DAC0832波形发生器课程设计实验报告材料1.docx

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DAC0832波形发生器课程设计实验报告材料1

DAC的输出控制

班级：

1221201

专业：

测控技术与仪器

姓名：

xxxxx

学号：

xxxxx

指导老师：

周伟

东华理工大学

2015年1月12日

第1章系统设计方案………………………………………………………………………2

1.1设计思路…………………………………………………………………………………2

1.2方案比较与选择………………………………………………………………………....2

第2章系统硬件设计……………………………………………………………………….2.

2.1主控制器电路……………………………………………………………………………2

2.2数模转换电路……………………………………………………………………………3

第3章系统软件设计……………………………………………………………………...6

3.1系统整体流程…………………………………………………………………………...6

3.2数模转换程序…………………………………………………………………………...6

第4章系统调试……………………………………………………………………………8

4.1proteus的调试……………………………………………………………………….......8

第5章结论与总结…………………………………………………………………………11

5.1结论………………………………………………………………………………….......11

（系统总体设计与完成做一个总结，是客观的，主要包括：

设计思路，设计过程，测试结果及完善改进的方向。

）

5.2总结……………………………………………………………………………………...11

（这是一个主观的总结，谈谈自己收获和不足等方面的内容。

）

第1章系统设计方案

1.1设计思路

（一）、课设需要各个波形的基本输出。

如输出矩形波、锯齿波，正弦波。

这些波形的实现的具体步骤：

正弦波的实现是非常麻烦的。

它的实现过程是通过定义一些数据，然后执行时直接输出定义的数据就可以了。

然而为了实现100HZ的频率，终于发现，将总时间除了总步数，根据每步执行时间，算出延时时间，最终达到要求，然后建一个表通过查表来进行输出，这样主要工作任务就落到了建表的过程中。

这样做的好处在于，查表所耗费的时钟周期相同，这样输出的点与点之间的距离就相等了，输出的波形行将更趋于完美，当然更让我们感到的高兴的是它输出波形的频率将近达到了100赫兹，能够满足我们设计的扩展要求了。

而三角波，则每次累加1，当达到初值时，每次累减1，算出延时时间，也就达到要求了，矩形波和锯齿波类似。

（二）、这次做的三种波形可以相互转换，这个实现起来找了很多人最终发现，在每次循环之初进行扫描，而在每个中断入口处，对中断优先级进行设定，最终达到设计目的。

1.2方案比较与选择

方案一：

采用模拟电路搭建函数信号发生器，它可以同时产生方波、三角波、正弦波。

但是这种模块产生的不能产生任意的波形（例如梯形波），并且频率调节很不方便。

方案二：

采用锁相式频率合成器，利用锁相环，将压控振荡器（VCO）的输出频率锁定在所需频率上，该方案性能良好，但难以达到输出频率覆盖系数的要求，且电路复杂。

方案三：

使用集成信号发生器发生芯片，例如AD9854,它可以生成最高几十MHZ的波形。

但是该方案也不能产生任意波形（例如梯形波），并且价格昂贵。

方案四：

采用AT89C51单片机和DAC0832数模转换器生成波形，加上一个低通滤波器，生成的波形比较纯净。

它的特点是可产生任意波形，频率容易调节，频率能达到设计的500HZ以上。

性能高，在低频范围内稳定性好、操作方便、体积小、耗电少。

经比较，方案四既可满足课程设计的基本要求又能充分发挥其优势，电路简单，易控制，性价比高，所以采用该方案.

第2章系统硬件设计

2.1主控制器电路

89C52可编程并行接口芯片有三个输入输出端口，即A口、B口和C口，对应于引脚PA7～PA0、PB7～PB0和PC7～PC0。

其内部还有一个控制寄存器，即控制口。

通常A口、B口作为输入输出的数据端口。

C口作为控制或状态信息的端口，它在方式字的控制下，可以分成4位的端口，每个端口包含一个4位锁存器。

它们分别与端口A／B配合使用，可以用作控制信号输出或作为状态信号输入。

89C52可编程并行接口芯片工作方式说明:

方式0：

基本输入／输出方式。

适用于三个端口中的任何一个。

每一个端口都可以用作输入或输出。

输出可被锁存，输入不能锁存。

方式1：

选通输入／输出方式。

这时A口或B口的8位外设线用作输入或输出，C口的4条线中三条用作数据传输的联络信号和中断请求信号。

方式2：

双向总线方式。

只有A口具备双向总线方式，8位外设线用作输入或输出，此时C口的5条线用作通讯联络信号和中断请求信号。

◆原理框图：

硬件设计

2.2数模转换电路

由于单片机产生的是数字信号，要想得到所需要的波形，就要把数字信号转换成模拟信号，所以该文选用价格低廉、接口简单、转换控制容易并具有8位分辨率的数模转换器DAC0832。

