DA9833+51单片机DDS信号发生器的设计(含源码+PCB+仿真)高精度频率

ID:418270 · 发表于 2018-10-31 00:32

DDS信号发生器硬件电路主要包括：主控电路、DA9833模块电路、独立按键、液晶显示等。

本方案选择了AD9833（AD9833数据手册）作为核心芯片，并与单片机STC89C52（STC89C52数据手册）结合，设计一款简易的高精度频率信号发生器，具有体积小功耗低等优点。AD9833是AD公司生产的一款采用DDS技术、低功耗、可编程波形发生器。

可产生正弦波，三角波，方波三种波形，正弦波0~4MHz,三角波0~3MHz,方波0~2MHz;任意调节幅度范围0~15V;

仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）

电路原理图如下：

Altium Designer画的DDS信号发生器原理图和PCB图如下：(51hei附件中可下载工程文件)

幅度的放大电路：

单片机源码：

#include <reg52.h> //头文件
#include <intrins.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define ulong unsigned long
uchar s1num,shape,num,a,b,c,d,e,f,h,boxing;
ulong Freq,g;
uint Config_Data[8];
uchar code table1[]="波形选择 : SIN ";
uchar code table2[]="波形频率 : ";
uchar code table3[]="0 0 0 0 0 0 0 HZ";
uchar code table4[]="DDS 信号发生器 ";
sbit rs=P2^7; //12864液晶端口的定义
sbit rw=P2^6;
sbit ep=P2^5;
sbit lcd_psb=P2^4;
sbit FSYNC=P1^4; //AD9833端口的定义
sbit SCLK =P1^3;
sbit SDATA=P1^2;
sbit s1=P2^0; //光标键
sbit s2=P2^1; //上调键
sbit s3=P2^2; //下调键
void Wave_Generate(ulong,uchar); //波形的频率和波形的选择
void AD9833_Send_Word(uint); //AD9833的数据接收函数
void delay(uint); //延时函数
void delay(uint xms)
{
uint i,j;
for(i=xms;i>0;i--)
for(j=110;j>0;j--);
}
void lcd_cmd(uchar cmd) //12864写入的指令
{
rs=0;
rw=0;
ep=0;
P0=cmd;
delay(5);
ep=1;
delay(5);
ep=0;
}
void lcd_dat(uchar dat) //12864写入的数据
{
rs=1;
rw=0;
ep=0;
P0=dat;
delay(5);
ep=1;
delay(5);
ep=0;
}
void lcd_init() //12864液晶的初始化
{
lcd_psb=1;
delay(5);
lcd_cmd(0x34);
delay(5);
lcd_cmd(0x30);
delay(5);
lcd_cmd(0x0c);
delay(5);
lcd_cmd(0x01);
delay(5);
}
void display()
{
uint i;
lcd_cmd(0x80); //第一行显示
while(table1[i]!='\0')
{
lcd_dat(table1[i]);
i++;
}
i=0;
lcd_cmd(0x90); //第二行显示
while(table2[i]!='\0')
{
lcd_dat(table2[i]);
i++;
}
i=0;
lcd_cmd(0x88); //第三行显示
while(table3[i]!='\0')
{
lcd_dat(table3[i]);
i++;
}
i=0;
lcd_cmd(0x98); //第四行显示
while(table4[i]!='\0')
{
lcd_dat(table4[i]);
i++;
}
}
void input_freq() //矩形键盘扫描函数
{
if(s1==0) //光标键
{
delay(5);
if(s1==0)
{
s1num++;
while(!s1);
lcd_cmd(0x0f);
if(s1num==1)
{
lcd_cmd(0x80+7);
}
if(s1num==2)
{
lcd_cmd(0x88+6);
}
if(s1num==3)
{
lcd_cmd(0x88+5);
}
if(s1num==4)
{
lcd_cmd(0x88+4);
}
if(s1num==5)
{
lcd_cmd(0x88+3);
}
if(s1num==6)
{
lcd_cmd(0x88+2);
}
if(s1num==7)
{
lcd_cmd(0x88+1);
}
if(s1num==8)
{
lcd_cmd(0x88+0);
}
if(s1num==9)
{
s1num=0;
lcd_cmd(0x0c);
g=a+10*b+100*c+1000*d+10000*e+100000*f+1000000*h;
Freq=g;
boxing=shape;
Wave_Generate(Freq,boxing);
}
}
}
if(s1num!=0) //上调键
{
if(s2==0)
{
delay(5);
if(s2==0)
{
while(!s2);
if(s1num==1)
{
shape++;
if(shape==3)
shape=0;
lcd_cmd(0x80+6);
switch(shape)
{
case 0:
lcd_dat('S'); //按0为正弦波
delay(5);
lcd_dat('I');
delay(5);
lcd_dat('N');
delay(5);
break;
case 1:
lcd_dat('T'); //按1为三角波
delay(5);
lcd_dat('R');
delay(5);
lcd_dat('I');
