2005年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽A題正弦信號(hào)發(fā)生器

1、無(wú)線電愛(ài)好者協(xié)會(huì)正弦信號(hào)發(fā)生器4 張鉻杰 張海民 吳金科摘要：本文介紹以dds芯片ad9851為產(chǎn)生正弦波信號(hào)核心，以單片機(jī)為主控制器，實(shí)現(xiàn)了從低頻100hz到高頻10mhz寬頻帶的頻率任意設(shè)定(亦可設(shè)定步進(jìn)為10hz或者100hz等可調(diào))、高精度(頻穩(wěn)度優(yōu)于10-5)的正弦信號(hào)發(fā)生器，輸出電壓幅度在50歐姆負(fù)載上輸出幅度大于1v。并且實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)生從1mhz10mhz范圍內(nèi)調(diào)制度可調(diào)的模擬幅度調(diào)制(am)信號(hào)，和把自行產(chǎn)生的m序列數(shù)字二進(jìn)制基帶信號(hào)調(diào)制成在100khz固定頻率載波二進(jìn)制鍵控的ask和psk。關(guān)鍵詞：dds， psk， ask，模擬幅度調(diào)制（am）信號(hào)，模擬頻率調(diào)制（fm）信號(hào)，正

2、弦信號(hào)發(fā)生器， m序列，多諧振蕩器， 模擬乘法器， 可控增益寬帶放大器， ad9851， ad603， mc1496 1、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 設(shè)計(jì)制作一個(gè)正弦信號(hào)發(fā)生器。1.1 基本要求（1）正弦波輸出頻率范圍：1khz10mhz； （2）具有頻率設(shè)置功能，頻率步進(jìn)：100hz； （3）輸出信號(hào)頻率穩(wěn)定度：優(yōu)于10-4； （4）輸出電壓幅度：在負(fù)載電阻上的電壓峰-峰值vopp1v；（5）失真度：用示波器觀察時(shí)無(wú)明顯失真。1.2 發(fā)揮部分在完成基本要求任務(wù)的基礎(chǔ)上，增加如下功能：（1）增加輸出電壓幅度：在頻率范圍內(nèi)負(fù)載電阻上正弦信號(hào)輸出電壓的峰-峰值vopp=6v±1v；（2）產(chǎn)生模擬幅度

3、調(diào)制(am)信號(hào)：在1mhz10mhz范圍內(nèi)調(diào)制度ma可在10%100%之間程控調(diào)節(jié)，步進(jìn)量10%，正弦調(diào)制信號(hào)頻率為1khz，調(diào)制信號(hào)自行產(chǎn)生；（3）產(chǎn)生模擬頻率調(diào)制(fm)信號(hào)：在100khz10mhz頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生10khz最大頻偏，且最大頻偏可分為5khz/10khz二級(jí)程控調(diào)節(jié)，正弦調(diào)制信號(hào)頻率為1khz，調(diào)制信號(hào)自行產(chǎn)生；（4）產(chǎn)生二進(jìn)制psk、ask信號(hào)：在100khz固定頻率載波進(jìn)行二進(jìn)制鍵控，二進(jìn)制基帶序列碼速率固定為10kbps，二進(jìn)制基帶序列信號(hào)自行產(chǎn)生；（5）其他。2、任務(wù)分析及方案論證2.1 正弦信號(hào)發(fā)生器的核心部分方案的論證和選擇方案1：采用傳統(tǒng)的分立元件的方法，采

4、用rc或lc正弦振蕩電路，這種方法電路簡(jiǎn)單，成本低，但是這種方法難以實(shí)現(xiàn)步進(jìn)達(dá)到100hz或者更高，并且難以兼顧頻率跟得上10mhz。方案2:采用鎖相環(huán)頻率合成技術(shù)，將壓控振蕩器的vco的輸出頻率鎖定在所需的頻率之上，次方法具有很好的窄帶跟蹤性，可以較好的選擇所需的頻率，抑制雜散的分量，其基本模型如圖1所示。然而鎖相環(huán)本身是一個(gè)惰性的環(huán)節(jié)，鎖定時(shí)間長(zhǎng)，頻率串換時(shí)間長(zhǎng)，并且模擬產(chǎn)生的正弦波，頻率和相位都難以控制。圖1 pll的基本模型方案3：采用直接數(shù)字頻率合成技術(shù)產(chǎn)生所需的正弦信號(hào)（dds）。本來(lái)想著用自己做一個(gè)dds信號(hào)發(fā)生器的，但是要達(dá)到題目的基本要求上到10mhz并且要完成發(fā)揮部分的要求

5、，我們采用ad公司的高集成度dds電路的器件ad9851,它內(nèi)部包含高速、高性能10位d/ a 轉(zhuǎn)換器及高速比較器,可作為全數(shù)字編程控制的頻率合成器來(lái)產(chǎn)生所需要的正弦波。外接精密時(shí)鐘源時(shí),ad9851 可以產(chǎn)生一個(gè)頻譜純凈、頻率和相位都可以編程控制且穩(wěn)定性很好的模擬正弦波,這個(gè)正弦波能夠直接作為基準(zhǔn)信號(hào)源。9851內(nèi)含6 倍參考時(shí)鐘倍乘器,可避免對(duì)外部高速參考時(shí)鐘振蕩器的需要,減小了由于外部頻率源過(guò)高而可能產(chǎn)生的相位噪聲;其頻帶寬, 正常輸出工作頻率范圍為0 72mhz ; 頻率分辨率高,其創(chuàng)新式高速dds 碼可接受32 位調(diào)頻字,使得它在180mhz 系統(tǒng)時(shí)鐘下輸出頻率的精度可達(dá)0. 04h

6、z ，完全達(dá)到了題目要求的輸出信號(hào)頻率穩(wěn)定度優(yōu)于10-4 的要求;相位可調(diào), 可接收來(lái)自單片機(jī)的5 位相位控制字，產(chǎn)生二進(jìn)制psk，作出題目要求的發(fā)揮部分的第四點(diǎn)。另外我們認(rèn)真查閱ad公司的ad9851的datasheet還發(fā)現(xiàn)，次芯片可以有使能控制端，可以用程序來(lái)控制是否輸出，這樣就可以進(jìn)行ask，完成題目發(fā)揮部分的第五點(diǎn)。我們采用方案3。2.2 幅度放大方案的論證和選擇由于從dds芯片ad9851出來(lái)的正弦波的vpp達(dá)不到1v，題目的基本要求部分要求vpp>1v，且題目發(fā)揮部分要求增加輸出電壓幅度：在頻率范圍內(nèi)負(fù)載電阻上正弦信號(hào)輸出電壓的峰-峰值vopp=6v±1v，由于要

