论与展望本文设计与制作了一种基于单片机的频率计,实现了对输入信号频率的测量。
经过实际测试,频率计具有测量精度高、稳定性好等优点,能够满足实际应用的需求。
在今后的研究中,可以进一步优化频率计的设计,提高测量精度和稳定性,并拓展其在更多领域的应用。
基于单片机的频率计设计
频率 计 的 设计 框 图 ( 如 图1 ) 。
5 0 0 KHz 时, 选通原信号 ; 当计 数 脉 冲 值 大
频 率 是 单 位 时 间内 周 期 信 号 的发 生次 于 5 0 O KHz 时选通分 频后的信号 。 其 他 同
f r e q u e nc y o f c y c l e s i g na 1 . wh i c h h a s t he c e r t a i n r e f e r e n c e s i g ni f i c a n c e. K e y Wo r d s: Mi c r o c o n t r o l l e r l Di g i t a l I Cy mo me t e r
中图 分类 号 : T P 3 6
文 献标 识 码 : A
文 章编 号 : 1 6 7 2 - 3 7 9 1 ( 2 0 1 3 ) 0 5 ( c ) - 0 0 0 8 - 0 2‘
频 率 测 量 在 电 子领 域 是 一 个 常 见 而 重 测 试 范 围 。 而 且单 片 机 的 性价 比较 高 , 对于 要的手段。 在传统的生产制造中, 频 率 计 被
以 被 用 来 对 无 线 通 讯 基 站 的 主时 钟 进 行 校 数 , 时 间闸 门 开 启 时 间 内 , 被 测 信 号 经 放大 上 。 只 是 在 显 示 脉 冲值 时 有所 差 别 , 当数 脉 准, 还 可 以 被 用 来 对 无 线 电 台 的 跳 频 信 号 整 形后 通 过 闸门 进 入计 数 器 , 进行计数 , 时 冲值 在 1 0 0 0 到l M之 间时 , 表示 KHz 单 位 的 和 频率 调 制 信 号 进 行 分 析 。 数 字 频 率 计 的 间 闸 门关 闭 时 , 计 数 器停 止 计 数 。 本 设 计采 发 光二 极 管 ( 接 P1 . 1 ) 亮; 计数 脉 冲 值 在 l M
基于单片机的频率计设计
基于单片机的频率计设计频率计是一种常用仪器,用于测量信号的频率。
本文将介绍一种基于单片机的频率计的设计。
设计思路:1. 选择合适的单片机:由于频率计需要精确测量信号的周期,所以选择一个具有高精度和稳定性的单片机至关重要。
常用的单片机有AT89S51、ATmega328等。
2.连接外部时钟源:为了提高计时的精度,可以选择连接一个外部时钟源,如晶振。
将晶振连接到单片机的计时器输入引脚,通过计时器来计算脉冲信号的周期。
3.配置计时器模式:根据信号的特性,选择合适的计时器模式。
常用的模式有边沿计数模式和脉冲计数模式。
边沿计数模式适用于非连续的信号,脉冲计数模式适用于连续的信号。
4.初始化计时器:在程序中对计时器进行初始化,设置计时器的工作模式、计数范围等参数。
还需设置中断使能和相应的中断处理函数。
5.开始计时:当信号输入到单片机的计时器引脚时,通过中断处理函数开始计时,记录起始时间。
6.结束计时:当信号的周期结束时,再次触发中断,记录结束时间。
7.计算频率:根据起始时间和结束时间,计算出信号的周期,再通过周期计算出频率。
可以选择在显示器上显示频率或者通过串口通信输出。
8.重复计算:根据需要,可以选择连续计算多个信号的频率,以增加测量的准确性。
这个设计是一个基本的频率计,可以测量连续或间断的信号频率。
根据实际需求,还可以进行一些改进和扩展,例如可以加入滤波电路来提高信号的稳定性和抗干扰能力,还可以增加输入和输出接口,方便与其他仪器和设备进行连接和通信。
总结:基于单片机的频率计是一种常见的测量仪器,通过利用计时器来测量信号的周期,从而计算出信号的频率。
这种设计简单易行,稳定性好,可以满足大多数频率测量的需求。
在实际应用中,可以根据具体要求进行相应的改进和扩展。
基于单片机控制的频率综合器设计
该单 片机 资源 丰 富 , 具 有 内部 U B收发 器 , 以 且 S 可 与 电脑用 U B连 接 , 供 电 源 和 通 信 。支 持 IS S 提 CP 在线 编程 。
12 工作原 理 .
