STM32F103ZET6+ADF4351+HMI串口屏

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  • STM32F103ZET6+ADF4351+HMI串口屏
    • 功能：
    • 人机界面：
    • STM32F103ZET6程序实现：
      • 程序逻辑：
      • 核心代码：
      • **ADF4351.C**
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      • **HMI.C**
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      • **MAIN.C**
    • 硬件：
      • 原理图
      • 概述：
      • 连线
      • 实物图：

功能：

  • 显示当前输出频率

  • 100KHz步进，通过HMI屏幕触控修改

  • 1MHz步进，通过HMI屏幕触控修改

  • 实时修改输出频率，通过HMI屏幕触控修改

人机界面：

人机界面是通过陶晶驰串口屏来实现的，串口屏和单片机通过串口通信，只需设定相同的波特率，就可以实现通信。

HMI可以通过USART HMI软件来写界面，非常的简单方便。

具体界面如下：

  • 输出频率：显示当前ADF4351输出频率
  • 频率步进：如图所示，支持100KHz，1MHz的频率步进
  • 频率校准：点击输入框，唤出数字键盘后，输入目标频率，点击OK, 按下校准键，修改成功，如下图：

STM32F103ZET6程序实现：

程序逻辑：

核心代码：

ADF4351.C

#include "ADF4351.h"
#include "delay.h"//定义32位数据，每一个数字4位，要有8个数字
//这里的数字已经是配置好的了，直接调用就可以写入寄存器里面#define ADF4351_R0         ((u32)0X2C8018)
#define ADF4351_R1          ((u32)0X8029)
#define ADF4351_R2          ((u32)0X10E42)
#define ADF4351_R3          ((u32)0X4B3)
#define ADF4351_R4          ((u32)0XEC803C)
#define ADF4351_R5          ((u32)0X580005)#define ADF4351_R1_Base  ((u32)0X8001)
#define ADF4351_R4_Base ((u32)0X8C803C)
#define ADF4351_R4_ON     ((u32)0X8C803C)
#define ADF4351_R4_OFF  ((u32)0X8C883C)#define ADF4351_RF_OFF   ((u32)0XEC801C)#define ADF4351_PD_ON        ((u32)0X10E42)
#define ADF4351_PD_OFF  ((u32)0X10E02)void ADF_Output_GPIOInit(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);}void ADF_Input_GPIOInit(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING ; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
}void delay (int length)
{while (length >0){length--;}
}void WriteToADF4351(u8 count, u8 *buf)
{u8 ValueToWrite = 0;u8 i = 0;u8 j = 0;//    ADF_Output_GPIOInit();  ADF4351_CE = 1;delay_us(1);ADF4351_CLK = 0;ADF4351_LE = 0;delay_us(1);for(i = count; i>0; i--){ValueToWrite = *(buf + i - 1);for(j = 0; j < 8; j++){if(0x80 == (ValueToWrite & 0x80)){ADF4351_OUTPUT_DATA = 1;}else{ADF4351_OUTPUT_DATA = 0;}delay_us(1);ADF4351_CLK = 1;delay_us(1);ValueToWrite <<= 1;ADF4351_CLK = 0;    }}ADF4351_OUTPUT_DATA = 0;delay_us(1);ADF4351_LE = 1;delay_us(1);ADF4351_LE = 0;
}void ReadToADF4351(u8 count, u8 *buf)
{u8 i = 0;u8 j = 0;u8 iTemp = 0;u8 RotateData = 0;ADF_Input_GPIOInit();ADF4351_CE = 1;delay_us(1);ADF4351_CLK = 0;ADF4351_LE = 0;delay_us(1);for(i = count; i > 0; i--){for(j = 0; j < 8; j++){RotateData <<= 1;delay_us(1);iTemp = ADF4351_INPUT_DATA;ADF4351_CLK = 1;if(0x01 == (iTemp & 0x01)){RotateData |= 1;}delay_us(1);ADF4351_CLK = 0;}*(buf+i-1) = RotateData;}delay_us(1);ADF4351_LE = 1;delay_us(1);ADF4351_LE = 0;
}void ADF4351Init(void)