delay(5);
break;
case 2:
lcd_dat('D'); //按2为方波
delay(5);
lcd_dat('A');
delay(5);
lcd_dat('C');
delay(5);
break;
}
}
if(s1num==2)
{
a++;
if(a==10)
a=0;
lcd_cmd(0x88+6);
lcd_dat(0x30+a);
}
if(s1num==3)
{
b++;
if(b==10)
b=0;
lcd_cmd(0x88+5);
lcd_dat(0x30+b);
}
if(s1num==4)
{
c++;
if(c==10)
c=0;
lcd_cmd(0x88+4);
lcd_dat(0x30+c);
}
if(s1num==5)
{
d++;
if(d==10)
d=0;
lcd_cmd(0x88+3);
lcd_dat(0x30+d);
}
if(s1num==6)
{
e++;
if(e==10)
e=0;
lcd_cmd(0x88+2);
lcd_dat(0x30+e);
}
if(s1num==7)
{
f++;
if(f==10)
f=0;
lcd_cmd(0x88+1);
lcd_dat(0x30+f);
}
if(s1num==8)
{
h++;
if(h==10)
h=0;
lcd_cmd(0x88+0);
lcd_dat(0x30+h);
}
}
}
}
if(s1num!=0)
{
if(s3==0)
{
delay(5);
if(s3==0)
{
while(!s3);
if(s1num==1)
{
shape--;
if(shape==-1)
shape=2;
lcd_cmd(0x80+6);
switch(shape)
{
case 0:
lcd_dat('S'); //按0为正弦波
delay(5);
lcd_dat('I');
delay(5);
lcd_dat('N');
delay(5);
break;
case 1:
lcd_dat('T'); //按1为三角波
delay(5);
lcd_dat('R');
delay(5);
lcd_dat('I');
delay(5);
break;
case 2:
lcd_dat('D'); //按2为方波
delay(5);
lcd_dat('A');
delay(5);
lcd_dat('C');
delay(5);
break;
}
}
if(s1num==2)
{
a--;
if(a==-1)
a=9;
lcd_cmd(0x88+6);
lcd_dat(0x30+a);
}
if(s1num==3)
{
b--;
if(b==-1)
b=9;
lcd_cmd(0x88+5);
lcd_dat(0x30+b);
}
if(s1num==4)
{
c--;
if(c==-1)
c=9;
lcd_cmd(0x88+4);
lcd_dat(0x30+c);
}
if(s1num==5)
{
d--;
if(d==-1)
d=9;
lcd_cmd(0x88+3);
lcd_dat(0x30+d);
}
if(s1num==6)
{
e--;
if(e==-1)
e=9;
lcd_cmd(0x88+2);
lcd_dat(0x30+e);
}
if(s1num==7)
{
f--;
if(f==-1)
f=9;
lcd_cmd(0x88+1);
lcd_dat(0x30+f);
}
if(s1num==8)
{
h--;
if(h==-1)
h=9;
lcd_cmd(0x88+0);
lcd_dat(0x30+h);
}
}
}
}
}
void main()
{
P0=0xff;
P1=0xff;
P2=0xff;
P3=0xff;
//delay(10000);
lcd_init();
display();
FSYNC=1;
SCLK=0;
delay(5);
Wave_Generate(1000,0);
while(1)
{
input_freq();
}
}
void AD9833_Send_Word(uint Data_In)
{
uchar i;
SCLK=1;
FSYNC=0;
for(i=0;i<16;i++)
{
SCLK=1;
SDATA=(bit)((Data_In & 0x8000)>>15);
SCLK=0;
Data_In=Data_In<<1;
}
FSYNC=1;
SCLK=0;
}
void Wave_Generate(ulong Freq,uchar shape)
{
ulong temp;
uchar k;
if(Freq>12000000) Freq=12000000;
switch(shape)
{
case 0:
Config_Data[0]=0x2108; //按0为正弦波
Config_Data[7]=0x2008;
break;
case 1:
Config_Data[0]=0x210A; //按1为三角波
Config_Data[7]=0x200A;
break;
case 2:
Config_Data[0]=0x2128; //按2为方波
Config_Data[7]=0x2028;
break;
default:
Config_Data[0]=0x2108;
Config_Data[7]=0x2008;
}
temp=Freq*10.73; //temp=Freq*(0x10000000/20000000);
Config_Data[1]=temp&0x00003fff;
Config_Data[3]=Config_Data[1];
Config_Data[2]=(temp&0x0fffc000)>>14;
Config_Data[4]=Config_Data[2];
Config_Data[1]=Config_Data[1]|0x4000;
Config_Data[2]=Config_Data[2]|0x4000;
Config_Data[3]=Config_Data[3]|0x8000;
Config_Data[4]=Config_Data[4]|0x8000;
Config_Data[5]=0xC000;
Config_Data[6]=0xE000;
for(k=0;k<8;k++)
{
AD9833_Send_Word(Config_Data[k]);
}
}