输 出
S I P
控制信号
A F 30—3集 成 了 P L电 路 的 主要 部 分 , D 46 L 原 理框 图如 图 1 所示 。外 部 的晶体振荡器 提供输 入基 准频 率 , 过 R计 数 器 分 频 后 得 到 P L的参 考 频 经 L 率 。压控振 荡 器 的输 出经 过 N 分 频后 送 人 鉴 频 鉴 相器 与参考 频率 比较 , 果 由电荷泵输 出 , 结 经过 外部 的环 路滤波 器 滤波 , 制压 控 振荡 器 的输 出。压 控 控 振 荡器 的输 出经过芯 片 内部 的输 出级输 出为一 对差
U U h n C e g.L NG n I Da
( ecigL b e tro l toi n ier gD p rme t T ig u nvri , e ig10 8 , hn ) T ahn a sC ne f e r ncE gnei e at n , s h aU iesy B in 00 4 C ia E c n n t j
1 6 -— 0 — - - —
P B设计 采用单 层 双面板 , 面焊接 元器件 , C 单 双 面走 线 。 由于频 率 综 合 器 射 频 输 出 的走 线 是 微 带 线 , 用 0 8 的板 厚 , 采 .mm 以减 小 微 带 线 宽 度 。输 出 本振信号接 口用偏脚卡板的 S A— E转换器 ,S M K UB 连接 用 卧式 A 口母座 , 它 的连 接 用双 排 座 。单 片 其
基于单片机的简单频率计课程设计报告
《单片机原理与接口技术》课程设计报告频率计目录1功能分析与设计目的.................................................................................... 错误!未定义书签。
2 频率计的硬件电路设计 (3)2.1 控制、计数电路 (3)2.2 译码显示电路 (5)3 频率计的软件设计与调试 (6)3.1 软件设计介绍 (6)3.2 程序框图 (8)3.3 功能实现具体过程 (8)3.4 测试数据解决, 图表及现象描述 (10)4 讨论 (11)5 心得与建议 (12)6 附录(程序及注释) (13)1功能分析与设计目的背景:在电子技术中, 频率是最基本的参数之一, 并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系, 因此频率的测量就显得更为重要。
为了实现智能化的计数测频, 实现一个宽领域、高精度的频率计,一种有效的方法是将单片机用于频率计的设计当中。
用单片机来做控制电路的数字频率计测量频率精度高, 测量频率的范围得到很大的提高。
题目规定:用两种方法检测(Δm , ΔT )规定显示单位时间的脉冲数或一个脉冲的周期。
设计分析:电子计数式的测频方法重要有以下几种: 脉冲数定期测频法(M法), 脉冲周期测频法(T法), 脉冲数倍频测频法(AM法), 脉冲数分频测频法(AT法), 脉冲平均周期测频法(M/T法), 多周期同步测频法。
下面是几种方案的具体方法介绍。
脉冲数定期测频法(M法):此法是记录在拟定期间Tc内待测信号的脉冲个数Mx, 则待测频率为:Fx=Mx/ Tc脉冲周期测频法(T法): 此法是在待测信号的一个周期Tx内, 记录标准频率信号变化次数Mo。
这种方法测出的频率是:Fx=Mo/Tx脉冲数倍频测频法(AM法): 此法是为克服M法在低频测量时精度不高的缺陷发展起来的。
通过A倍频, 把待测信号频率放大A倍, 以提高测量精度。
基于单片机控制的频率计的设计
TR1=1;//启动定时器1
}
voidzhuanhuan()
{
frequency=(T0_num*65535+T0_TH0*256+T0_TL0); //频率值计
disp_buf[0]=0;
disp_buf[1]=0;
disp_buf[2]=frequency/100000;//十万位
for(j=110;j>0;j--);
}
void Display()
{ uint i;
for(i=0;i<8;i++)
{
P2=bit_tab[sp_buf[i]];/***送数***/
Delay_ms(2);
P2=0;
}
}
voidinit()
