基于DDS技术的电磁阀检测平台的设计

丁 磊，周凤星

（武汉科技大学 故障诊断及检测实验室，湖北 武汉 430081）

汽车电磁阀在汽车工业生产中需求量极大，模拟电磁阀工作环境，从而检测出其质量的优劣值得关注研究。笔者设计的电磁阀检测平台是基于DDS技术与单片机相结合，同时运用CPLD技术，模拟出电磁阀在工作期间的相关参数环境，从而判断电磁阀的好坏。

本设计采用直接数字合成（DDS）[1]技术，采用专用集成芯片AD9834作为三角波产生模块，利用51单片机和CPLD[2]来控制完成整个系统的设计。该系统输出的三角波低频特性好并且可以模拟斜坡信号，能产生可调占空比的方波信号，可调范围达1%～99%。

1 系统设计方案

本文设计的数字信号源的系统框架如图1所示。

图1 系统框架Fig.1 System framework

本系统产生输出频率为0～25 kHz，最小精度为1 Hz的信号，占空比在0～100%范围内可调，变化周期为10 s的整数倍。系统输出电压VOUT范围0～40 V，最小精度0.01 V，输出电流最大可达10 A，方波低电压可调范围0～10 V，并且波形较好，可以连续变化，误差不超过1%。

单片机完成键盘扫描和按键处理，通过SPI总线对AD9831进行控制处理，通过AD7541进行采样处理。系统中的CPLD完成对单片机的扩展和测频功能。单片机发出的指令通过CPLD控制DDS以完成信号的产生。

2 模块电路设计

2.1 控制系统

单片机控制整个系统工作，采用 12 MHz晶振，P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5 接一块 3×3 矩阵键盘 ，P0 口为扩展接口，连接一块8255芯片扩展端口，并且同时连接LCD的DB0、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7 数 据 控 制 端 口 。P2.3、P2.4、P2.5 分 别 接 AD9834 的 FSYNC、SCLK、SDATA 端口。单片机各种数据和命令通过CPLD送出。

单片机向CPLD写数据时，读信号都一直置低电平，写信号口在上升沿时，CPLD开始读地址，写信号口在下降沿时，CPLD开始读数据；……