一种基于DDS技术的音频扫频信号发生器制造技术

本发明专利技术涉及音频扫频信号发生器技术领域，尤其是一种基于DDS技术的音频扫频信号发生器，包括主处理器模块、从处理器模块、数字合成器、滤波模块、功放模块、幅度电位器、扬声器、电压采样电路、存储器、按键模块和显示模块，按键模块输出端与主处理器模块的输入端连接，显示模块的输入端与主处理器模块的输出端连接，存储器与主处理器模块通信连接，主处理器模块与从处理器模块数据通讯连接，从处理器模块的输出端与数字合成器的输入端连接，数字合成器的输出端与滤波模块的输入端连接，滤波模块的输出端与功放模块的输入端连接，功放模块的输出端与扬声器的输入连接，本发明专利技术频率转换时间短、相对带宽宽、频率分辨率高、输出相位连续。

An audio frequency sweep signal generator based on DDS Technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于DDS技术的音频扫频信号发生器
本专利技术涉及音频扫频信号发生器
，具体领域为一种基于DDS技术的音频扫频信号发生器。
技术介绍
音频扫频信号发生器是音频相关产品生产测试中的一类十分重要的仪器。目前市场上的音频扫频信号发生器有很大的比例是调谐信号发生器，该种仪器结构复杂、频率范围窄，而且稳定性较差，但其价格低廉；在此基础上发展起来的锁相信号发生器频率精度和稳定度高，但要实现快速、程控比较困难，同时输出信号的频率分辨率较差；而合成信号发生器具有较高的频率稳定度，频率分辨率高和频率的设定重复性好，能方便实现频率的程序控制；最新的技术是数字处理技术与信号合成相结合，即直接数字合成技术(DirectDigitalSynthesis，简称DDS)，基于DDS技术的信号发生器频率转换时间短、相对带宽宽、频率分辨率高、输出相位连续等优点，可以实现对信号的全数字调制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于DDS技术的音频扫频信号发生器，以解决现有技术中音频扫频信号发生器结构复杂、频率范围窄，而且稳定性较差的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于DDS技术的音频扫频信号发生器，包括主处理器模块、从处理器模块、数字合成器、滤波模块、功放模块、幅度电位器、扬声器、电压采样电路、存储器、按键模块和显示模块，按键模块输出端与主处理器模块的输入端连接，显示模块的输入端与主处理器模块的输出端连接，存储器与主处理器模块通信连接，主处理器模块与从处理器模块数据通讯连接，从处理器模块的输出端与数字合成器的输入端连接，数字合成器的输出端与滤波模块的输入端连接，滤波模块的输出端与功放模块的输入端连接，功放模块的输出端与扬声器的输入连接，幅度电位器的输出端与功放模块的输入端连接，电压采样电路的检测端与扬声器的接收端连接。优选的，所述主处理器模块和从处理器模块均为STC15W2K60S2型单片机。优选的，所述数字合成器为AD9854型数字合成器。优选的，所述按键模块包括74LS245型驱动器和多个按键，多个按键分别与74LS245型驱动器上对应的输入端连接，74LS245型驱动器的输出端与主处理器模块的输入端连接。优选的，多个按键包括上限、下限、增加、减少、扫频、手动、速度和复位的功能按键。优选的，所述滤波模块为低通滤波器。优选的，所述功放模块为由LF347型运算放大器一、LM3886型功率音频放大集成电路组成的功率放大电路，LF347型运算放大器一中的一运算放大器模块输入端与滤波模块的输出端连接，该处的运算放大器模块的输出端串联幅度幅度电位器后与LF347型运算放大器一中的另一运算放大器模块的输入端连接，该处的运算放大器模块的输出端与LM3886型功率音频放大集成电路的输入端连接，LM3886型功率音频放大集成电路的输出端与扬声器的接收端连接。优选的，所述电压采样电路包括LF347型运算放大器二、LM336-2.5电源基准芯片、CD4051多路选择开关和ADS8326高速低功耗模拟数字转换器，LF347型运算放大器二包括4个运算放大器模块，4个运算放大器模块分别定义为运算放大器一、运算放大器二、运算放大器三、运算放大器四，运算放大器一的正极端连接扬声器的接收端，运算放大器一的输出端与运算放大器二的负极端连接，运算放大器二的输出端与运算放大器三的负极端连接，运算放大器三的输出端与运算放大器四的正极端连接，运算放大器四的输出端与CD4051多路选择开关的一输入端连接，CD4051多路选择开关的输出端与ADS8326高速低功耗模拟数字转换器的输入端连接，ADS8326高速低功耗模拟数字转换器的输出端与主处理器模块的输入端连接，LM336-2.5电源基准芯片连接外部电源，LM336-2.5电源基准芯片的输出端分别连接CD4051多路选择开关的输入端和ADS8326高速低功耗模拟数字转换器的基准电压端。优选的，所述显示模块为128*64点阵的DG12864液晶模块。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：基于DDS技术的信号发生器频率转换时间短、相对带宽宽、频率分辨率高、输出相位连续等优点，可以实现对信号的全数字调制；本专利技术以STC15W2K60S2单片机为主控制器，基于DDS芯片AD9854，采用数字模拟相结合的方式实现20Hz-20KHz的音频正弦波输出，失真小，稳定性好，特别适合检听扬声器纯音。