根据上述分析,放大电路放大整形电路采用高频晶体管3DG100与74LS00等组成。其中2N3904为NPN型高频小功率三极管,组成放大器将输入频率为fx的周期信号如正弦波、三角波及方波等波形进行放大。与非门74LS00构成施密特触发器,它对放大器的输出波形信号进行整形,使之成为矩形脉冲。具体放大整形电路如图1-5所示。
二、
利用电源、单片机、分频电路及数码管显示等模块,设计一个简易的频率计能够粗略的测量出被测信号的频率。 参数要求如下:
1.测量范围1HZ—500kHZ;(考虑51单片机外部计数,使用12 MHz时钟时,最大计数速率为500 kHz)
2.用8位数码管显示测量值;
3.可以测量方波、三角波及正弦波等多种波形;
4、显示模块:我们测量的频率最终要显示出来,八段LED 数码管显示器由8 个发光二极管组成。基中7 个长条形的发光管排列成“日”字形,另一个圆点形的发光管在数码管显示器的右下角作为显示小数点用,它能显示各种数字及部份英文字母。LED 数码管显示器有两种形式:一种是8 个发光二极管的阳极都连在一起的,称之为共阳极LED 数码管显示器;另一种是8 个发光二极管的阴极都连在一起的,称之为共阴极LED 数码管显示器。共阴和共阳结构的LED 数码管显示器各笔划段名和安排位置是相同的。当二极管导通时,对应的笔划段发亮,由发亮的笔划段组合而显示的各种字符。8个笔划段 h g f e d c b a 对应于一个字节(8 位)的D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1、D0,于是用8 位二进制码就能表示欲显示字符的字形代码。
用单片机控制DDS实现短波跳频系统的调制
用单片机控制 DDS 实现短波跳频系统的调制
频率合成器是利用一个(或多个)标准信号产生多种频率信号的设备。 它不仅要求输出频率的精确度和稳定度高,而且要求频带尽可能宽。直接数字 频率合成(DDS)是继直接频率合成和间接频率合成之后发展起来的第三代 频率合成技术。由于它具有相对带宽很宽、频率转换时间短、频率分辨率很高、 便于集成以及频率、相位和幅度均可控制等优点,因此被广泛应用于雷达、电 子对抗等军事通信系统和移动通信中。特别是在短波跳频通信中,信号在较宽 的频带上不断变化,并且要求在很小的频率间隔内快速地变换频率和相位。采 用DDS技术用于跳频信号调制的理想选择。跳频系统不仅需要一个高精度迅 速变化频率的频率合成器,还要求一个能产生数百或数千条跳频序列发生和频 率控制的指令。本文采用89C51单片机作为中央控制芯片来产生跳频指令, 控制DDS实现跳频信号的调制。 1 短波跳频通信系统的调制 短波跳频系统一般采用M进制频移键控(MFSK)调制方式。文献[1]提 出短波跳频通信系统的调制可采用四相差分键控DQPSK 调制方式。由 于短波信道仅在10kHz(白天)或2.5kHz(晚上)的带宽内是近似 静态的[1],所以跳频信号差分相位调制信息为同一频率前后相邻出现的相位 差。根据文献[2],我们选择系统参数为:①跳频频率间隔为3kHz;②跳 频带宽1.536MHz,共512个频点;③跳频数为64,根据信道质量 从512个频点中选取;④跳频速率为2560跳/秒(频隙时间 390.625μs,信号时间333.333μs,频率变换时间 57.292μs);⑤信息比特速率5120bit/s。图1为信号的 FH/DQPSK调制过程框图。在时钟的同步状态下,根据跳频码从64个
基于87C51FB单片机的跳频控制器的设计与实现
基于87C51FB单片机的跳频控制器的设计与实现
赵明忠
【期刊名称】《电子工程师》
【年(卷),期】2002(28)12
【摘要】介绍了基于 87C5 1FB单片机设计的跳频控制器 ,给出了控制器的软硬件设计方案。
【总页数】3页(P21-22)
【关键词】875C51FB单片机;跳频;控制器;软硬件设计;通信;技术参数
【作者】赵明忠
【作者单位】南京林业大学信息科学技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN914.41
【相关文献】
1.基于新跳频序列的井下跳频器的设计 [J], 邹德文;庄程;乔付
2.跳频保密通信中跳频序列的设计与实现 [J], 冯建利
3.基于87C51FB单片机的跳频控制器设计 [J],
