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1、单片机原理与应用,主讲教师：任照富,重庆电力高等专科学校,项目八：制作简易波形发生器,锯齿波,三角波,项目八：制作简易波形发生器,任务1 制作简易波形发生器,项目八：制作简易波形发生器,D/A转换器的概念 DAC0832的内部结构及引脚 DAC0832与单片机的接口 DAC0832的工作方式及应用,在微机过程控制和数据采集等系统中，经常要对过程参数进行测量和控制 。,连续变化的物理量,如：温度、压力、流量速度、位移 等等,物理过程,微 机,传感器,A/D,D/A,执行机构,物理过程,v / i,v / i,Data,Data,过程控制示意图,模拟量,D/A转换器的概念,D/A转换器输入的是数字
2、量，经转换后输出的是模拟量。DAC0832是一个8位D/A转换器。单电源供电，从+5V+15V范围均可正常工作。基准电压的范围为10V；电流建立时间为1s；CMOS工艺，低功耗（仅为20mW）。,D/A转换器的概念,DAC0832 内部结构框图,DAC0832的内部结构和引脚,DAC0832由输入寄存器和DAC寄存器构成两级数据输入锁存。使用时数据输入可以采用两级锁存（双锁存）形式、或单级锁存（一级锁存，另一级直通）形式，或直接输入（两级直通）形式。 此外，由三个与门电路可组成寄存器输出控制逻辑电路，该逻辑电路的功能是进行数据锁存控制。当=0时，输入数据被锁存；当=1时，锁存器的输出跟随输入的
3、数据。,DAC0832的内部结构和引脚,DAC0832各引脚信号说明,DAC0832的内部结构和引脚,三总线： 1）数据线的连接：位数问题？ 2）地址线的连接：片选 3）控制线的连接：写信号、启动转换信号,DAC0832与单片机的接口,从图中可见，在DAC0832中有两个数据缓冲器:输入寄存器和DAC寄存器。其控制端分别受ILE、CS、WR1和WR2、XFER的控制。,DAC0832的内部结构和引脚,DAC0832有三种不同的工作方式：直通方式、单缓冲方式、双缓冲方式。 1) 直通方式的接口与应用 当ILE接高电平，CS、WR1、WR2和XFER都接数字地时，DAC处于直通方式，8位数字量一旦
4、到达DI7DI0输入端，就立即加到8位D/A转换器，被转换成模拟量。 DAC0832直通方式输出连接图如下图所示。 运放U3输出电压为 UOUT=-(D/256)*VREF，图中如果向DAC0832传送的8位数据量为40H(01000000B)，则输出电压UOUT=-(64/256)*5V=-1.25V(反相)，其输出过程可用“P0=0X40”一条指令完成。,DAC0832的工作方式及应用,【例】 直通方式产生锯齿波电压信号(波形如下图所示)。,解：电路如下图所示。集成运放在电路中的作用是把DAC0832输出电流转换为电压。即实现电流电压转换。锯齿波电压信号随时间变化而上升，达到最大值后，又从
5、0开始上升，再到最大值如此循环下去。因此，只要让DAC0832输入的数字量也如此变化就可使输出端输出锯齿波。,DAC0832的工作方式及应用,单片机和DAC0832直通方式输出连接图,DAC0832的工作方式及应用,对锯齿波的产生作如下说明： 程序每循环一次，x加1，因此实际上锯齿波的上升沿是由256个小阶梯构成的。但由于阶梯很小，所以看上去就如上图所表示的线性增长锯齿波。 延迟时间不同，波形周期不同，锯齿波的斜率就不同。 参考程序如下：,#include”reg51.h” void main() unsigned char x;while(1)for(x=0;x=255;x+)P0=x+;
6、,DAC0832的工作方式及应用,2）单缓冲方式的接口与应用 单缓冲方式就是使DAC0832的两个输入寄存器中有一个处于直通方式，而另一个处于受控的锁存方式，或者说两个输入寄存器同时受控的方式。 在实际应用中，如果只有一路模拟量输出，或虽有几路模拟量但并不要求同步输出的情况，就可采用单缓冲方式。 接口电路如下图所示。,DAC0832的工作方式及应用,单缓冲方式接口电路,DAC0832的工作方式及应用,单片机与DAC0832单缓冲连接方式,DAC0832的工作方式及应用,2）单缓冲方式的接口与应用 【例】 单缓冲方式产生三角波。 解：电路连接如上图所示。WR2=0和XFER=0，因此DAC寄存器
7、处于直通方式。而输入寄存器处于受控锁存方式，WR1接8051的WR，ILE接高电平，CS接P2.7故输入寄存器地址为07FFFH。软件设计思路，要通过向P0发送数据和启动转换。,DAC0832的工作方式及应用,单片机与DAC0832单缓冲连接方式产生三角波程序 #include /绝对地址访问头文件 #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define DA0832 XBYTE0x7fff void delay_1ms(); /延时1ms程序 void main(void) uchar i;TMOD=0x1
8、0; /置定时器1为方式1,DAC0832的工作方式及应用,while(1) for(i=0;i=0;i-) /形成三角波输出值，最大255 DA0832=i; /D/A转换输出delay_1ms(); ,DAC0832的工作方式及应用,3）双缓冲方式的接口与应用 双缓冲方式就是把DAC0832的两个锁存器都接成受控锁存方式。 双缓冲方式用于多路数/模转换系统，以实现多路模拟信号同步输出的目的。 DAC0832与单片机的接口电路如下图所示,DAC0832的工作方式及应用,双缓冲方式的接口电路,DAC0832的工作方式及应用,3）双缓冲方式的接口与应用 【例】 DAC0832同步波形输出正弦波、
9、锯齿波。 解：DAC0832与单片机的接口电路如上图所示。电路图中DAC0832(1)输入寄存器地址为0BFFFH，DAC0832(2)输入寄存器地址为0DFFFH，0832(1)和0832(2)的DAC寄存器地址均为7FFFH。正弦波的产生由各采样点数据依次进行D/A转换得到。,DAC0832的工作方式及应用,单片机与AD7520的接口 1. AD7520引脚 AD7520是一个10位的D/A转换,如图所示.,1 2 3 4 5 6 7 8,16 15 14 13 12 11 10 9,IOUT1 IOUT2 GND D1 D2 D3 D4 D5,RFB VR V+ D10 D9 D8 D7
10、 D6,D1D10：10位数据输入端 V+：电源端（+5V+15V） VR：参考电压端（-10+10V） RFB：反馈电阻输入端 GND：数字地 IOUT1、IOUT2：电流输出端,AD7520,D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10,V+ VRRFB IOUT1IOUT2GND,2. 80C51与AD7520接口,A,-+,unsigned char xdata *pdac; pdac=0x7FFF; *pdac=dataH; pdac=0xBFFF; *pdac=dataL;,高2位数据送出到74LS74（1）,10位数据一起送入7520,低8位数据,74LS74（1）的地址为7FFFFH 74LS74（2）和74LS377的地址均是BFFFH,小结,D/A转换器的作用 DAC0832的结构、引脚 DAC0832与单片机的三种连接方式及应用项目制作：制作简易波形发生器：可以产生方波、三角波、锯齿波等。,
