基于DDS的多路时序控制装置的制作方法

本发明涉及电路技术领域，特别涉及一种基于DDS的多路时序控制装置。

背景技术：

目前市场上很多装置需要精准稳定的信号进行控制，如何能准确稳定的将信号输出成了当前很热门的话题。对于信号的的有序输出，现在较多的是运用时序进行控制，目前过程中产生脉冲时序的方法是利用Labview编写的计算机程序，这种软件有较直观的图形观测，通过软件便编写程序调试输出，同时通过数字模拟(D/A)板卡控制声光调制器和机械开关的打开和关断。这种方法的优点是此软件是图形化软件，对编程人员的要求比不高。缺点在于程序需要多不转化成机器语言，运行速度慢，在多路以不同时序输出的情况下反应较慢。

技术实现要素：

本发明提供一种基于DDS的多路时序控制装置，解决了上述技术问题，达到了提供用于信号输出的多路时序控制装置，控制光脉冲微小时序、多路以不同时序输出的情况下反应快的产生的技术效果。

本发明提供一种基于DDS的多路时序控制装置，所述多路时序控制装置包括DDS模块、多路时序产生模块、恒温模块及单片机；所述多路时序产生模块与所述单片机、DDS模块、恒温模块连接，用于通过所述单片机控制所述多路时序产生模块产生参考信号、调制信号、检测信号及温控信号，并将所述调制信号发送至所述DDS模块，将所述参考信号和检测信号发送至所述单片机，将所述温控信号发送至所述恒温模块；所述DDS模块与用户端连接，用于根据接收到的所述调制信号的控制产生主频输出信号至用户端；所述用户端与所述单片机连接，用于根据所述主频输出信号作用后发送反馈信号至所述单片机；所述恒温模块与用户端连接，用于在所述温控信号控制下，为所述用户端产生恒定的温度；所述单片机用于在参考信号作用下，利用检测信号对所述反馈信号进行处理。

优选的，所述DDS模块的MCLK引脚连接外部时钟源，使所述DDS模块的IOUT引脚输出的主频输出信号的稳定度与外部时钟源一致。

优选的，所述DDS模块的FSELECT引脚为键控调频信号输入端，所述DDS模块内设有两个频率控制寄存器，通过编程的方式将预先设置好的频率值F0、F1保存在寄存器中，当FSELECT引脚端有方波信号输入时，所述DDS模块的IOUT引脚端将会随之分别从频率控制寄存器中读出F1或F0的值作为输出，并且会保持信号的相位无变化。

优选的，所述DDS模块的PSE、PSEL1为两路信号频率F1、F0的相位调节端，所述PSE、PSEL1接地。

优选的，所述DDS模块的FSYNC引脚、SCLK引脚、SDATA引脚均与所述单片机连接，当所述FSYNC为高电平时，SCLK、SDATA引脚为高阻状态；当FSYNC为低电平时，DDS将处于通讯状态，SCLK引脚有一下降沿的脉冲时，将使挂在数据总线SDATA上的数据写入DDS数据缓冲区，直至最终一个DATA写入时，所述DDS模块将根据引脚FSELECT上的状态选择F1或F0作为IOUT端的输出。

优选的，所述恒温模块包括温度设置采集模块、加热线圈环路及电压源，所述温度设置采集模块、加热线圈环路及电压源依次串联连接形成回路。

优选的，所述多路时序产生模块产生的所述调制信号的脉冲在7ms。

优选的，所述多路时序产生模块通过所述单片机的定时器控制所述参考信号、调制信号、检测信号及温控信号的输出。

优选的，所述单片机通过控制设定的占空比参数，使所述参考信号、调制信号、检测信号及温控信号按照预设的高低电平要求输出。

本申请具有如下有益效果：

本申请通过设置信号输出的时序控制装置，控制光脉冲微小时序的产生，所述单片机控制所述多路时序产生模块产生参考信号、调制信号、检测信号及温控信号，达到了实现多路以不同时序输出的情况下反应快的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为本申请较佳实施方式一种基于DDS的多路时序控制装置的示意图；

图2为本申请图1中DDS模块的示意图；

图3为本申请图1中DDS模块串行通讯的时序图；

图4为本申请图1中恒温模块的示意图；

图5为本申请图1中多路时序产生模块的示波器显示波形图；

图6为本申请图1中单片机控制的流程图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

图1为本申请较佳实施方式一种基于DDS的多路时序控制装置的示意图，请参阅图1，所述多路时序控制装置包括DDS模块、多路时序产生模块、恒温模块及单片机。

所述多路时序产生模块与所述单片机、DDS模块、恒温模块连接，用于通过所述单片机控制所述多路时序产生模块产生参考信号、调制信号、检测信号及温控信号，并将所述调制信号发送至所述DDS模块，将所述参考信号和检测信号发送至所述单片机，将所述温控信号发送至所述恒温模块；所述多路时序产生模块产生的所述调制信号的脉冲在7ms。所述多路时序产生模块通过所述单片机的定时器控制所述参考信号、调制信号、检测信号及温控信号的输出。请参阅图5，调制的脉冲长度希望控制在7ms。同步的脉冲的时间控制在3ms左右。由于同步时序一样，这里用同一可编程时序脉冲进行控制。温控也用一路方波控制，控制时间为2ms。同样，检测用时序也用一路方波控制，控制时间为1ms。这样，总的脉冲时间控制在10毫秒以内。

所述多路时序产生模块产生参考信号、调制信号、检测信号及温控信号单片机中的一个定时器控制四路方波的输出，通过调节相应的占空比参数，使方波按一定的高低电平要求输出，计数器溢出时方波电平会跳变。完成一个周期电平跳变后，时序回到起点重新开始电平跳变。第一路方波(调制信号)以高电平起始，其他三路(同步、检测、温控)起始为低电平。请参阅图6，所述单片机中的一个定时器控制四路方波的输出的流程图。具体程序可以为：

