一种微机控制移相器的制作方法

该发明涉及到电子技术和微控制器领域，特别是用微控制器控制一种移相器的智能仪器。

背景技术：

移相器常用于实验室和通信电路中，移相器是一种用于改变信号的相位的器件，用于产生与输入信号存在相位差的同频信号，是相位计量、测量中常用仪器之一，广泛应用于航空、电网、通讯和仪表测量等方向，传统移相技术需要采用大量的电阻和电容，需要人工完成移相调节。本发明采用数字电位器代替传统的分立电阻元件，使用微控制器控制，实现控制电位器阻值，进而实现相位角自动调节与控制。

技术实现要素：

为了实现相位自动、精准地调节与控制，采用数字电位器和微控制器设计一种微机控制移相器，该发明包括整形网络电路（1）、移相器（2）、数控电阻（3）、微控制器（4）、键盘电路（5）和显示板（6）；整形网络电路（1）、数控电阻（3）、键盘电路（5）和显示板（6）连接到微控制器（4），数控电阻（3）再连接到移相器（2）。整形网络电路（1）由芯片lm393和电阻r5、r6、r7和r8构成，芯片lm393具有两个整形通道，引脚3输入、引脚1输出为通道a，引脚5输入、引脚7输出为通道b；通道a由端口a输入正弦信号，端口c输出脉冲信号；通道b由端口b输入正弦信号，端口d输出脉冲信号。移相器（2）和数控电阻（3）组成两级移相器；数控电阻（3）采用芯片x9241，该芯片包括四个程控电阻，四个程控电阻分别为：引脚1、2，引脚6、7，引脚11、12，引脚18、19；第一级移相器由芯片lm358的运算放大器a和r1、r2、c1和一个程电阻构成，第二级移相器由芯片lm358的运算放大器b和r3、r4、c2和一个程电阻构成。微控制器（4）采用stc12c5204ad，键盘电路（5）采用三个独立式键盘电路，显示板（6）采用液晶显示模块lcd1602。键盘电路（5）可以设定所需要的移相角，通过微控制器（4）控制数控电阻（3）改变x9241的引脚1、2之间的电阻和引脚6、7之间的电阻，使移相器对输出信号ub产生移相。整形网络电路（1）端口c、d输出的两路脉冲信号，送给微控制器（4）换算成频率与移相角，送显示板（6）进行显示。

该发明的有益特征是移相角能够自动、精准地调节与控制，移相角能准确的显示。

附图说明

图1为发明方框图，图2为移相器和数控电阻原理图，图3为整形网络电路原理图，图4为微控制器、键盘电路和显示电路原理图；其中，1为整形网络电路、2为移相器、3为数控电阻、4为微控制器、5为键盘电路、6为显示板。

具体实施方式

该发明包括整形网络电路（1）、移相器（2）、数控电阻（3）、微控制器（4）、键盘电路（5）和显示板（6）；整形网络电路（1）、数控电阻（3）、键盘电路（5）和显示板（6）连接到微控制器（4），数控电阻（3）再连接到移相器（2）。整形网络电路（1）由芯片lm393和电阻r5、r6、r7和r8构成，芯片lm393具有两个整形通道，引脚3输入、引脚1输出为通道a，引脚5输入、引脚7输出为通道b；通道a由端口a输入正弦信号，端口c输出脉冲信号；通道b由端口b输入正弦信号，端口d输出脉冲信号。移相器（2）和数控电阻（3）组成两级移相器；数控电阻（3）采用芯片x9241，该芯片包括四个程控电阻，四个程控电阻分别为：引脚1、2，引脚6、7，引脚11、12，引脚18、19；第一级移相器由芯片lm358的运算放大器a和r1、r2、c1和一个程电阻构成，第二级移相器由芯片lm358的运算放大器b和r3、r4、c2和一个程电阻构成。微控制器（4）采用stc12c5204ad，键盘电路（5）采用三个独立式键盘电路，显示板（6）采用液晶显示模块lcd1602。键盘电路（5）可以设定所需要的移相角，通过微控制器（4）控制数控电阻（3），改变x9241的引脚1、2之间的电阻和引脚6、7之间的电阻，使移相器对输出信号ub产生移相。整形网络电路（1）端口c、d输出的两路脉冲信号，送给微控制器（4）换算成频率与移相角，送显示板（6）进行显示。

本实施例中，需移相的正弦信号由信号输入端ua送入到移相器（2），经移相器（2）的正弦信号由信号输出端ub传出。输入信号再通过端口a送入到整形网络电路（1），输出信号通过端口b送入到整形网络电路（1），经整形网络电路（1）输出的脉冲信号由端口c和端口d送入到微控制器（4），进行频率和相位差测量。微控制器（4）芯片stc12c5204ad的引脚8、9分别连接数控电阻（3）芯片x9241的引脚9、14，实现微控制器（4）与数控电阻（3）的通信。图2、图3和图4的信号连接具体如下，图2的端口a、b分别连接到图3的端口a、b，图3的端口c、d分别连接到图4端口c、d，图4的端口sda、scl分别连接到图2的端口sda、scl。

本实施例中，芯片lm358采用正、负12v供电，芯片x9241、stc12c5204ad和lcd1602采用正5v供电。

技术特征：

技术总结
该发明涉及一种微机控制移相器，该装置包括整形网络电路、移相器、数控电阻、微控制器、键盘电路和显示板，输入的正弦波信号经过移相器后输出去；输出信号的移相角度由微控制器控制数控电阻实现；实际的移相角度由微控制器检测输入信号整形得到的脉冲A和输出信号整形得到的脉冲B获得；由键盘电路完成移相角度的控制，显示板用于显示移相的角度。

技术研发人员：杨钰
受保护的技术使用者：湖南科技学院
技术研发日：2017.11.27
技术公布日：2019.06.04