7、求產(chǎn)生的信號(hào)頻率比較高，要求從1khz達(dá)到10mhz，帶寬很大，并且要求在此斷范圍內(nèi)都要求輸出電壓的峰-峰值vopp=6v±1v。方案1，采用高速運(yùn)放進(jìn)行放大，由于dds芯片9851產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過(guò)后面的7階的橢圓濾波器之后的幅頻特性的影響，產(chǎn)生的正弦信號(hào)會(huì)隨著頻率的上升而有所下降，如果采用固定的增益的話，在整個(gè)頻率范圍內(nèi)達(dá)不到在6v±1v之內(nèi)。方案2，由固定增益運(yùn)放之后采用數(shù)字的電位器進(jìn)行程控的分壓，但是發(fā)現(xiàn)這種方法的頻率相應(yīng)跟不上，在低頻內(nèi)還可以使用，但是到了mhz以上就不能工作了。方案3：使用程控增益寬帶放大器ad603，次芯片內(nèi)部由r-2r 梯形電阻網(wǎng)絡(luò)和固定增益放大

8、器構(gòu)成，加在其梯型網(wǎng)絡(luò)輸入端的信號(hào)經(jīng)衰減后，由固定增益放大器輸出，衰減量是由加在增益控制接口的參考電壓決定；而這個(gè)參考電壓可通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)算并控制d/a芯片或者數(shù)字電位器輸出控制電壓得來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)較精確的數(shù)控。此外ad603能提供由直流到30mhz以上的工作帶寬，單級(jí)實(shí)際工作時(shí)可提供超過(guò)20db的增益（次芯片的資料可以下載相關(guān)的datasheet查閱）。用這個(gè)方法我們可以只用一級(jí)放大，通過(guò)幅頻補(bǔ)償?shù)姆椒▉?lái)進(jìn)行程控放大，來(lái)達(dá)到在1khz到10m范圍內(nèi)輸出幅度在6v±1v。我們選用方案3來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)揮部分的輸出幅度要求。3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 總體設(shè)計(jì)思路根據(jù)題目要求，我們經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析，并且考

9、慮各種考慮因素，我們制定出了總體的方案。如圖1所示，基本部分的正弦信號(hào)的產(chǎn)生我們采用ad9851芯片作為核心，采用單片機(jī)89s52作為主控制，采用4×4的鍵盤(pán)和液晶顯示器作為人機(jī)交換的硬件，實(shí)現(xiàn)頻率的步進(jìn)可調(diào)，還有任意頻率的輸入，采用mc1496和可控?cái)?shù)字電位器來(lái)進(jìn)行發(fā)揮部分的模擬幅度調(diào)制(am)信號(hào)的產(chǎn)生，用編程的方法用單片機(jī)來(lái)控制ad9851來(lái)進(jìn)行發(fā)揮部分的二進(jìn)制的ask和psk。其總的系統(tǒng)方框圖如圖2所示：圖2 系統(tǒng)方框圖3.2 系統(tǒng)的理論分析和實(shí)際設(shè)計(jì)基本要求部分3.2.1 高精度正弦波信號(hào)產(chǎn)生模塊近年間，直接數(shù)字頻率合成器（direct digital frequency

10、synthesis簡(jiǎn)稱dds或ddfs）得到了飛速的發(fā)展，它以有別于其它頻率合成方法的優(yōu)越性能和特點(diǎn)成為現(xiàn)代頻率合成技術(shù)中的姣姣者。具體體現(xiàn)在相對(duì)帶寬寬、頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間短、頻率分辨率高、輸出相位連續(xù)、可產(chǎn)生寬帶正交信號(hào)及其他多種調(diào)制信號(hào)、可編程和全數(shù)字化、控制靈活方便等方面，并具有極高的性價(jià)比。() 基本原理及性能特點(diǎn) 的基本原理是利用采樣定理，通過(guò)查表法產(chǎn)生波形。的結(jié)構(gòu)有很多種，其基本的電路原理可用圖3來(lái)表示。 圖3 的基本原理圖相位累加器由位加法器與位累加寄存器級(jí)聯(lián)構(gòu)成。每來(lái)一個(gè)時(shí)鐘脈沖，加法器將頻率控制字與累加寄存器輸出的累加相位數(shù)據(jù)相加，把相加后的結(jié)果送至累加寄存器的數(shù)據(jù)輸入端。累加寄存

11、器將加法器在上一個(gè)時(shí)鐘脈沖作用后所產(chǎn)生的新相位數(shù)據(jù)反饋到加法器的輸入端，以使加法器在下一個(gè)時(shí)鐘脈沖的作用下繼續(xù)與頻率控制字相加。這樣，相位累加器在時(shí)鐘作用下，不斷對(duì)頻率控制字進(jìn)行線性相位累加。由此可以看出，相位累加器在每一個(gè)時(shí)鐘脈沖輸入時(shí)，把頻率控制字累加一次，相位累加器輸出的數(shù)據(jù)就是合成信號(hào)的相位，相位累加器的溢出頻率就是輸出的信號(hào)頻率。 用相位累加器輸出的數(shù)據(jù)作為波形存儲(chǔ)器（）的相位取樣地址，這樣就可把存儲(chǔ)在波形存儲(chǔ)器內(nèi)的波形抽樣值（二進(jìn)制編碼）經(jīng)查找表查出，完成相位到幅值轉(zhuǎn)換。波形存儲(chǔ)器的輸出送到轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器將數(shù)字量形式的波形幅值轉(zhuǎn)換成所要求合成頻率的模擬量形式信號(hào)。低通濾波器用于濾除

