一种程控移相器的制作方法

该实用新型涉及到电子技术和单片机领域，特别是用单片机控制一种移相器的智能仪器。

背景技术：

移相器在军事、航天、GPS定位系统、智能天线、微波仪器、电网等领域起着较重要的作用。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。本实用新型采用数字电位器代替传统的分立电阻元件，使用单片机控制，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，采用数字电位器和单片机设计一种程控移相器，该实用新型包括整形电路（1）、移相电路（2）、数控电位器（3）、单片机（4）、按键（5）和显示器（6）；整形电路（1）、数控电位器（3）、按键（5）和显示器（6）连接到单片机（4），数控电位器（3）再连接到移相电路（2）。整形电路（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。移相电路（2）和数控电位器（3）组成两级移相器；数控电位器（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。单片机（4）采用STC12C5204AD，按键（5）采用三个独立式按键，显示器（6）采用液晶显示模块LCD1602。按键（5）可以设定所需要的移相角，通过单片机（4）控制数控电位器（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。整形电路（1）端口C、D输出的两路脉冲信号，送给单片机（4）换算成频率与移相角，送显示器（6）进行显示。

该实用新型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为实用新型方框图，图2为移相电路和数控电位器原理图，图3为整形电路原理图，图4为单片机、按键和显示电路原理图；其中，1为整形电路、2为移相电路、3为数控电位器、4为单片机、5为按键、6为显示器。

具体实施方式

该实用新型包括整形电路（1）、移相电路（2）、数控电位器（3）、单片机（4）、按键（5）和显示器（6）；整形电路（1）、数控电位器（3）、按键（5）和显示器（6）连接到单片机（4），数控电位器（3）再连接到移相电路（2）。整形电路（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。移相电路（2）和数控电位器（3）组成两级移相器；数控电位器（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。单片机（4）采用STC12C5204AD，按键（5）采用三个独立式按键，显示器（6）采用液晶显示模块LCD1602。按键（5）可以设定所需要的移相角，通过单片机（4）控制数控电位器（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。整形电路（1）端口C、D输出的两路脉冲信号，送给单片机（4）换算成频率与移相角，送显示器（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送入到移相电路（2），经移相电路（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送入到整形电路（1），输出信号通过端口B送入到整形电路（1），经整形电路（1）输出的脉冲信号由端口C和端口D送入到单片机（4），进行频率和相位差测量。单片机（4）芯片STC12C5204AD的引脚8、9分别连接数控电位器（3）芯片X9241的引脚9、14，实现单片机（4）与数控电位器（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。