
基于Arduino的单相锁相PLL环程序
# 探索基于Arduino的单相锁相PLL环程序
最近我在研究锁相环(PLL)技术,并且尝试用Arduino实现一个单相锁相PLL环程序。锁相环这东西
在很多领域都超有用,像通信系统里让信号同步,电力系统里做频率跟踪啥的。今天就跟大家分享一下我
在Arduino上实现单相锁相PLL环程序的过程。
## 锁相环基本原理
简单来说,锁相环主要由三个部分组成:鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)和压控振荡器(VCO)。鉴相器
的作用是比较输入信号和反馈信号的相位差,然后输出一个代表这个相位差的电压信号。环路滤波器把鉴
相器输出的信号进行滤波,去除噪声和高频成分,得到一个平滑的控制电压。压控振荡器根据这个控制电
压来改变输出信号的频率和相位,让它和输入信号的相位保持一致。
## 用Arduino实现
### 代码实现
```cpp
// 定义变量
float phaseError = 0; // 相位误差
float controlVoltage = 0; // 控制电压
float kp = 0.1; // 比例系数
float ki = 0.01; // 积分系数
float integral = 0; // 积分项
// 模拟输入信号(这里简化为一个固定频率的正弦波)
float inputSignal() {
return sin(millis() * 0.001); // 频率为 1/(2*PI*0.001) Hz
}
// 模拟压控振荡器输出信号
float vcoOutput() {
return sin((millis() * controlVoltage) * 0.001);
}
// 鉴相器
float phaseDetector(float input, float feedback) {
return input * feedback; // 简单的乘法鉴相器