12、不需要的取樣分量，以便輸出頻譜純凈的正弦波信號(hào)。 在相對(duì)帶寬、頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間、高分辨力、相位連續(xù)性、正交輸出以及集成化等一系列性能指標(biāo)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了傳統(tǒng)頻率合成技術(shù)所能達(dá)到的水平，為系統(tǒng)提供了優(yōu)于模擬信號(hào)源的性能。 dds技術(shù)的特點(diǎn)：）輸出頻率相對(duì)帶寬較寬 輸出頻率帶寬為s（理論值）。但考慮到低通濾波器的特性和設(shè)計(jì)難度以及對(duì)輸出信號(hào)雜散的抑制，實(shí)際的輸出頻率帶寬仍能達(dá)到s。 ）頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間短 是一個(gè)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，無(wú)任何反饋環(huán)節(jié)，這種結(jié)構(gòu)使得的頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間極短。事實(shí)上，在的頻率控制字改變之后，需經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)鐘周期之后按照新的相位增量累加，才能實(shí)現(xiàn)頻率的轉(zhuǎn)換。因此，頻率轉(zhuǎn)換的時(shí)間等于頻率控制字的傳輸時(shí)間，

13、也就是一個(gè)時(shí)鐘周期的時(shí)間。時(shí)鐘頻率越高，轉(zhuǎn)換時(shí)間越短。的頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間可達(dá)納秒數(shù)量級(jí)，比使用其它的頻率合成方法都要短數(shù)個(gè)數(shù)量級(jí)。 ）頻率分辨率極高 若時(shí)鐘s的頻率不變，的頻率分辨率就由相位累加器的位數(shù)決定。只要增加相位累加器的位數(shù)即可獲得任意小的頻率分辨率。目前，大多數(shù)的分辨率在數(shù)量級(jí)，許多小于甚至更小。 ）相位變化連續(xù) 改變輸出頻率，實(shí)際上改變的每一個(gè)時(shí)鐘周期的相位增量，相位函數(shù)的曲線是連續(xù)的，只是在改變頻率的瞬間其頻率發(fā)生了突變，因而保持了信號(hào)相位的連續(xù)性。 ）輸出波形的靈活性 只要在內(nèi)部加上相應(yīng)控制如調(diào)頻控制、調(diào)相控制和調(diào)幅控制，即可以方便靈活地實(shí)現(xiàn)調(diào)頻、調(diào)相和調(diào)幅功能，產(chǎn)生、和等信號(hào)。另

14、外，只要在的波形存儲(chǔ)器存放不同波形數(shù)據(jù)，就可以實(shí)現(xiàn)各種波形輸出，如三角波、鋸齒波和矩形波甚至是任意的波形。當(dāng)?shù)牟ㄐ未鎯?chǔ)器分別存放正弦和余弦函數(shù)表時(shí)，既可得到正交的兩路輸出。 ）其他優(yōu)點(diǎn) 由于中幾乎所有部件都屬于數(shù)字電路，易于集成，功耗低、體積小、重量輕、可靠性高，且易于程控，使用相當(dāng)靈活，因此性價(jià)比極高。我們?cè)臼怯?jì)劃自行設(shè)計(jì)一個(gè)dds信號(hào)發(fā)生器的，但是考慮到題目要求高，并且要達(dá)到的要求有比較大的難度，特別是后面發(fā)揮部分的要求，為了能在這4天3夜的時(shí)間里面盡量完成題目的要求，我們選擇了使用專用的dds芯片ad9851來(lái)作為我們?cè)O(shè)計(jì)的核心。3.2.2 ad9851 的結(jié)構(gòu)圖它主要包括相位寄存器、

15、相位全加器、d/ a 轉(zhuǎn)換器,相位寄存器和相位全加器構(gòu)成相位累加器。ad9851 內(nèi)部的控制字寄存器首先寄存來(lái)自外部的頻率、相位控制字,相位累加器接收來(lái)自控制字寄存器的數(shù)據(jù)后決定最終輸出信號(hào)頻率和相位的范圍和精度,經(jīng)過(guò)內(nèi)部d/ a 轉(zhuǎn)換器后,所得到的就是最終的數(shù)字合成信號(hào)。如果相位累加器的位數(shù)為n ,相位控制字的值為fn ,頻率控制字的位數(shù)為m ,頻率控制字的值為fm ,系統(tǒng)外部參考時(shí)鐘頻率為8mhz ,6 倍參考時(shí)鐘倍乘器使能,那么經(jīng)過(guò)內(nèi)部6 倍參考時(shí)鐘倍乘器后,可得到ad9851 內(nèi)部工作時(shí)鐘fc 為48mhz ,此時(shí)最終合成信號(hào)的頻率可由公式(1) 來(lái)決定,合成信號(hào)的相位由公式(2) 來(lái)

16、決定。f = fm fc/ 2 n (1) = 2fn / 2 m (2)圖4 ad9851 結(jié)構(gòu)框圖3.2.3 ad9851的控制方式ad9851的控制方式內(nèi)部有5 個(gè)輸入寄存器,儲(chǔ)存來(lái)自外部數(shù)據(jù)總線的32 位頻率控制字,5 位相位控制字,一位6 倍參考時(shí)鐘倍乘器使能控制,一位電源休眠功能(powerdown) 控制和一位邏輯0 。寄存器接收數(shù)據(jù)的方式有并行和串行兩種方式。圖5并行方式工作時(shí)序圖并行方式如圖5所示,是通過(guò)8 位數(shù)據(jù)總線d0d7 來(lái)完成全部40 位控制數(shù)據(jù)的輸入。復(fù)位信號(hào)reset 有效會(huì)使輸入數(shù)據(jù)地址指針指向第一個(gè)輸入寄存器,w- cl k上升沿寫(xiě)入第一組8 位數(shù)據(jù),并把指針

17、指向下一個(gè)輸入寄存器,連續(xù)5 個(gè)w- cl k上升沿后,即完成全部40 位控制數(shù)據(jù)的輸入,此后w- cl k信號(hào)的邊沿?zé)o效。當(dāng)fq - ud 上升沿到來(lái)之際40 位數(shù)據(jù)會(huì)從輸入寄存器被寫(xiě)入頻率和相位控制寄存器,更新dds 的輸出頻率和相位,同時(shí)把地址指針復(fù)位到第一個(gè)輸入寄存器,等待著下一組新數(shù)據(jù)的寫(xiě)入。串行方式如圖6所示,w- cl k 上升沿把引腳d7 上的數(shù)據(jù)按位串行移入到輸入寄存器,40 位輸入結(jié)束后,任何w- cl k上升沿到來(lái)都會(huì)造成數(shù)據(jù)順序移出并導(dǎo)致原來(lái)數(shù)據(jù)無(wú)效,此時(shí)fq - ud 端的上升脈沖就可以使40 位數(shù)據(jù)更新芯片的輸出頻率和相位。圖6 串行工作方式時(shí)序圖 我們使用單片機(jī)8

