基于ad9851的信號源pcb線路板布局結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型屬于高等教育教學(xué)儀器領(lǐng)域，具體涉及一種基于AD9851的信號源PCB線路板布局結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，模擬電子技術(shù)試驗的實驗信號主要由獨立的函數(shù)信號發(fā)生器提供。信號發(fā)生器又稱信號源或振蕩器，在教學(xué)實驗和科技領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。各種波形曲線均可以用三角函數(shù)方程式來表示。能夠產(chǎn)生多種波形，如三角波、鋸齒波、矩形波(含方波)、正弦波的電路被稱為函數(shù)信號發(fā)生器。頻率范圍可從幾毫赫茲甚至幾微赫茲的超低頻直到幾十兆赫茲。很多函數(shù)信號發(fā)生器是采用CPLD或FPGA可編程器件產(chǎn)生各種波形。也有一些模擬電子技術(shù)實驗箱自主設(shè)計了簡易的信號產(chǎn)生電路，有的用CPLD，有的用8038，有的用單片機編程實現(xiàn)。
[0003]在眾多的信號產(chǎn)生電路中，CPLD是完全基于軟件實現(xiàn)的，8038是一種用于產(chǎn)生函數(shù)信號的1C，這兩種方式得到信號的波形不好，其中8038已經(jīng)停產(chǎn)。單片機編程用DA轉(zhuǎn)換得到的波形更差，也不容易調(diào)節(jié)波形的幅度及頻率，只是降低了電路的成本。如果使用功能強大的函數(shù)信號發(fā)生器又增加高校教學(xué)投入的成本，又提高了設(shè)備使用的復(fù)雜程度，不利于教學(xué)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種基于AD9851的信號源PCB線路板布局結(jié)構(gòu)，在提供一個新的更好的基于AD9851的信號源的同時，解決了 PCB線路板上各器件的干擾問題，布局合理，操作方便。
[0005]本實用新型為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為:一種基于AD9851的信號源PCB線路板布局結(jié)構(gòu)，其特征在于:基于AD9851的信號源包括旋轉(zhuǎn)編碼器、STC89C52單片機、AD9851、頻率顯示數(shù)碼管和信號大小調(diào)節(jié)器；其中旋轉(zhuǎn)編碼器的2腳、3腳、5腳分別與STC89C52單片機的P3.2、P3.3、P3.4腳連接，STC89C52單片機的P3.6、P3.7、P1.0、P1.1 腳分別與AD9851的7、8、22、25腳連接，STC89C52單片機的P0端口用于提供數(shù)碼管的顯示數(shù)據(jù)，P2端口通過74HC245控制頻率顯示數(shù)碼管的公共端，信號大小調(diào)節(jié)器包括相互連接的波形選擇開關(guān)3P2T和幅度調(diào)節(jié)器，波形選擇開關(guān)3P2T的2腳和3腳分別與AD9851的14腳、16腳連接，幅度調(diào)節(jié)器的輸入端與波形選擇開關(guān)的1腳連接，幅度調(diào)節(jié)器的輸出端即為信號源的輸出端；
[0006]PCB線路板包括相互連接的矩形的主板和長條形的副板，其中副板上設(shè)有電源開關(guān)和接地端，主板左上角設(shè)有所述的74HC245，右上角設(shè)有所述的AD9851及外圍電路，主板中部設(shè)有所述的頻率顯示數(shù)碼管，74HC245和頻率顯示數(shù)碼管之間設(shè)有所述的STC89C52單片機，且STC89C52單片機與所述的AD9851之間距離大于3cm，主板的下部設(shè)有波形選擇開關(guān)3P2T、幅度調(diào)節(jié)器和旋轉(zhuǎn)編碼器，兩兩之間距離大于0.5cm，在幅度調(diào)節(jié)器的下方設(shè)有所述的信號源的輸出端。
[0007]按上述方案，在頻率顯示數(shù)碼管的下方還設(shè)有輸出電源大小調(diào)節(jié)器，輸出電源大小調(diào)節(jié)器的下方為電源輸出端，輸出電源大小調(diào)節(jié)器的輸入端直接與所述的電源開關(guān)連接。
[0008]本實用新型的有益效果為:采用本實用新型布局結(jié)構(gòu)，能夠避免各器件之間的信號干擾，并且布局合理，便于試驗中的觀測和操作。
【附圖說明】
[0009]圖1為基于AD9851的信號源的結(jié)構(gòu)框圖。
[0010]圖2為基于AD9851的信號源的電路圖第一部分。
[0011]圖3為基于AD9851的信號源的電路圖第二部分。
[0012]圖4為基于AD9851的信號源的電路圖第三部分。
[0013]圖5為本實用新型一實施例的布局不意圖。