4.基于单片机和AD9858的4频点快速跳频设计 [J], 黄旭;刘光祜
5.一种先进的短波实时选频和跳频通信控制器的设计和实现 [J], 杜栓义;金力军因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
单片机控制光强跃频率设计
单片机控制光强跃频率设计设计人:黄秀平时间:2013年4月15日地点:嘉应学院设计目的:用单片机控制直流灯泡光强的跃变频率,使光强变化作为一种信息的传向远方,在远处接受到光强频率变化转化为传播的信息。
单片机C语言程序设计:#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit A=P1^0;sbit K=P1^1;sbit C=P1^2;sbit D=P1^3;sbit E=P0^0;void DelayMS(uint x){uchar i;while(x--){for(i=0;i<120;i++);}}void main(void){P1=0xff;P0=0xff;while(1){if(A==0){ while(1){E=0;DelayMS(200);E=1;DelayMS(500);if(A==1)break ;}}else{if(K==0){while(1){E=0;DelayMS(150);E=1;DelayMS(150);if(A==0| |K==1)break;}}else{if(C==0)while(1){E=0;DelayMS(100);E=1;DelayMS(100);if(A==0 ||K==0||C==1)break;}else{if(D==0)while(1){E=0;DelayMS(50);E=1;DelayMS(50);if(A==0|| K==0||C==0||D==1)break;} }}}}}仿真软件电路设计:电路说明:电路设置了四种频率按钮K1,K2,K3,K4。
当按下K1时就会发射20HZ的光强变化,当按下K2时就会发射50HZ的光强变化,当按下K3时就会发射100HZ的光强变化,当按下K4时就会发射200HZ的光强变化。
当按下K1,K2时发射的频率是低按键有效,就是发射20HZ 光强变化。
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它有五个主要模块,其功能简要说明如下。 (1)微处理器模块(CPU)是跳频控制器的核心,CPU产生信号控制整个跳频控制器工作。它由87C51FB单片机及外围电路组成。 (2)基带模块(BBCC)给收发信机模块和音频单元之间进出的发送和接收信号选定通路。BBCC模块含有下列微电子模块:射频音频接口(RAI);增量调制器(DM);先入先出(FIFO)控制器(FC);Bit同步器(BIS):使跳频控制器的内部数据时钟与接收数据同步;伪随机码发生器(PRG):产生确定跳频图案的码,受CPU模块控制。 (3)接收模块(RC)搜综接收数据以得到同步数据,它包含下列微电子模块;相关器:将收到的数据和CPU模块提供的数据序列(相关码)进行比较,在相一致(相关)时作出指示;同步检测器和TOD(Time of Day)解码器(SYTD):译码同步数据并提供指示得到同步的定时信号,还译码TOD数据并将译出数据送CPU模块,SYTD由CPU模块控制;实时时钟(RTC):当电源由跳频控制器断开时,这块微电子电路保持TOD的跟踪。跟控器电源断开时,一块锂电池给RTC馈电,由一个32.768kHz振荡器作为RTC频率基准。 (4)定时模块(TC)提供定时控制信号。 (5)系统模块(SYS)使系统的跳频控制单元和其他单元接口。 2.2.2 跳频控制器工作原理 首先介绍跳频控制器发送通路的工作原理。 (1)数字化的发送信号加到FC的串入并出寄存器,FC把发送数据组织为16bit一组。当二个数据字节准备好时,FC对CPU发信号,CPU读取两个字节,并把它们存入作为FIFO寄存器的RAM部分。FIFO控制器的工作起点与跳频周期(用信号HOP表示)的起点同步。 (2)FC还包括一个8bit并入串出寄存器。送到收发信机模块去的数据从该寄存器取出。在发送同步序列期间和频率变换期间,从FC的串入并出寄存器来的数据积累在作为FIFO的RAM部分中。 (3)以信号FOUT-STOPPED(频率为18.3kHz)为时钟将FC的并入串出寄存器的数据字节移出。移出的速率(18.3kHz)高于数据装入FC的速率(16kHz),这两个数据速率之差允许CPU把同步数据插入发送数据流中,并在频率变换期间停止发送数据。 (4)由FC移出的数据送到射频音频接口RAI模块。RAI对发送信号滤波并把得到的信号TXBBR加到收发信机模块系统连接器。