18、9s52來(lái)作為系統(tǒng)的主控制器，采用并行模式跟ad9851的連接圖如圖7所示圖7 ad9851與單片機(jī)的連接框圖圖7中,at89s52 的引腳p2. 0p2. 7 作為ad9851的并行數(shù)據(jù)輸入端口。p3.5 、p3.6 、p3.7 作為i/ o 口輸出數(shù)據(jù)對(duì)ad9851 的reset、w2cl k、fq2ud進(jìn)行控制。ad9851輸出正弦信號(hào)后，由于是數(shù)字合成的方法來(lái)產(chǎn)生的，所以會(huì)存在數(shù)字時(shí)鐘的干擾，所以后面采用一個(gè)7階橢圓濾波器濾波，濾波后就是一個(gè)高精度的正弦信號(hào)。這個(gè)7階橢圓濾波器濾波的電路圖如圖8所示：圖8 7階橢圓濾波器濾波器軟件編程控制軟件編程主要是根據(jù)ad9851 的控制字方式,把

19、具有不同功能的控制字寫(xiě)入到芯片內(nèi)部。以并行輸入方式為例,對(duì)ad9851 操作的40 位控制字各位的功能如表1 所列。在這種方式下當(dāng)外部參考時(shí)鐘頻率為10mhz 的情況下,如果要滿足以下幾種技術(shù)要求:(1) 6 倍參考時(shí)鐘倍乘器工作;(2) 相位置于180°(3) 選擇powerup 模式;(4) 輸出信號(hào)頻率為10mhz。根據(jù)表1 控制數(shù)據(jù)格式及式(1) 、(2) 給出的輸出頻率和輸出相位計(jì)算公式,可知40 位控制數(shù)據(jù)應(yīng)按如下給出:w0 = 10000001 ;w1 = 00110101 ;w2 = 01010101;w3 = 01010101;w4 = 01010101 。由以上數(shù)

20、據(jù)并根據(jù)芯片相應(yīng)的控制方式,在ad9851 復(fù)位后,由單片機(jī)給出合適的w- cl k 和fq - ud 信號(hào),即可通過(guò)簡(jiǎn)單的操作完成預(yù)期的功能。3.2.4 主控制模塊本設(shè)計(jì)的主控制部分全部由一個(gè)單片機(jī)完成，采用atmel公司的at89s52單片機(jī)，主要是考慮到其實(shí)用性、通用性、性價(jià)比高。主控制的框圖如下：at89s52單片機(jī)鍵盤(pán)輸入ad9851lcd顯示圖16 主控模塊方框圖(1)鍵盤(pán)輸入部分：本部分的功能是方便使用者對(duì)輸出波形的各種設(shè)置，共有16個(gè)按鍵，分別為： 數(shù)字鍵：09； （10個(gè)）符號(hào)鍵：小數(shù)點(diǎn).； （ 1 個(gè)）步進(jìn)控制鍵：和；（ 2 個(gè)）輸出波形選擇鍵； （ 1 個(gè)）模式設(shè)置選擇鍵

21、； （ 1 個(gè)）確認(rèn)鍵。 （ 1 個(gè)） 數(shù)字鍵09及符號(hào)鍵小數(shù)點(diǎn).用于使用者對(duì)各種設(shè)置的數(shù)字直接輸入。例如：當(dāng)為正弦信號(hào)（sin）輸出時(shí)，用于設(shè)置輸出的頻率f；當(dāng)為模擬幅度調(diào)制信號(hào)（am）輸出時(shí)，用于設(shè)置輸出的載波信號(hào)頻率fo；當(dāng)為模擬頻率調(diào)制信號(hào)（fm）輸出時(shí)，用于設(shè)置輸出的載波信號(hào)頻率fo。步進(jìn)控制鍵：和。方便使用者對(duì)各種設(shè)置的步進(jìn)調(diào)節(jié)。例如：當(dāng)為正弦信號(hào)（sin）輸出時(shí)，用于輸出頻率f的步進(jìn)調(diào)節(jié)，會(huì)自動(dòng)根據(jù)當(dāng)前的模式以10hz或100hz的頻率進(jìn)行步進(jìn)調(diào)節(jié)；當(dāng)為模擬幅度調(diào)制信號(hào)（am）輸出時(shí)，用于輸出的載波信號(hào)頻率fo和調(diào)制度ma的步進(jìn)調(diào)節(jié)；當(dāng)為模擬頻率調(diào)制信號(hào)（fm）輸出時(shí)，用于設(shè)置輸

22、出的載波信號(hào)頻率fo的步進(jìn)調(diào)節(jié)。輸出波形選擇鍵用于選擇所要的波形，有正弦（sin）、模擬幅度調(diào)制（am）、模擬頻率調(diào)制（fm）、二進(jìn)制相移鍵控（psk）、二進(jìn)制幅移鍵控（ask）五種輸出波形。模式設(shè)置選擇鍵用于設(shè)置各種模式。例如：當(dāng)為正弦信號(hào)（sin）輸出時(shí)，可有頻率為10hz/step、100hz/step、用戶直接輸入三種步進(jìn)頻率調(diào)節(jié)模式；當(dāng)為模擬幅度調(diào)制信號(hào)（am）輸出時(shí)，可有載波信號(hào)頻率fo和調(diào)制度ma調(diào)節(jié)兩種調(diào)節(jié)模式；當(dāng)為模擬頻率調(diào)制信號(hào)（fm）輸出時(shí)，可有載波信號(hào)頻率fo和最大頻偏為5khz、10khz三種調(diào)節(jié)模式。(2)at89s52單片機(jī)部分：這部分主要接受使用者從鍵盤(pán)所輸入的