{u8 buf[4] = {0,0,0,0};ADF_Output_GPIOInit();buf[3] = 0x00;buf[2] = 0x58;buf[1] = 0x00;             //write communication register 0x00580005 to control the progress buf[0] = 0x05;               //to write Register 5 to set digital lock detectorWriteToADF4351(4,buf);        //每次写入8位数据，共32位数据写入，因为每个寄存器有32位，每次控制一个寄存器buf[3] = 0x00;buf[2] = 0xec;                //(DB23=1)The signal is taken from the VCO directly;(DB22-20:4H)the RF divider is 16;(DB19-12:50H)R is 80buf[1] = 0x80;               //(DB11=0)VCO powerd up;buf[0] = 0x3C;                //(DB5=1)RF output is enabled;(DB4-3=3H)Output power level is 5WriteToADF4351(4,buf);     buf[3] = 0x00;buf[2] = 0x00;buf[1] = 0x04;               //(DB14-3:96H)clock divider value is 150.buf[0] = 0xB3;WriteToADF4351(4,buf);  buf[3] = 0x00;buf[2] = 0x01;              //(DB6=1)set PD polarity is positive;(DB7=1)LDP is 6nS;buf[1] = 0x0E;                //(DB8=0)enable fractional-N digital lock detect;buf[0] = 0x42;               //(DB12-9:7H)set Icp 2.50 mA;WriteToADF4351(4,buf);     //(DB23-14:1H)R counter is 1buf[3] = 0x00;buf[2] = 0x00;buf[1] = 0x80;              //(DB14-3:6H)MOD counter is 6;buf[0] = 0x29;               //(DB26-15:6H)PHASE word is 1,neither the phase resync WriteToADF4351(4,buf); //nor the spurious optimization functions are being used//(DB27=1)prescaler value is 8/9buf[3] = 0x00;buf[2] = 0x2c;buf[1] = 0x80;buf[0] = 0x18;                      //(DB14-3:0H)FRAC value is 0;WriteToADF4351(4,buf);     //(DB30-15:140H)INT value is 320;
}void WriteOneRegToADF4351(u32 Regster)
{u8 buf[4] = {0,0,0,0};buf[3] = (u8)((Regster>>24)&(0X000000FF));buf[2] = (u8)((Regster>>16)&(0X000000FF));buf[1] = (u8)((Regster>>8) &(0X000000FF));buf[0] = (u8)((Regster)&(0X000000FF));WriteToADF4351(4, buf);
}void ADF4351_Init_some(void)
{WriteOneRegToADF4351(ADF4351_R2);WriteOneRegToADF4351(ADF4351_R3);WriteOneRegToADF4351(ADF4351_R5);
}void ADF4351WriteFreq(float Fre) //写入频率
{u16 Fre_temp, N_Mul = 1, Mul_Core = 0;u16 INT_Fre, Frac_temp, Mod_temp, i;u32 W_ADF4351_R0 = 0, W_ADF4351_R1 = 0, W_ADF4351_R4 = 0;float multiple;if(Fre < 35.0) //频率限幅{Fre = 35.0;}if(Fre > 4400.0){Fre = 4400.0;}Mod_temp = 1000;Fre = ((float)((u32)(Fre * 10))) / 10;Fre_temp = Fre;for(i = 0; i < 10; i++){if(((Fre_temp * N_Mul) >= 2199.9) && ((Fre_temp * N_Mul) <= 4400.1)){break;}Mul_Core++;N_Mul = N_Mul * 2;}multiple = (Fre * N_Mul) / 25;     //带宽出已固定为参考25M，若改参考频率，则应修改R4低字节  原本25 修改频率INT_Fre = (u16)multiple;Frac_temp = ((u32)(multiple * 1000)) % 1000;while(((Frac_temp % 5) == 0) && ((Mod_temp % 5) == 0)){Frac_temp = Frac_temp / 5;Mod_temp = Mod_temp / 5;}while(((Frac_temp % 2) == 0) && ((Mod_temp % 2) == 0)){Frac_temp = Frac_temp / 2;Mod_temp = Mod_temp / 2;}Mul_Core %= 7;W_ADF4351_R0 = (INT_Fre << 15) + (Frac_temp << 3);W_ADF4351_R1 = ADF4351_R1_Base + (Mod_temp << 3);W_ADF4351_R4 = ADF4351_R4_ON + (Mul_Core << 20);WriteOneRegToADF4351(ADF4351_RF_OFF);WriteOneRegToADF4351(W_ADF4351_R1);WriteOneRegToADF4351(W_ADF4351_R0);WriteOneRegToADF4351(W_ADF4351_R4);
}

ADF4351.H

#ifndef _ADF4351_H_
#define _ADF4351_H_#include "sys.h"#define ADF4351_CLK PBout(8)
#define ADF4351_OUTPUT_DATA PBout(9)
#define ADF4351_LE PBout(10)
#define ADF4351_CE PBout(11)#define ADF4351_INPUT_DATA PBin(9)void ADF4351Init(void);
void ReadToADF4351(u8 count, u8 *buf);
void WriteToADF4351(u8 count, u8 *buf);
void WriteOneRegToADF4351(u32 Regster);
void ADF4351_Init_some(void);
void ADF4351WriteFreq(float Fre);       //  (xxx.x) M Hz#endif