参数设计 考察一下系统的跳频技术性能,主要注意下列各项指标:跳频带宽要宽,跳频的频率数目要多,跳频的速率要快,跳频码的周期要长,跳频系统的同步时间要短。 所设计的跳频控制器的主要性能指标如下:跳频速率:203跳/ s;跳频带宽:可在30MHz~87.975MHz范围跳,也可分段跳;跳频频率数:256个;组网能力:能组128个网,有迟入网功能;同步:首次同步时间0.5s,迟后入网同步时间为6s;同步可靠性:误码率10-1时,同步概率为95%;跳频图案:复杂非线性; 跳频序列周期:>1011bit;跳频密钥量:>264;语音数据速率:16kb/s。 2.2 硬件系统的设计 2.2.1 硬件电路组成 整机电路。
3 结束语 本文介绍的跳频控制器已被成功地应用于超短波跳频通信系统中,性能稳定可靠。
下面再叙述跳频控制器接收通路的工作原理。 (1)RAI把接收信号RXBBR通到位同步器BIS、相关器COR,并经线性均衡器加到FC。 (2)COR将接收的数据和CPU提供的基准序列进行逐bit的比较,当一致bit数大于CPU提供的门限时,COR给出相关脉冲。 (3)正相关脉冲和负相关脉冲加到位于RC模块的SYTD微电子模块。SYTD监视正相关脉冲,以便检测同步序列。当检测到同步序列时,SYTD产生信号S4。S4的出现受一窗口信号W2的控制。 (4)bit同步器BIS使跳频控制器的接收时钟FOUT与接收数据的实际时钟速率同步。在收发信机模块的4ms换频间隔期间和接收同步数据时,一窗口信号W1堵塞FOUT信号。 (5)FC把接收数据送到FIFO寄存器,然后从FIFO寄存器送到RAI或DM。接收方式时FC的工作方式和发送方式时的相反,即,数据以18.3kHz速率注入控制器,并以16kHz速率从控制器读出。 (6)出现在FC输出端的串序数据加到DM。DM把数据变换成模拟信号,并送到RAI。 2.2.3 FPGA在硬件设计中的应用 由于FPGA器件具有工作速度快、集成度高和现场可编程的优点,在本设计中,FC模块、COR模块、BIS模块、SYTD模块和PRG模块等均由XILINX公司的FPGA芯片设计实现。 2.3 软件系统的设计 在软件设计中,既综合了系统的功能、怀能要求及硬件电路,又考虑了软件的易维护性,采用模块化结构。整个软件设计由主程序模块(MAIN)、公用程序模块(COM)、发送程序模块(TR)、搜索程序模块(SR)和接收程序模块(RC)等组成。下面简要介绍RC模块中有关中断服务程序的设计。系统接收时,跳频控制器的主要定时控制信号时序示意图。
87C51FB单片机的PCA模块设置成三个高速输出方式和一个捕获方式,分别产生HOP信号、W1信号和W2信号及捕获S4信号。其中,HOP为频率跳变控制信号,其上升沿指示一个跳周期的开始;W1为窗口信号,低电平期阻塞数据进入FC,高电平期接收机接收数据;S4信号指示同步序列已检出;W2为窗口信号,仅需要同步数据期间允许S4信号通过。 HOP、W1和W2信号均以S4信号为基准,在生次收到S4信号时进行调整,接收过程所要完成的主要任务被分别安排在PCA中断服务程序中的S4中断服务子程度、HOP中断服务于程序、W1中断服务子程度和W2中断服务子程度中进行。PCA中断服务程序流程。
基于单片机的跳频控制器的设计与实现
1 引言 跳频就是&l码序列构成跳频指令来控制频率合成器,并在多个频率中进行选择的移频键控。 跳频通信具有抗干扰、抗截获的能力,并能做到频谱资源共享,所以,在当前现代化的电子战中,跳频通信已显示出巨大的优越性,它是战术无线电通信抗干扰措施的具体体现。另外,跳频通信也正应用到民用通信中,以抗衰落、抗多径、抗网间干扰和提高频谱利用率。 跳频控制器是跳频通信系统中的核心部件,具有跳频图案的产生、同步、自适应控制等功能。我们研制了超短波跳频通信系统中的跳频控制器。下面详细讨论其设计与实现。 2 跳频控制器设计 2.1 主要技术