23、各種操作，并且對(duì)其進(jìn)行處理后，在lcd上顯示，并根據(jù)需要對(duì)ad9851輸出各種命令控制字，以實(shí)現(xiàn)使用者的各種操作。(3)lcd顯示部分：用于顯于當(dāng)前的工作情況，當(dāng)前所輸出的波形及當(dāng)前波形的各種參數(shù)。以及當(dāng)前使用者所做的處的工作模式，以方便使用。(4)ad9851部分：用于根據(jù)使用者的設(shè)置，接受從單片機(jī)處理后所送來(lái)的控制字和命令字，實(shí)現(xiàn)使用者所要的各種波形并進(jìn)行輸出。（原理在前面所詳述）本部分的程序流程圖如下所示：圖17 程序流程圖 3.2.5 電源模塊 正弦信號(hào)發(fā)生器需用到dds芯片ad9851來(lái)產(chǎn)生信號(hào)源，用到mc1496來(lái)產(chǎn)生模擬幅度調(diào)制信號(hào)，還使用到單片機(jī)來(lái)控制系統(tǒng)等。系統(tǒng)使用的直流穩(wěn)壓

24、電源電壓需要多個(gè)值，且要求電壓輸出穩(wěn)定，紋波電壓小。為此，我們用lm317設(shè)計(jì)兩路電壓可調(diào)電源，需用到兩種不同電壓時(shí)可將電源地端相連為系統(tǒng)供電；如需正負(fù)電源供電，可將第二路穩(wěn)壓源的正端與第一路穩(wěn)壓源的地端相連，則可輸出正負(fù)穩(wěn)定電壓。我們本系統(tǒng)中需使用到+12v，+5v和-8v穩(wěn)壓電源，因此將穩(wěn)壓電源的輸出端設(shè)定為+/-15v，各模塊根據(jù)各自需要用7800和7900系列穩(wěn)壓芯片來(lái)產(chǎn)生所需的穩(wěn)壓電源。（電源模塊的原理圖如下圖所示）圖18 穩(wěn)壓電源原理圖3.3 系統(tǒng)的理論分析和實(shí)際設(shè)計(jì)發(fā)揮部分3.3.1 幅度放大模塊由ad9851產(chǎn)生的正弦信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波之后，幅度只有幾百毫伏，達(dá)不到題目的vpp>

25、;=1v的要求，所以要進(jìn)行幅度的放大，我們采用寬帶放大器ad603進(jìn)行幅度的放大。ad603是在放大30多倍的時(shí)候可以達(dá)到90m的帶寬，我們用它來(lái)把a(bǔ)d9851輸出的小于1v的電壓放大到1.7v左右。電路如下所示（ad603的增益是通過(guò)1、2管腳之間的電壓來(lái)控制的）圖9 幅度放大電路通過(guò)上面的幅度放大之后就達(dá)到了1v以上的vpp；3.3.2 模擬調(diào)幅信號(hào)的產(chǎn)生模塊 我們選用mc1496模擬乘法器來(lái)把1khz的正弦信號(hào)與1mhz到10m的載波信號(hào)進(jìn)行模擬調(diào)幅信號(hào)的產(chǎn)生。調(diào)制度ma通過(guò)調(diào)節(jié)1khz的正弦信號(hào)的幅度大小來(lái)調(diào)節(jié)。產(chǎn)生1khz正弦信號(hào)的電路我們用簡(jiǎn)單的rc振蕩電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，其電路如下：圖1

26、0 模擬調(diào)幅信號(hào)產(chǎn)生電路查mc1496的說(shuō)明書(shū)，用上面的am信號(hào)產(chǎn)生的典型電路接法，可得產(chǎn)生am調(diào)幅波的電路如下：圖11 調(diào)幅波電路3.3.3 基帶的二進(jìn)制偽隨機(jī)序列產(chǎn)生模塊發(fā)揮部分要求基帶信號(hào)自行產(chǎn)生，我們就用移位寄存器和異或門電路來(lái)產(chǎn)生偽隨機(jī)序列。偽隨機(jī)序列的原理圖1為4級(jí)偽隨機(jī)序列產(chǎn)生的邏輯框圖。給寄存器賦除全零外的任何二進(jìn)制序列作為初始值，當(dāng)移位時(shí)鐘脈沖上升沿到來(lái)時(shí)，每級(jí)寄存器的輸出作為近鄰寄存器的輸入，實(shí)現(xiàn)數(shù)值的右移。其中，第4級(jí)非與第3級(jí)的輸出模二加（異或）后移入第1級(jí)寄存器。產(chǎn)生一個(gè)長(zhǎng)度為15個(gè)時(shí)鐘脈沖周期的二進(jìn)制偽隨機(jī)序列。圖14 4偽隨機(jī)序列產(chǎn)生的邏輯框圖對(duì)于一個(gè)n級(jí)的線性反

27、饋移位寄存器所產(chǎn)生的二進(jìn)制序列而言，把產(chǎn)生的最大長(zhǎng)度序列稱為m序列，其長(zhǎng)度n2n-1。不同長(zhǎng)度的m序列由不同的線性反饋結(jié)構(gòu)決定，可以用n次本原多項(xiàng)式進(jìn)行表示其中：ci為第i級(jí)的反饋系數(shù)，取值為1或0。表1為部分本原多項(xiàng)式系數(shù)，其中列出的整數(shù)表示反饋系數(shù)為1的級(jí)數(shù)。此外，產(chǎn)生相同長(zhǎng)度m序列的反饋結(jié)構(gòu)也不是唯一的，由所對(duì)應(yīng)的不同本原多項(xiàng)式?jīng)Q定，其不同本原我們?cè)O(shè)計(jì)的是4級(jí)移位寄存器，即n4，第4級(jí)非與第3級(jí)的輸出模二加（異或）后移入第1級(jí)寄存器。產(chǎn)生一個(gè)長(zhǎng)度為15個(gè)時(shí)鐘脈沖周期的二進(jìn)制偽隨機(jī)序列。在maxplux2進(jìn)行仿真可得到如下的波形（時(shí)間軸縮小后看如下）圖15 4級(jí)隨機(jī)序列在maxplux2進(jìn)