HMI.C

#include "HMI.h"uint16_t  trans = 0;
float fre_mhz = 300;   //adf4351输出300MHz
char buf[64];/*****串口屏通信函数*****/void HMI_choose(unsigned char ch)
{char  temp[4];int i = 0;switch (ch){case 0x01:LED0 = 0;fre_mhz += 0.1; ADF4351WriteFreq(fre_mhz);sprintf(buf,"x0.val=%.0f",fre_mhz*10);HMISends(buf);HMISendb(0xff);break;case 0x02:LED1 = 0;fre_mhz -= 0.1;ADF4351WriteFreq(fre_mhz);sprintf(buf,"x0.val=%.0f",fre_mhz*10);HMISends(buf);HMISendb(0xff);          break;case 0x03:LED0 = 1;fre_mhz += 1;ADF4351WriteFreq(fre_mhz);sprintf(buf,"x0.val=%.0f",fre_mhz*10);HMISends(buf);HMISendb(0xff);break;case 0x04:LED1 = 1;fre_mhz -= 1;ADF4351WriteFreq(fre_mhz);sprintf(buf,"x0.val=%.0f",fre_mhz*10);HMISends(buf);HMISendb(0xff);break;case 0x05:temp[0] = USART_RX_BUF[1];temp[1] = USART_RX_BUF[2];temp[2] = USART_RX_BUF[3];temp[3] = USART_RX_BUF[5]; //USART_RX_BUF[4]是小数点0x2e，我们跳过fre_mhz = 0;            //清零之前设定的频率，防止数据叠加for ( i = 0; i < 4; i++){fre_mhz = fre_mhz *10 + temp[i] - '0';  // 通过减去'0'可以将字符转换为int类型的数值}                   fre_mhz = fre_mhz * 0.1;ADF4351WriteFreq(fre_mhz);sprintf(buf,"x0.val=%.0f",fre_mhz*10);HMISends(buf);HMISendb(0xff);break;default :break;}
}void HMIReceive(void)
{if(USART_RX_STA & 0x8000){trans = USART_RX_BUF[0];HMI_choose(trans);USART_RX_STA = 0;}
}void HMISends(char *buf1)        //字符串发送函数
{u8 i = 0;while(1){        if(buf1[i] != 0){USART_SendData(USART1, buf1[i]); //发送一个字节while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET) {}; //等待发送结束i++;}elsereturn ;}
}void HMISendb(u8 k)                 //字节发送函数
{u8 i;for(i = 0; i < 3; i++){if(k != 0){USART_SendData(USART1, k); //发送一个字节while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET) {}; //等待发送结束}elsereturn ;}
}

HMI.H

#ifndef __HMI_H
#define __HMI_H
#include "stm32f10x.h"
#include "usart.h"
#include "LED.h"
#include "adf4351.h"extern uint16_t  trans;
extern char buf[64];;
extern float fre_mhz;
void HMISends(char *buf1);
void HMISendb(u8 k);
void HMI_choose(unsigned char ch);
void HMIReceive(void);#endif

MAIN.C

#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "string.h"
#include "usart.h"
#include "ADF4351.h"
#include "HMI.h"
#include "LED.h"
#include "stm32f10x.h"void ADF4351Init(void);
void ReadToADF4351(u8 count, u8 *buf);
void WriteToADF4351(u8 count, u8 *buf);
void WriteOneRegToADF4351(u32 Regster);
void ADF4351WriteFreq(float Fre);           int main(void)
{SystemInit();        //初始化RCC 设置系统主频为72MHZdelay_init(72);       //延时初始化uart_init(115200);ADF4351Init();                //ADF4351初始化函数ADF4351WriteFreq(fre_mhz);//ADF4351芯片写入频率LED_Init();while(1){HMIReceive();}
}

硬件：

原理图

概述：

  • ADF4351结合外部环路滤波器和外部参考频率使用时，可实现小数N分频或整数N分频锁相环(PLL)频率合成器。

  • ADF4351具有一个集成电压控制振荡器(VCO), 其基波输 出频率范围为2200MHz至4400 MHz。

  • 此外，利用1/2/4/8/ 16/32/64分频电路，用户可以产生低至35 MHz的RF输出频 率。

  • 对于要求隔离的应用，RF输出级可以实现静音。静音 功能既可以通过引脚控制，也可以通过软件控制。

  • 同时提供辅助RF输出，且不用时可以关断。 所有片内寄存器均通过简单的三线式接口进行控制。

  • 该器件采用3.0 V至3.6 V电源供电,不用时可以关断。

连线

ADF4351 STM32F103ZET6
CLK PB8
DATA PB9
LE PB10
CE PB11

实物图：

[外链图片转存中…(img-6PzCE3yv-1628251825760)]

工程源码已经上传，点击我下载工程源码

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