信號(hào)發(fā)生器的制作教程

步驟1：最簡單的信號(hào)發(fā)生器

對于最簡單的信號(hào)發(fā)生器，只需將AD9833模塊焊接到Arduino Nano的背面。不需要PCB。

我選擇的AD9833模塊與此類似。我并不是說這是最好或最便宜的供應(yīng)商，但您應(yīng)該購買一張看上去像該照片（或照片令人贊嘆）的照片。

模塊之間的連接是：

接地在一起

D2 = FSync

D3 = Clk

D4 =數(shù)據(jù)

D6 = AD9833的Vcc

》

AD9833由Arduino的數(shù)據(jù)引腳D6供電-Arduino可以提供足夠的電流。我添加了一個(gè)100n的去耦電容，因?yàn)槲艺J(rèn)為應(yīng)該這樣做，但看不到任何區(qū)別-AD9833模塊板上已經(jīng)有一個(gè)去耦電容。

如果您很喜歡，您可能會(huì)擔(dān)心“模擬地面”與“數(shù)字地面”，但是如果您花哨的話，則要花費(fèi)超過4英鎊。

最簡單的信號(hào)發(fā)生器是通過USB電纜控制和供電的一臺(tái)電腦。 USB仿真運(yùn)行在115200bps（8位，無奇偶校驗(yàn)）的串行端口。命令為：

‘0’。.‘9’：將數(shù)字移到“最小”頻率陣列中

‘S’：設(shè)置AD9833頻率并產(chǎn)生正弦波

‘T’：設(shè)置頻率并產(chǎn)生三角波

‘Q’：設(shè)置頻率并產(chǎn)生方波

‘R’：重置AD9833

‘M’：將“最小”頻率陣列復(fù)制到“最大”陣列中

‘G’：在1秒鐘內(nèi)從“最小”掃描到“最大”

‘ H’：在5秒內(nèi)從“最小”掃描到“最大”

‘I’：在20秒內(nèi)從“ min”掃描到“最大”

Arduino程序包含兩個(gè)6個(gè)字符的數(shù)組“ min”和“ max”。如果您傳輸一個(gè)數(shù)字，則將其移入“ min”數(shù)組。如果發(fā)送“ S”，則“ min”數(shù)組字符將轉(zhuǎn)換為longint頻率并發(fā)送到AD9833。因此，發(fā)送字符串

002500S

會(huì)將AD9833輸出設(shè)置為2500Hz正弦波，您必須始終發(fā)送所有6位數(shù)字，最低頻率為000001。并且最大頻率為999999。

如果您發(fā)送“ M”，則“最小”數(shù)組為復(fù)制到“最大”數(shù)組中。如果發(fā)送“ H”，則AD9833會(huì)在5秒內(nèi)重復(fù)輸出逐漸增加的頻率。它以“最小”頻率開始，5秒鐘后以“最大”頻率開始。因此

020000M000100SH

從100Hz掃描到20kHz。頻率變化是對數(shù)的，因此1秒鐘后頻率將為288Hz，2秒后為833Hz，然后為2402、6931和20000。頻率每毫秒變化一次。

您可以下載Windows EXE程序，在該程序下發(fā)送所需的命令，或者您可以編寫自己的命令。 Arduino INO文件也在此處。

步驟2：添加OLED

如果添加OLED和兩個(gè)按鈕，則信號(hào)發(fā)生器可以在沒有PC的情況下單獨(dú)工作。

讀過Instructurable Oscillable示波器的您將認(rèn)識(shí)到相似之處。可以將AD9833模塊添加到我的示波器中，以產(chǎn)生“火柴盒中的示波器和信號(hào)發(fā)生器”。

顯示器是運(yùn)行在3.3V電壓下的1.3英寸OLED，由SH1106芯片通過I2C控制

在eBay上搜索1.3英寸的OLED。我不想推薦特定的賣家，因?yàn)殒溄雍芸炀蜁?huì)過時(shí)。選擇一個(gè)看起來像這張照片，說“ I2C”或“ IIC”，并且有四個(gè)標(biāo)記為VDD GND SCL SDA的引腳。 （某些顯示器的插針順序似乎不同。請檢查它們。I2C時(shí)鐘的正確名稱是“ SCL”，但在eBay上，這些板可以像照片中的一樣貼上“ SCK”的標(biāo)簽。）

在我的示波器中，可以在步驟8中對OLED庫進(jìn)行更全面的介紹。您應(yīng)該下載并安裝步驟8中的驅(qū)動(dòng)程序庫SimpleSH1106.zip。（我不想在此處上傳另一個(gè)副本，并且需要維護(hù)兩個(gè)副本。）

可以從下面下載INO文件。用于OLED的引腳號(hào)在第70行左右聲明。如果您已在“火柴盒中構(gòu)建了示波器和信號(hào)發(fā)生器”，并希望使用它測試此INO文件，則可以通過#define啟用備用引腳號(hào)。

我已經(jīng)顯示了該電路的配電盤布局。有兩個(gè)配電盤-一個(gè)用于Nano和AD9833，另一個(gè)用于顯示器。他們應(yīng)該形成一個(gè)三明治。這些板是從組件側(cè)顯示的。細(xì)軟線將兩塊板連接在一起。將板與焊接的支架固定在一起。在我的圖表中，銅板的銅線顯示為青色。紅線是電子白板上的電線鏈接或?qū)⒛景暹B接在一起的柔性電線。我沒有顯示電源和“信號(hào)”引線。

AD9833模塊焊接在配電盤的銅側(cè)-與Nano相對的一側(cè)。將引腳焊接到銅條上，然后將AD9833固定在其上并焊接。

顯示屏顯示單個(gè)頻率或“最小”和“最大”頻率。

有有兩個(gè)按鈕：“水平”按鈕選擇一個(gè)頻率位數(shù)，一個(gè)“垂直”按鈕更改該位數(shù)。

我從正在開發(fā)的電路中為信號(hào)發(fā)生器供電-我一直我的工作站上有5V電壓。

第3步：未來發(fā)展

可以用電池供電嗎？是的，只需添加連接到Nano的RAW引腳的9V PP3。它通常使用20mA電流。

是否可以由單個(gè)鋰電池供電？我不明白為什么不這樣。您應(yīng)該將OLED Vdd及其上拉電阻連接到3.7V電池（我懷疑Arduino的3.3V輸出是否可以正常工作）。

在測試頻率時(shí)，掃描發(fā)生器更有用濾波器的響應(yīng)（如果可以繪制幅度與頻率的關(guān)系圖）。測量信號(hào)的幅度非常棘手-對于低頻，您必須權(quán)衡包絡(luò)檢波器的衰減與紋波之間的關(guān)系，而對于高頻，則必須權(quán)衡響應(yīng)時(shí)間。構(gòu)建了振幅檢測器之后，您可以將其輸出饋送到“最簡單信號(hào)發(fā)生器”的Arduino ADC中，然后將結(jié)果以及當(dāng)前頻率發(fā)送到PC。

此頁面非常有用起點(diǎn)或在Google上搜索“信封檢測器”或“峰值檢測器”。在上面的建議電路中，您將設(shè)置信號(hào)頻率，等待它穩(wěn)定下來，將Arduino A0引腳設(shè)置為輸出數(shù)字低電平，等待放電C，將A0設(shè)置為輸入，等待，然后使用ADC測量。讓我知道你的生活。