28、行仿真波形圖此偽隨機(jī)信號(hào)作為psk和ask的基帶信號(hào)。3.3.4 二進(jìn)制 psk和ask的產(chǎn)生電路模塊 psk、ask是數(shù)字通信領(lǐng)域常用的調(diào)制方式。二進(jìn)制psk就是把二進(jìn)制基帶信號(hào)調(diào)制成帶通的相位隨基帶信號(hào)變換的正弦信號(hào)。二相相移鍵控2bsk（bpsk）如下所示圖12 二相相移鍵控2bsk由上圖可知，當(dāng)基帶信號(hào)是0的時(shí)候帶通的正弦信號(hào)是0度相位，當(dāng)基帶信號(hào)是1的時(shí)候帶通的正弦信號(hào)是180度相位，這就是二進(jìn)制的psk。我們實(shí)現(xiàn)這個(gè)電路的方法是通過(guò)單片機(jī)接收基帶的偽隨機(jī)信號(hào)，判斷這信號(hào)是0或是1，分別使ad9851產(chǎn)生0度或180度的相位的帶通正弦信號(hào)。由上文的表1可以知道控制字w0的高5位是產(chǎn)生

29、相移的控制位。當(dāng)要產(chǎn)生0度相位的正弦載波信號(hào)時(shí)就向ad9851寫(xiě)01給w0，當(dāng)要產(chǎn)生180度相位的正弦載波信號(hào)時(shí)就向ad9851寫(xiě)81給w0。這就實(shí)現(xiàn)了2進(jìn)制的psk。幅移鍵控(ask)如下：圖13 幅移鍵控由上圖可知，當(dāng)基帶信號(hào)是0的時(shí)候存在帶通的正弦信號(hào)，當(dāng)基帶信號(hào)是1的時(shí)候無(wú)帶通的正弦信號(hào)，這就是二進(jìn)制的ask。我們實(shí)現(xiàn)這個(gè)電路的方法是通過(guò)單片機(jī)接收基帶的偽隨機(jī)信號(hào)，判斷這信號(hào)是0或是1，分別使ad9851產(chǎn)生的帶通正弦信號(hào)存在或者被旁路。由上文的表1可以知道控制字w0的第3位data2是產(chǎn)生使輸出是否被旁路的信號(hào)控制位。當(dāng)要使正弦載波信號(hào)旁路時(shí)候時(shí)就向ad9851寫(xiě)05給w0，當(dāng)要使正

30、弦載波信號(hào)正常輸出時(shí)就向ad9851寫(xiě)01給w0。這就實(shí)現(xiàn)了2進(jìn)制的ask。4、測(cè)量結(jié)果及分析4.1 正弦波輸出頻率范圍測(cè)試 =999.988hz =9.99987mhz4.2 頻率設(shè)置功能為 頻率步進(jìn):10hz 頻率步進(jìn):100hz 任意頻率設(shè)置:可以設(shè)置的頻率在1khz-10mhz之間任意為10hz的頻率4.3 輸出頻率穩(wěn)定測(cè)試 設(shè)定頻率為f,輸出頻率為,數(shù)據(jù)如下表所示(單位：hz):f1k2k5k10k20k50k100k999.98801.9999k4.9999k9.9999k19.9999k49.9996k99.9988kf200k500k1m2m5m10m199.998k499.9

31、94k999.988k1.99998m4.9999m9.99987m4.4 輸出電壓幅度測(cè)試(單位：hz；單位：v)1k2k5k10k20k50k100k200k500k1m2m5m10m1.441.421.441.461.501.481.441.441.461.441.441.441.264.5 失真測(cè)試使用htachi v-250型示波器(20mhz)觀察系統(tǒng)的輸出波形,從1khz10mhz之間的輸出波形可見(jiàn),本系統(tǒng)所輸出的波形穩(wěn)定、平滑，沒(méi)有明顯的失真，完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。5、系統(tǒng)性能總結(jié)及特點(diǎn)本系統(tǒng)以ad9851、mcmc1496和at89s52芯片為核心部件，利用dds技術(shù)，程控放大技

32、術(shù)，模擬乘法器電路，rc振蕩回路，555多諧振蕩電路，d觸發(fā)器產(chǎn)生m序列技術(shù)并配合一套獨(dú)特的軟件算法實(shí)現(xiàn)了輸出頻率范圍達(dá)1khz10mhz、具有頻率設(shè)置、頻率步進(jìn)，頻率可任意設(shè)定、輸出電壓幅度穩(wěn)定、失真度小、能產(chǎn)生模擬幅度調(diào)制信號(hào)、模擬頻率調(diào)制、二進(jìn)制psk&ask信號(hào)的多功能正弦信號(hào)發(fā)生器，最終使正弦信號(hào)發(fā)生器完成競(jìng)賽題目中要求的各項(xiàng)任務(wù)，系統(tǒng)精確穩(wěn)定并具友好的人機(jī)交流界面。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，力求硬件線路簡(jiǎn)單，充分發(fā)揮軟件編程方便靈活的特點(diǎn)，來(lái)滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。因?yàn)闀r(shí)間有限，該系統(tǒng)還有許多值得改進(jìn)的地方：電穩(wěn)尚未能穩(wěn)定在6v1v范圍內(nèi)，因此，輸出信號(hào)放大應(yīng)用高頻運(yùn)放來(lái)實(shí)現(xiàn)。5.1、

33、我們按照題目要求實(shí)現(xiàn)了所有的基本功能，包括有：（1）正弦波輸出頻率范圍：1khz10mhz； （2）具有頻率設(shè)置功能，頻率步進(jìn)：100hz； （3）輸出信號(hào)頻率穩(wěn)定度：優(yōu)于10-5； （4）輸出電壓幅度：在負(fù)載電阻上的電壓峰-峰值vopp約為1.5v左右；（5）失真度：用示波器觀察時(shí)無(wú)明顯失真。5.2、我們?cè)诎l(fā)揮部分實(shí)現(xiàn)了以下多種功能：（1）增加輸出電壓幅度：在頻率范圍內(nèi)負(fù)載電阻上正弦信號(hào)輸出電壓的峰-峰值vopp=2v左右；（2）產(chǎn)生模擬幅度調(diào)制(am)信號(hào)：在1mhz10mhz范圍內(nèi)調(diào)制度ma可在10%100%之間程控調(diào)節(jié)，步進(jìn)量10%，正弦調(diào)制信號(hào)頻率為1khz，調(diào)制信號(hào)自行產(chǎn)生；（3）

