单片机项目实践教程刘燎原-项目七信号发生器.ppt

1、微控制器系统设计与应用,刘燎原,江苏建筑职业技术学院,徐州建筑职业技术学院,由于计算机本身只能处理数字量(二进制代码)。而在计算机应用领域中，特别是在实时控制系统中，常需要把外界连续变化的物理量(如温度、压力、流量、速度)，变成数字量输入计算机进行加工、处理，这为A/D 。 ADC0809是典型的8位8通道逐次逼近式A/D转换器，可对8路模拟电压量实现分时转换。 转换步骤： 1.有clock时钟信号（典型值500KHZ，周期2us） （用T0产生方波） 2.Start、ALE（正脉冲）有效,通过ADDA、B、C选择1路模拟信号，开始转换Vin 3.转换过程中，EOC=0;当转换结束时，EOC=

2、1.（转换时间大概100us左右） 4.转换结束后，设置OE=1后，才可以读取转换后的数字量,徐州建筑职业技术学院,信号发生器的制作,信号发生器,徐州建筑职业技术学院,学时安排:,徐州建筑职业技术学院,项目七 信号发生器制作 -学习D/A转换,徐州建筑职业技术学院,知识目标： 1.理解D/A转换 2.掌握DAC0832管教 3.掌握0832与单片机的接口 技能目标： 1.掌握信号发生器的制作 2.掌握信号发生器的调试,徐州建筑职业技术学院,需要把计算机计算结果的数字量转换成连续变化的模拟量输出，用以控制、调节执行机构,实现对被控对象的控制，这为D/A,徐州建筑职业技术学院,D/A转换器输入的是

3、数字量，经转换后输出的是模拟量。 一、 概述 1.D/A转换器的基本原理 经典的D/A转换电路是T型电阻网络 开关S3，S2，S1，S0分别代表对应的1位二进制数。某一数字量位Di=1，表示开关Si倒向右边；Di=0，表示开关Si倒向左边，接虚地，无电流。 当右边第一条支路的开关S3倒向右边时，运算放大器得到的输入电流为-VREF/（2R），同理，开关S2，S1，S0倒向右边时，输入电流分别为-VREF/（4R），-VREF/（8R），-VREF/（16R）。 如果一个二进制数据为1111，运算放大器的输入电流 I=-VREF/（2R）-VREF/（4R）-VREF/（8R）-VREF/（16

4、R） =-(23+22+21+20） VREF/（24R） V0=IRf= - （23+22+21+20） VREF*Rf/（24R） 将数字量推广到n位，输出模拟量与输入数字量之间关系的一般表达式为： V0=- （Dn-12n-1+Dn-2 2n-2+D121+D020） VREF*Rf/（2nR） V0 =-D VREF*Rf/（2nR） (Di=1或0) 若Rf=R,则： V0=-D*VREF/2n,由此可见，输出电压的大小与数字量具有对应的关系。这样就完成了数字量到模拟量的转换。,f,徐州建筑职业技术学院,2.分类 按输入的二进制数的位数分类，有八位、十位、十二位和十六位等。 按输出是

5、电流还是电压分类，分为电压输出器件和电流输出器件。 依数字量的传送方式分，有并行和串行D/A转换器； 3.D/A转换器的技术指标 分辩率。数/模转换的分辩率是指最小输出电压(对应的输入二进制数为1)与最大输出电压(对应的输入二进制数的所有位全为1)之比。例如8位数的分辨率为1/2560.004，10位数分辨率为1/1024，约等于0.001。由此可见数字量位数越多，分辨率也就越高。分辨率通常用数字输入信号的位数表示，有8位、10位、12位等。 建立时间。也称稳定时间，它是指从数字量输入到建立稳定的输出电流的时间，是描述D/A转换速率的一个重要参数。 转换精度。由于转换器内部的误差等原因，当送一

6、个确定的数字量给DAC后，它的实际输出值与该数值应产生的理想输出值之间会有一定的误差，它就是D/A转换器的精度。,徐州建筑职业技术学院,二. D/A转换芯片DAC0832 并行 D/A（DAC0832）是使用非常普遍的8位D/A转换器，由于其片内有输入数据寄存器，故可以直接与单片机接口。DAC0832以电流形式输出，当需要转换为电压输出时，可外接运算放大器。 DAC0832转换器芯片为20引脚，双列直插式封装。 其引脚排列如右图所示 DAC0832主要特性： 分辨率：8位。 输出稳定时间：1S。 非线性误差：0.20%。 工作电源：（5V15V）。 功耗：20m。 工作方式：直通、单缓冲和双缓

7、冲方式。 输出电流线性度可在满量程下调节。 逻辑电平输入与TTL电平兼容。,徐州建筑职业技术学院,1. 逻辑结构 20个引脚、双列直插式,在DAC0832中有两级数据缓冲锁存器:输入寄存器和DAC寄存器。其控制端为LE，分别受ILE、CS、WR1和WR2、XFER的控制。,徐州建筑职业技术学院,V cc ：芯片电源电压, +5V+15V VREF ：参考电压输入端，此端可接一个正电压，也可接一个负电压，它决定0至255的数字量转化出来的模拟量电压值的幅度，VREF范围为(+10-10)V。VREF端与D/A内部T形电阻网络相连。 RFB：反馈电阻引出端，DAC0832是电流输出，为了取得电压输

8、出，需在电压输出端接运算放大器。DAC0832内部已经有反馈电阻，所以 RFB端可以直接接到外部运算放大器的输出端，这样相当于将一个反馈电阻接在运算放大器的输出端和输入端之间。 AGND ：模拟信号地；DGND ：数字信号地,2. 引脚,徐州建筑职业技术学院,DI7 DI0 ：数字量输入信号 其中: DI0为最低位，DI7为最高位 IOUT1 ：模拟电流输出端1 当输入数字为全”1”时, 输出电流最大，约为： 全”0”时, 输出电流为0 IOUT2 ：模拟电流输出端2 IOUT1 + I OUT2 = 常数,徐州建筑职业技术学院,8位 DAC 寄存器,8位 D/A 转换器,VREF,IOUT2

9、,RFB,AGND,VCC,DGND,DI7DI0,LE,IOUT1,LE,CS,WR1,WR2,ILE, unsigned char code zhx=64,67,70,73,76,79,82,85,88,91,94,96,99,102,104,106,109,111,113,115,117,118,120,121,123,124,125,126,126,127,127,127,127,127,127,127,126,126,125,124,123,121,120,118,117,115,113,111,109,106,104,102,99,96,94,91,88,85,82,79,76,7

10、3,70,67,64,60,57,54,51,48,45,42,39,36,33,31,28,25,23,21,18,16,14,12,10,9,7,6,4,3,2,1,1,0,0,0,0,0,0,0,1,1,2,3,4,6,7,9,10,12,14,16,18,21,23,25,28,31,33,36,39,42,45,48,51,54,57,60; void delay( ) unsigned char i; for(i=0;i255;i+); ,徐州建筑职业技术学院,void juchi(void) /锯齿波. unsigned char i; for(i=0;i0;i-) P0=i;

11、void zhxi() unsigned char i; for(i=0;i128;i+) P0=zhxi; void fangbo() P0=0 x00; delay(); P0=0 xff; delay(); ,徐州建筑职业技术学院,void lsd() interrupt 0 if(m3) m+; else m=0; void main() P3=0 xff; EA=1; EX0=1; EX1=1; IT0=1; IT1=1; while(1) switch(m) case 1:juchi(); break; case 2:sanjiao(); break; case 3:fangbo()