具有对数扫频和手动单频输出两种工作方式，每种扫频方式的扫频起点、终点及扫频时间均可任意设定。单频输出频率也可在音频范围内任意设定。人机界面采用128×64点阵液晶块显示，同时显示频率和电压值。具体特点如下：(1)STC15W2K60S2单片机是宽电源电压MCU，可在3V电源下工作，与DDS芯片AD9854相统一，不需要电平转换芯片(如74LVC245等)，并且内设EEPROM不需外接AT24C02，使得系统结构更加简单紧凑，可靠性提高，成本降低。(2)采用双MCU结构设计，主MCU主要负责人机界面功能，从MCU专职负责控制DDS芯片输出正弦波信号，提高信号处理速度，提高频率精度和分辨率。(3)设置多种扫频模式，包括普通扫频模式、AB扫频模式和ABC扫频模式，满足检听扬声器纯音等特定产品生产的测试需要。(4)设置手动单频和扫频输出两种模式，输出正弦波幅度也可以手动和自动两种方式控制，使用方便，便于生产自动测试和遥控需要。附图说明图1为本专利技术的系统原理结构框图；图2为本专利技术的按键模块电路原理图；图3为本专利技术的系统电源电路原理图图4为本专利技术的输出直流偏置保护电路原理图；图5为本专利技术的功放模块电路原理图；图6为本专利技术的交流输出电压直流采样变换电路原理图；图7为本专利技术的输出电压AD转换电路原理图；图8为本专利技术的显示模块电路原理图；图9为本专利技术的从单片机与数字合成器之间的电路连接原理图；图10为本专利技术的主单片机控制电路原理图；图11为本专利技术的发生器软件流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种基于DDS技术的音频扫频信号发生器，包括主处理器模块、从处理器模块、数字合成器、滤波模块、功放模块、幅度电位器、扬声器、电压采样电路、存储器、按键模块和显示模块，按键模块输出端与主处理器模块的输入端连接，显示模块的输入端与主处理器模块的输出端连接，存储器与主处理器模块通信连接，主处理器模块与从处理器模块数据通讯连接，从处理器模块的输出端与数字合成器的输入端连接，数字合成器的输出端与滤波模块的输入端连接，滤波模块的输出端与功放模块的输入端连接，功放模块的输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于DDS技术的音频扫频信号发生器，其特征在于：包括主处理器模块、从处理器模块、数字合成器、滤波模块、功放模块、幅度电位器、扬声器、电压采样电路、存储器、按键模块和显示模块，按键模块输出端与主处理器模块的输入端连接，显示模块的输入端与主处理器模块的输出端连接，存储器与主处理器模块通信连接，主处理器模块与从处理器模块数据通讯连接，从处理器模块的输出端与数字合成器的输入端连接，数字合成器的输出端与滤波模块的输入端连接，滤波模块的输出端与功放模块的输入端连接，功放模块的输出端与扬声器的输入连接，幅度电位器的输出端与功放模块的输入端连接，电压采样电路的检测端与扬声器的接收端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于DDS技术的音频扫频信号发生器，其特征在于：包括主处理器模块、从处理器模块、数字合成器、滤波模块、功放模块、幅度电位器、扬声器、电压采样电路、存储器、按键模块和显示模块，按键模块输出端与主处理器模块的输入端连接，显示模块的输入端与主处理器模块的输出端连接，存储器与主处理器模块通信连接，主处理器模块与从处理器模块数据通讯连接，从处理器模块的输出端与数字合成器的输入端连接，数字合成器的输出端与滤波模块的输入端连接，滤波模块的输出端与功放模块的输入端连接，功放模块的输出端与扬声器的输入连接，幅度电位器的输出端与功放模块的输入端连接，电压采样电路的检测端与扬声器的接收端连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于DDS技术的音频扫频信号发生器，其特征在于：所述主处理器模块和从处理器模块均为STC15W2K60S2型单片机。


3.根据权利要求2所述的一种基于DDS技术的音频扫频信号发生器，其特征在于：所述数字合成器为AD9854型数字合成器。


4.根据权利要求1所述的一种基于DDS技术的音频扫频信号发生器，其特征在于：所述按键模块包括74LS245型驱动器和多个按键，多个按键分别与74LS245型驱动器上对应的输入端连接，74LS245型驱动器的输出端与主处理器模块的输入端连接。


5.根据权利要求4所述的一种基于DDS技术的音频扫频信号发生器，其特征在于：多个按键包括上限、下限、增加、减少、扫频、手动、速度和复位的功能按键。


6.根据权利要求1所述的一种基于DDS技术的音频扫频信号发生器，其特征在于：所述滤波模块为低通滤波器。


7.根据权利要求1所述的一种基于DDS技术的音频扫频信号发生器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：许振伟，
申请(专利权)人：浙江机电职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33