34、產(chǎn)生模擬頻率調(diào)制(fm)信號(hào)：在100khz10mhz頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生10khz最大頻偏，且最大頻偏可分為5khz/10khz二級(jí)程控調(diào)節(jié)，正弦調(diào)制信號(hào)頻率為1khz，調(diào)制信號(hào)自行產(chǎn)生；（4）產(chǎn)生二進(jìn)制psk、ask信號(hào)：在100khz固定頻率載波進(jìn)行二進(jìn)制鍵控，二進(jìn)制基帶序列碼速率固定為10kbps，二進(jìn)制基帶序列信號(hào)自行產(chǎn)生；5.3、改進(jìn)及創(chuàng)新的元素：使用的主處理器單片機(jī)89s52處理速度不夠高，要實(shí)現(xiàn)更高的功能和處理速度要使用高速的單片機(jī)如avr單片機(jī)或者使用fpga，這樣就可以把模擬調(diào)制am和模擬的fm都用數(shù)字的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)了。幅度最好是可調(diào)，做到幅度可以在一定范圍內(nèi)任意設(shè)定，這樣才算是一

35、個(gè)真正完整的信號(hào)發(fā)生器。參考文獻(xiàn)1、黃正瑾、田良·電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽賽題解析·東南大學(xué)出版社·2004年·第一版2、黃智偉、陳文光·全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽訓(xùn)練教程·電子工業(yè)出版社·2005年·第一版3、王松武·電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)踐·國(guó)防工業(yè)出版社·2005年·第一版4、童詩(shī)白、華成英·模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)·高等教育出版社·2000年·第二版5、閻石·數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)·高等教育出版社·1997年·第四版6、張肅

36、文、陸兆熊·高頻電子線路·高等教育出版社·1983年·第三版附錄附錄1 主要元器件清單附錄2 程序清單附錄3 印制板圖附錄4 系統(tǒng)使用說(shuō)明書(shū)附錄1 主要元器件清單元件型號(hào)數(shù)量單片機(jī)89s521dds芯片ad98511模擬乘法器mc14961寬帶放大器ad6031有源晶振8mhz1液晶顯示器16021d觸發(fā)器74ls742異或門74ls861運(yùn)放ne5532、 op07若干穩(wěn)壓管lm317、7805 、7905 7812 、7909等若干附錄 系統(tǒng)使用說(shuō)明書(shū) 本系統(tǒng)用戶界面友好，采用鍵盤(pán)和lcd顯示器，方便使用者的操作，也方便用戶對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)工作情況的了解，

37、人機(jī)結(jié)合非常合理。本系統(tǒng)能輸出正弦（sin）、模擬幅度調(diào)制（am）、二進(jìn)制相移鍵控（psk）、二進(jìn)制幅移鍵控（ask）四種輸出波形。正弦信號(hào)（sin）輸出頻率范圍：1khz10mhz；具有頻率設(shè)置功能，頻率步進(jìn)：10hz、100hz、任意頻輸入；輸出信號(hào)頻率穩(wěn)定度高，波形穩(wěn)定，沒(méi)有明顯失真；模擬幅度調(diào)制（am）信號(hào)，對(duì)1khz的正弦信號(hào)在1mhz10mhz范圍內(nèi)調(diào)制度ma可在10%100%之間調(diào)節(jié)；能產(chǎn)生二進(jìn)制psk、ask信號(hào)：在100khz固定頻率載波進(jìn)行二進(jìn)制鍵控，二進(jìn)制基帶序列碼速率固定為10kbps。 當(dāng)開(kāi)機(jī)時(shí)，lcd上出現(xiàn)開(kāi)機(jī)畫(huà)面，當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)始正常工作時(shí)，輸出系統(tǒng)默認(rèn)的100khz的

38、正弦信號(hào)，用戶能通過(guò)步進(jìn)控制鍵：和對(duì)信號(hào)的頻率正行步進(jìn)調(diào)節(jié)，也可能通過(guò)數(shù)字鍵能頻率進(jìn)行任意設(shè)定。頻率的改變方式為當(dāng)前系統(tǒng)的工作模式確定，默認(rèn)情況下為100hz步進(jìn)方式。用戶可以通過(guò)模式設(shè)置選擇鍵來(lái)選擇當(dāng)前系統(tǒng)的工作方式。如果想輸出其它的波形，可以通過(guò)輸出波形選擇鍵來(lái)選擇其它的輸出波形，并對(duì)各種輸出波形的參數(shù)過(guò)行設(shè)定，以達(dá)到使用者的要求。附錄4 程序清單#include <reg52.h>#include <math.h>#define byte unsigned charenum modeset_sin_step_100, set_sin_step_10, set_si

39、n_any, set_am_f0, set_am_a, set_fm_f0, set_fm_5, set_fm_10;sbit rs=p30;sbit rw=p31;sbit e=p32;sbit reset=p35;sbit w_clk=p36;sbit fq_ud=p37;sbit bin_in=p34;bit f_change=0; /是否為改變信號(hào)頻率標(biāo)志位bit is_dot=0; /改變頻率時(shí)是否已輸入小數(shù)點(diǎn)標(biāo)志位bit bin_in_temp;/寄存二進(jìn)制數(shù)enum mode set_what;byte wave_form=1; /波形標(biāo)志，默認(rèn)波形為正弦信號(hào)byte f1=0,

40、f2=0,f3=1,f4=0,f5=0,f6=0,f7=0;/輸出頻率存放,默認(rèn)頻率為100khzint w0=0x01,w1=0x00,w2=0x88,w3=0x88,w4=0x88; /100khzbyte code first_tab="signal generator"byte code second_tab=" 1khz-10mhz "byte code psk_tab1="psk m sequence"byte code psk_tab2="using fc=100khz"byte code ask_t

41、ab1="ask m sequence"byte code ask_tab2="using fc=100khz" byte code key_tab16=0x7e,0xbe,0xde,0xee,0x7d,0xbd,0xdd,0xed,0x7b,0xbb,0xdb,0xeb,0x77,0xb7,0xd7,0xe7;/延時(shí)10ms子程序/入口參數(shù)：n:即延時(shí)n個(gè)10ms/出口參數(shù)：無(wú)void delay_10ms(byte n) byte i,j,k; for(i=0;i<n;i+) for(j=0;j<188;j+) for(k=0;k<