[0014]圖中:1-74HC245，2-STC89C52單片機，3-頻率數(shù)據(jù)指示LED，4-旋轉(zhuǎn)編碼器和蜂鳴器，5-信號大小調(diào)節(jié)器，5-1-波形選擇開關(guān)3P2T，5-2-幅度調(diào)節(jié)器，6-AD9851外圍濾波電路，7-頻率顯示數(shù)碼管，8-AD9851及外圍電路，9-電源開關(guān)及指示燈，10-AD9851的貼片晶振，11-輸出電源大小調(diào)解器，12-電源輸出端，13-信號源的輸出端，14-接地端。
【具體實施方式】
[0015]圖1為基于AD9851的信號源的結(jié)構(gòu)框圖，圖2為基于AD9851的信號源的電路圖第一部分，圖3為基于AD9851的信號源的電路圖第二部分，圖4為基于AD9851的信號源的電路圖第三部分，包括旋轉(zhuǎn)編碼器、STC89C52單片機、AD9851、頻率顯示數(shù)碼管和信號大小調(diào)節(jié)器。其中旋轉(zhuǎn)編碼器的2腳、3腳、5腳分別與31^89052單片機的？3.2、？3.3、？3.4腳連接，51^89052單片機的？3.6、？3.7、？1.0、卩1.1腳分別與厶09851的7、8、22、25腳連接，51^89052單片機的Ρ0端口用于提供數(shù)碼管的顯示數(shù)據(jù)，Ρ2端口通過74HC245控制頻率顯示數(shù)碼管的公共端，信號大小調(diào)節(jié)器包括相互連接的波形選擇開關(guān)3Ρ2Τ和幅度調(diào)節(jié)器，波形選擇開關(guān)3Ρ2Τ的2腳和3腳分別與AD9851的14腳、16腳連接，為了限流，還可在波形選擇開關(guān)3Ρ2Τ的3腳和AD9851的16腳之間增加限流電阻，幅度調(diào)節(jié)器的輸入端與波形選擇開關(guān)的1腳連接，幅度調(diào)節(jié)器的輸出端即為信號源的輸出端。
[0016]74HC245 1的Α排管腳作為輸入連接單片機I/O口，B排管腳作為輸出連接8個數(shù)碼管的公共端，用來驅(qū)動頻率顯示數(shù)碼管7，實現(xiàn)8個數(shù)碼管的片選，達到動態(tài)掃描的效果，其他按照74HC245的各引腳功能定義連接。74HC245的封裝選擇為DIP安裝到貼片底座上，目的是為了既能貼片生產(chǎn)，又能方便更換。STC89C52單片機2，除了單片機最小系統(tǒng)外，單片機電源供電端有濾波電容，在布線時就近布局。P0 口用于提供數(shù)碼管的顯示數(shù)據(jù)，P2 口通過74HC245 1控制8個數(shù)碼管的公共端實現(xiàn)動態(tài)掃描。頻率數(shù)據(jù)指示LED 3，分別指示頻率數(shù)據(jù)的單位KHz和Hz，以及頻率數(shù)據(jù)的調(diào)節(jié)檔位，ΙΟΜΗζ、ΙΟΟΚΗζ、ΙΚΗζ、10Hz，以到達快速調(diào)節(jié)信號頻率的目的。旋轉(zhuǎn)編碼器4，順時針旋轉(zhuǎn)可以減小頻率，逆時針旋轉(zhuǎn)可以增加頻率，按鍵可以改變頻率調(diào)節(jié)的檔位，蜂鳴器為直流蜂鳴器，用于旋轉(zhuǎn)編碼器的操作提示。信號大小調(diào)節(jié)器5包括波形選擇開關(guān)和幅度調(diào)節(jié)器W1，幅度調(diào)節(jié)器W1可以調(diào)節(jié)波形的幅度。濾波電路6是官方給出的AD9851的濾波電路。頻率顯示數(shù)碼管7用的是7SEC-MPX8的共陰極數(shù)碼管，可以顯示信號頻率的數(shù)值，包括小數(shù)部分。AD9851及外圍電路8是在AD9851的官方典型應(yīng)用電路基礎(chǔ)上增加了調(diào)節(jié)器W2，用來調(diào)節(jié)輸出方波信號的占空比。電源開關(guān)及指示燈9用是撥動電源開關(guān)及貼片LED指示燈。AD9851的貼片晶振10用的是125MHz的晶振，給AD9851提供信號。
[0017]優(yōu)選的，為了能夠提供0-12V的電源，本信號源還設(shè)有輸出電源大小調(diào)解器11，專門為了做實驗設(shè)計的可調(diào)電源調(diào)節(jié)旋鈕，可調(diào)電阻W3和W4的1腳分別連接電源的輸出端口P3、P4，W3、W4的2腳都接地，W3、W4的3腳分別接+12V、-12V電源。