复制代码

全部资料51hei下载地址：

信号发生器仿真图及AD原理图.zip (14.2 MB, 下载次数: 838)

ID:73182 · 发表于 2018-10-31 11:06

good~~~~

ID:92810 · 发表于 2018-11-4 22:18

学习学习了，谢谢分享了

ID:330924 · 发表于 2019-1-14 22:10

谢谢分享，感恩

ID:328121 · 发表于 2019-1-25 16:43

好资料，谢谢分享

ID:138990 · 发表于 2019-3-8 21:47

牛逼

ID:508300 · 发表于 2019-4-13 08:00

谢谢分享

ID:283207 · 发表于 2019-5-1 05:34

谢谢分享，学习了。

ID:250209 · 发表于 2019-5-1 19:13

谢谢分享，好好学习学习。

ID:537530 · 发表于 2019-5-13 23:20

楼上运行成功吗

ID:542896 · 发表于 2019-5-20 15:34

谢谢分享

ID:586972 · 发表于 2019-7-19 16:30

谢谢分享

ID:593509 · 发表于 2019-8-1 18:09

小白来学习

ID:268118 · 发表于 2019-9-12 22:42

感謝樓主的分享。

ID:168431 · 发表于 2019-10-6 17:09

op07带宽才500KHZ，接近和超过500KHZ时波形失真衰减严重，根本做不到1M以上，用高速运放可以。

ID:250209 · 发表于 2019-10-6 17:54

谢谢分享，好好学习学习。

ID:629342 · 发表于 2019-10-24 11:46

这款程序非常不错

ID:599674 · 发表于 2019-10-25 10:54

感谢楼主分享

ID:662569 · 发表于 2019-12-13 08:59

谢谢分享

ID:663093 · 发表于 2019-12-13 10:44

感谢分享

ID:675023 · 发表于 2019-12-29 02:18

为什么我的源码用不了显示没有权限呢楼主

ID:360351 · 发表于 2020-1-2 16:53

我打不开PCB

ID:447388 · 发表于 2020-1-21 15:17

感谢感谢

ID:522799 · 发表于 2020-2-5 14:32

有人做成功了吗？感觉它那个pcb不对lcd12864少了个焊盘，周围为啥要打一堆叉

ID:864135 · 发表于 2022-1-9 16:15

ad9833和dac0832，到底哪个？

ID:205485 · 发表于 2022-7-31 20:30

这个资料不错，谢谢分享，但还是有一些地方不够清楚：
1，仿真的和资料里的不是同一套电路；
2，预留了7个PIN的9833模块接口，却没说是哪种模块，按照原理图理解应是自带有幅值调节电位器的那种。
3，OP07只能对1MHz以下的信号进行运放，这个最好说一下，毕竟9833产生的信号大概能跑到8M呢。

ID:1053263 · 发表于 2023-4-1 22:28

你好，我根据电路图进行了打板，但是烧录时12864无显示，请问是有什么位置可能不对吗

ID:1053263 · 发表于 2023-4-2 01:06

红花无常发表于 2022-7-31 20:30
这个资料不错，谢谢分享，但还是有一些地方不够清楚：
1，仿真的和资料里的不是同一套电路；
2，预留了7 ...

能指导一下为什么电源接通了而不能显示

ID:1077459 · 发表于 2023-6-12 17:31

可调节频率吗

ID:1085296 · 发表于 2023-6-21 09:34

有人做成功了吗

ID:225615 · 发表于 2023-6-23 11:21

感谢分享，我就是冲着代码来学习的！

ID:1058687 · 发表于 2023-7-6 20:02

感谢分享，请问代码要在哪个软件上写

ID:372579 · 发表于 2023-8-12 08:25

这个很不错，有时间做一个，谢谢分享

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