42、16;k+); /寫(xiě)lcd指令寄存器子程序/入口參數(shù)：word:所要寫(xiě)的控制指令/出口參數(shù)：無(wú)void write_lcd_instruction(byte word) byte temp; e=1; rw=1; rs=0; p0=0xff; temp=p0; while(temp&0x80)!=0) /判斷l(xiāng)cd是否處于忙狀態(tài) p0=0xff; temp=p0; rw=0; p0=word; e=0; /寫(xiě)lcd數(shù)據(jù)寄存器子程序/入口參數(shù)：word:所要寫(xiě)的數(shù)據(jù)/出口參數(shù)：無(wú)void write_lcd_data(byte word) byte temp; e=1; rw=1; rs

43、=0; p0=0xff; temp=p0; while(temp&0x80)!=0) /判斷l(xiāng)cd是否處于忙狀態(tài) p0=0xff; temp=p0; rw=0; rs=1; p0=word; e=0; /lcd初始化子程序/入口參數(shù)：無(wú)/出口參數(shù)：無(wú)void init_lcd(void) delay_10ms(10); write_lcd_instruction(0x38); /設(shè)置顯示工作模式 write_lcd_instruction(0x08); /關(guān)顯示 write_lcd_instruction(0x01); /清屏 write_lcd_instruction(0x06);

44、/設(shè)置ac加1，屏幕不動(dòng) write_lcd_instruction(0x0c); /開(kāi)顯示，不顯示光標(biāo)，不閃爍 /lcd開(kāi)機(jī)屏幕顯示子程序/入口參數(shù)：無(wú)/出口參數(shù)：無(wú)void start_display(void) byte n; init_lcd(); for(n=0;n<16;n+) delay_10ms(15); write_lcd_data(first_tabn); write_lcd_instruction(0xc0); /第二行第一列開(kāi)始顯示 for(n=0;n<16;n+) delay_10ms(15); write_lcd_data(second_tabn); w

45、rite_lcd_instruction(0x05); /設(shè)置ac減1，屏幕滾動(dòng)，相當(dāng)于屏幕右移 write_lcd_instruction(0xe7); /第二行最后一列開(kāi)始顯示 for(n=16;n>0;n-) delay_10ms(20); write_lcd_data(' '); for(n=0;n<8;n+) write_lcd_data(' '); for(n=16;n>0;n-) delay_10ms(20); write_lcd_data(second_tabn-1); delay_10ms(200); delay_10ms(2

46、00); /鍵盤(pán)掃描子程序/入口參數(shù)：無(wú)/出口參數(shù)：鍵號(hào)byte get_key_num(void) byte temp1,temp2,n;p1=0x0f;if(p1&0x0f)!=0x0f) delay_10ms(3);if(p1&0x0f)!=0x0f) temp1=p1;else return (0); else return (0); p1=0xf0; temp2=p1|temp1; for(n=0;n<16;n+) if(temp2=key_tabn) p1=0x0f; while(p1&0x0f)!=0x0f) p1=0x0f; return (n+1

47、); break; /lcd顯示子程序/入口參數(shù)：無(wú)/出口參數(shù)：無(wú)void lcd_display(void) byte n; init_lcd();switch(wave_form) case 1:write_lcd_data('s'); write_lcd_data('i');write_lcd_data('n');write_lcd_data(' ');break;case 2:write_lcd_data('a'); write_lcd_data('m');write_lcd_data(&#

48、39; ');write_lcd_data(' ');break;case 3:write_lcd_data('f'); write_lcd_data('m');write_lcd_data(' ');write_lcd_data(' ');break;case 4:for(n=0;n<16;n+) write_lcd_data(ask_tab1n);write_lcd_instruction(0xc0); for(n=0;n<16;n+) write_lcd_data(ask_tab2n);

49、break;case 5:for(n=0;n<16;n+) write_lcd_data(psk_tab1n);write_lcd_instruction(0xc0); for(n=0;n<16;n+) write_lcd_data(psk_tab2n); break;default:break; switch(set_what) case set_sin_step_100:if(wave_form=1) write_lcd_data(' ');write_lcd_data(' ');write_lcd_data('1');write

50、_lcd_data('0');write_lcd_data('0');write_lcd_data('h');write_lcd_data('z');write_lcd_data('/');write_lcd_data('s');write_lcd_data('t');write_lcd_data('e');write_lcd_data('p');write_lcd_instruction(0xc0); write_lcd_data('f

51、9;); write_lcd_data('='); if(f1=0)write_lcd_data(' ');elsewrite_lcd_data(f1+48);if(f1=0&&f2=0)write_lcd_data(' ');elsewrite_lcd_data(f2+48);if(f1=0&&f2=0&&f3=0)write_lcd_data(' ');elsewrite_lcd_data(f3+48);if(f1=0&&f2=0&&f3=0&am

52、p;&f4=0)write_lcd_data(' ');elsewrite_lcd_data(f4+48); write_lcd_data(f5+48); write_lcd_data('.'); write_lcd_data(f6+48); write_lcd_data(f7+48); write_lcd_data('k'); write_lcd_data('h'); write_lcd_data('z'); break;case set_sin_step_10: if(wave_form=1)write

53、_lcd_data(' ');write_lcd_data(' ');write_lcd_data(' ');write_lcd_data('1');write_lcd_data('0');write_lcd_data('h');write_lcd_data('z');write_lcd_data('/');write_lcd_data('s');write_lcd_data('t');write_lcd_data('e'

54、;);write_lcd_data('p');write_lcd_instruction(0xc0); write_lcd_data('f'); write_lcd_data('='); if(f1=0)write_lcd_data(' ');elsewrite_lcd_data(f1+48); if(f1=0&&f2=0)write_lcd_data(' ');elsewrite_lcd_data(f2+48); if(f1=0&&f2=0&&f3=0)write_lcd_data(' ');elsewrite_lcd_data(f3+48);if(f1=0&&f2=0&&f3=0&&f4=0)write_lcd_dat