DAC0832主要由8位输入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器以及输入控制电路四部分组成。

但实际上，DAC0832输出的电量也不是真正能连续可调，而是以其绝对分辨率为单位增减，是准模拟量的输出。

DAC0832是电流型输出，在应用时外接运放使之成为电压型输出。

1、DAC0832的引脚及功能：

DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片。

与微处理器兼容。

这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到广泛的应用。

D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。

◆各引脚功能说明：

D0～D7：

8位数据输入线，TTL电平，有效时间应大于90ns（否则锁存器的数据会出错）；

ILE：

数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效；

CS：

片选信号输入线（选通数据锁存器），低电平有效；

WR1：

数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。

由ILE、CS、WR1的逻辑组合产生LE1，当LE1为高电平时，数据锁存器状态随输入数据线变换，LE1的负跳变时将输入数据锁存；

XFER：

数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效；

WR2：

DAC寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。

由WR2、XFER的逻辑组合产生LE2，当LE2为高电平时，DAC寄存器的输出随寄存器的输入而变化，LE2的负跳变时将数据锁存器的内容打入DAC寄存器并开始D/A转换。

IOUT1：

电流输出端1，其值随DAC寄存器的内容线性变化；

IOUT2：

电流输出端2，其值与IOUT1值之和为一常数；

Rfb：

反馈信号输入线，改变Rfb端外接电阻值可调整转换满量程精度；

Vcc：

电源输入端，Vcc的范围为+5V～+15V；

VREF：

基准电压输入线，VREF的范围为-10V～+10V；

AGND：

模拟信号地

DGND：

数字信号地

◆DAC0832三种数据输入方式：

（1）双缓冲方式：

即数据经过双重缓冲后再送入D／A转换电路，执行两次写操作才能完成一次D／A转换。

这种方式可在D／A转换的同时，进行下一个数据的输入，可提高转换速率。

更为重要的是，这种方式特别适用于要求同时输出多个模拟量的场合。

此时，要用多片DAC0832组成模拟输出系统，每片对应一个模拟量。

（2）单缓冲方式：

不需要多个模拟量同时输出时，可采用此种方式。

此时两个寄存器之一处于直通状态，输入数据只经过一级缓冲送入D／A转换电路。

这种方式只需执行一次写操作，即可完成D／A转换。

　　（3）直通方式：

此时两个寄存器均处于直通状态，因此要将、、和端都接数字地，ILE接高电平，使LE1、LE2均为高电平，致使两个锁存寄存器同时处于放行直通状态，数据直接送入D／A转换电路进行D／A转换。

这种方式可用于一些不采用微机的控制系统中或其他不须0832缓冲数据的情况。

第3章系统软件设计

3.1系统整体流程

3.2数模转换程序

#include

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

#defineDAC0832P2

#defineALL65536

#defineFosc12000000

ucharTH_0,TL_0,flag1,flag=0;

uintFREQ=100,num;

floattemp;

ucharcodesin_num[]={

0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,2,2,2,

2,3,3,4,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,

10,10,11,12,12,13,14,15,15,16,17,18,18,19,20,21,

22,23,24,25,25,26,27,28,29,30,31,32,34,35,36,37,

38,39,40,41,42,44,45,46,47,49,50,51,52,54,55,56,

57,59,60,61,63,64,66,67,68,70,71,73,74,75,77,78,

80,81,83,84,86,87,89,90,92,93,95,96,98,99,101,102,

104,106,107,109,110,112,113,115,116,118,120,121,123,124,126,128,

129,131,132,134,135,137,139,140,142,143,145,146,148,149,151,153,

154,156,157,159,160,162,163,165,166,168,169,171,172,174,175,177,

178,180,181,182,184,185,187,188,189,191,192,194,195,196,198,199,

200,201,203,204,205,206,208,209,210,211,213,214,215,216,217,218,

219,220,221,223,224,225,226,227,228,229,230,230,231,232,233,234,

235,236,237,237,238,239,240,240,241,242,243,243,244,245,245,246,

246,247,247,248,248,249,249,250,250,251,251,251,252,252,253,253,

253,253,254,254,254,254,254,255,255,255,255,255,255,255,255,255

};

sbitcs=P3^6;

sbitchange1=P3^2;

sbitchange2=P3^1;

sbitchange3=P3^0;