程序初始化，定义程序相关变量并赋值，程序起始计时，第一、第二路和第四路方波电平均跳变并计数，第四路方波计数首先溢出，电平负跳变并计数，第一、二路方波继续保持现电平计数，第三路方波在第四路方波电平负跳变时计数溢出，发生电平正跳变，并开始计数，然后第一、二、三路计数同时溢出，电平均跳变并计数。紧接着第一、二、四路计数溢出，电平跳变并计数，第四路计数溢出，电平负并计数，第一、二路方波继续保持现电平计数，第三路方波在第四路方波电平负跳变时计数溢出，电平正跳变并计数，然后第一、二、四路计数同时溢出，电平跳变并计数。如此重复。

请参阅图2，所述DDS模块与用户端连接，用于根据接收到的所述调制信号的控制产生主频输出信号至用户端；所述DDS模块的MCLK引脚连接外部时钟源，使所述DDS模块的IOUT引脚输出的主频输出信号的稳定度与外部时钟源一致。所述DDS模块的FSELECT引脚为键控调频信号输入端，所述DDS模块内设有两个频率控制寄存器，通过编程的方式将预先设置好的频率值F0、F1保存在寄存器中，当FSELECT引脚端有方波信号输入时，所述DDS模块的IOUT引脚端将会随之分别从频率控制寄存器中读出F1或F0的值作为输出，并且会保持信号的相位无变化。所述DDS模块的PSE、PSEL1为两路信号频率F1、F0的相位调节端，所述PSE、PSEL1接地。所述DDS模块的FSYNC引脚、SCLK引脚、SDATA引脚均与所述单片机连接，当所述FSYNC为高电平时，SCLK、SDATA引脚为高阻状态；当FSYNC为低电平时，DDS将处于通讯状态，SCLK引脚有一下降沿的脉冲时，将使挂在数据总线SDATA上的数据写入DDS数据缓冲区，直至最终一个DATA写入时，所述DDS模块将根据引脚FSELECT上的状态选择F1或F0作为IOUT端的输出。所述DDS模块与外界的主要通讯(如F1、F0值)时序是通过引脚FSYNC、SCLK、SDATA来完成的，其串行通讯的时序请参阅图3。

当FSYNC为高电平时，SCLK，SDATA引脚为高阻状态。当FSYNC为低电平时，DDS将处于通讯状态，此时引脚SCLK有一下降沿的脉冲时，将使挂在数据总线SDATA上的DATA写入DDS数据缓冲区，直至最终一个DATA写入时，DDS将根据引脚FSELECT上的状态选择F1或F0作为IOUT端的输出。

对于内部无PLL倍频模块DDS芯片，引脚MCLK输入的外部时钟频率即为系统的时钟频率，以输出5MHz频率信号为例，MCLK的时钟输入端信号频率为20MHz。DDS内部有2个32位频率控制寄存器(F0、F1)，在上述串行通讯时序中，DATA位应该是32位。由此可知，在此MCLK外部输入时钟频率20MHz时，AD9832的最小的频率分辨率为：

IOUT输出20MHz时，对应的32位频率控制寄存器的值全为1；输出5MHz时，对应的数值为(5MHz/20MHz)*232，将所得到的十进制值转化为二进制对应32位频率控制寄存器的值。根据串行通讯时序，通过单片机将相应的32位值写入到相应的频率控制寄存器中(如F0)。同样的原理，调制的另一路单频亦能够通过相类似的方法将32位值写入到相应的频率控制寄存器中(如F1)。通过改变DDS引脚FSELECT电平的高低，就可以实现在内部F0、F1频率间的切换，从而输出键控调频信号。其中改变引脚FSELECT电平的信号由单片机产生。

所述用户端与所述单片机连接，用于根据所述主频输出信号作用后发送反馈信号至所述单片机；

所述恒温模块与用户端连接，用于在所述温控信号控制下，为所述用户端产生恒定的温度；所述恒温模块包括温度设置采集模块、加热线圈环路及电压源，所述温度设置采集模块、加热线圈环路及电压源依次串联连接形成回路。请参阅图4，其中两个R以及R1为具有相同温度系数的电阻，其阻值应该选择与Rk相当。这里R1的值反映了实际恒温环境工作环境温度T。Rk为一个热敏电阻，它贴于恒温环境的表面，用以测量恒温环境实际的工作环境温度T；R1为一个数字电位计，通过处理器控制其阻值，用以改变恒温环境的工作环境温度T。故当恒温环境的工作环境温度T无变化时，上图中电桥处于平衡，输送至加热线圈环路的温度补偿电压值为0。一旦恒温环境的工作环境温度T发生变化，则热敏电阻Rk的阻值将变小(温度升高)或变大(温度降低)，那么电桥两端存在电压差，经运算放大器A差分放大后变为温度补偿电压输送至电压源，同时输出给传统加热丝线圈环路。整个电路的放大增益由运算放大器的负反馈电阻Rw调节，Rw为一数字电位计，通过调节Rw的阻值以达到上述电路补偿因子改变功能。

所述单片机用于在参考信号作用下，利用检测信号对所述反馈信号进行处理。所述单片机通过控制设定的占空比参数，使所述参考信号、调制信号、检测信号及温控信号按照预设的高低电平要求输出。

本申请具有如下有益效果：

本申请通过设置信号输出的时序控制装置，控制光脉冲微小时序的产生，所述单片机控制所述多路时序产生模块产生参考信号、调制信号、检测信号及温控信号，达到了实现多路以不同时序输出的情况下反应快的技术效果。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。