[0018]由于在具體實現(xiàn)時，發(fā)現(xiàn)該信號源的各器件在PCB線路板上的布局不同，會影響到信號源的產(chǎn)生效果和學(xué)生的具體使用效果，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，主要原因在于各器件之間的信號干擾，例如STC89C52單片機和AD9851，另外，各調(diào)節(jié)端、輸出端和頻率顯示數(shù)碼管的布局會影響學(xué)生的操作。因此，本實用新型提供的基于AD9851的信號源PCB線路板布局結(jié)構(gòu)，如圖5所示，PCB線路板包括相互連接的矩形的主板和長條形的副板，其中副板上設(shè)有電源開關(guān)及指示燈9和接地端14(任何PCB線路板都會有電源和接地端，將這兩個部件單獨的設(shè)置在副板上，便于操作)，主板左上角設(shè)有所述的74HC245 1，右上角設(shè)有所述的AD9851及外圍電路8(本實施例中，AD9851外圍濾波電路6和AD9851的貼片晶振10均在靠近AD9851及外圍電路8的位置設(shè)置，)，主板中部設(shè)有所述的頻率顯示數(shù)碼管7，74HC245 1和頻率顯示數(shù)碼管7之間設(shè)有所述的STC89C52單片機2，且STC89C52單片機2與所述的AD9851及外圍電路8之間距離大于3cm，主板的下部設(shè)有波形選擇開關(guān)3P2T 5_1、幅度調(diào)節(jié)器5_2和旋轉(zhuǎn)編碼器和蜂鳴器4，兩兩之間距離大于0.5cm，在幅度調(diào)節(jié)器5-2的下方設(shè)有所述的信號源的輸出端13。將輸出端設(shè)置在最底部，調(diào)節(jié)端均設(shè)置在下部，使得學(xué)生在操作的時候不會影響到觀測視線，也不會因為有信號輸出干擾到單片機和AD9851。
[0019]優(yōu)選的，在頻率顯示數(shù)碼管7的下方還設(shè)有輸出電源大小調(diào)節(jié)器11，輸出電源大小調(diào)節(jié)器11的下方為電源輸出端12，輸出電源大小調(diào)節(jié)器11的輸入端直接與所述的電源開關(guān)連接。
【主權(quán)項】
1.一種基于AD9851的信號源PCB線路板布局結(jié)構(gòu)，其特征在于:基于AD9851的信號源包括旋轉(zhuǎn)編碼器、STC89C52單片機、AD9851、頻率顯示數(shù)碼管和信號大小調(diào)節(jié)器;其中旋轉(zhuǎn)編碼器的2腳、3腳、5腳分別與31^89052單片機的？3.2、？3.3、？3.4腳連接，31^89052單片機的卩3.6、？3.7、？1.0、？1.1腳分別與409851的7、8、22、25腳連接，51^89052單片機的？0端口用于提供數(shù)碼管的顯示數(shù)據(jù)，P2端口通過74HC245控制頻率顯示數(shù)碼管的公共端，信號大小調(diào)節(jié)器包括相互連接的波形選擇開關(guān)3P2T和幅度調(diào)節(jié)器，波形選擇開關(guān)3P2T的2腳和3腳分別與AD9851的14腳、16腳連接，幅度調(diào)節(jié)器的輸入端與波形選擇開關(guān)的1腳連接，幅度調(diào)節(jié)器的輸出端即為信號源的輸出端； PCB線路板包括相互連接的矩形的主板和長條形的副板，其中副板上設(shè)有電源開關(guān)和接地端，主板左上角設(shè)有所述的74HC245，右上角設(shè)有所述的AD9851及其外圍電路，主板中部設(shè)有所述的頻率顯示數(shù)碼管，74HC245和頻率顯示數(shù)碼管之間設(shè)有所述的STC89C52單片機，且STC89C52單片機與所述的AD9851之間距離大于3cm，主板的下部設(shè)有波形選擇開關(guān)3P2T、幅度調(diào)節(jié)器和旋轉(zhuǎn)編碼器，兩兩之間距離大于0.5cm，在幅度調(diào)節(jié)器的下方設(shè)有所述的信號源的輸出端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于AD9851的信號源PCB線路板布局結(jié)構(gòu)，其特征在于:在頻率顯示數(shù)碼管的下方還設(shè)有輸出電源大小調(diào)節(jié)器，輸出電源大小調(diào)節(jié)器的下方為電源輸出端，輸出電源大小調(diào)節(jié)器的輸入端直接與所述的電源開關(guān)連接。
【專利摘要】本實用新型提供一種基于AD9851的信號源PCB線路板布局結(jié)構(gòu)，PCB線路板包括相互連接的矩形的主板和長條形的副板，其中副板上設(shè)有電源開關(guān)和接地端，主板左上角設(shè)有所述的74HC245，右上角設(shè)有所述的AD9851及外圍電路，主板中部設(shè)有所述的頻率顯示數(shù)碼管，74HC245和頻率顯示數(shù)碼管之間設(shè)有所述的STC89C52單片機，主板的下部設(shè)有波形選擇開關(guān)3P2T、幅度調(diào)節(jié)器和旋轉(zhuǎn)編碼器，在幅度調(diào)節(jié)器的下方設(shè)有所述的信號源的輸出端。采用本實用新型布局結(jié)構(gòu)，能夠避免各器件之間的信號干擾，并且布局合理，便于試驗中的觀測和操作。
【IPC分類】H05K1/02
【公開號】CN205142657
【申請?zhí)枴緾N201520881479
【發(fā)明人】余海潮
【申請人】武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月6日