【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 LE接高電平，即不用寫(xiě)信號(hào)控制，使兩個(gè)寄存器處于開(kāi)通狀態(tài)，外部輸入數(shù)據(jù)直通內(nèi)部8位D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)輸入端，這種方式稱(chēng)為直通方式。當(dāng)、接低電平，使DAC0832中2個(gè)寄存器中的一個(gè)處于開(kāi)通狀態(tài)，只控制一個(gè)寄存器，這種工作方式叫做單緩沖工作方式。當(dāng)ILE為高電平，和為低電平，8位輸入寄存器有效，輸入數(shù)據(jù)存入寄存器。當(dāng)D/A轉(zhuǎn)換時(shí)，、為低電平，使8位D/A寄存器有效，將數(shù)據(jù)置入D/A寄存器中，進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。2個(gè)寄存器均處于受控狀態(tài)，輸入數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)2個(gè)寄存器緩沖控制后才進(jìn)入D/A轉(zhuǎn)換器。這種工作方式叫做雙緩沖工作方式[9]。DAC0832管腳定義說(shuō)明如下：：片選輸入端，低電平有效，與ILE共同作用，對(duì)信號(hào)進(jìn)行控制。ILE：輸入的鎖存信號(hào)，高電平有效，當(dāng)ILE=1且和均為低電平時(shí)，8位輸入寄存器允許輸入數(shù)據(jù)；當(dāng)ILE=0時(shí)，8位輸入寄存器鎖存數(shù)據(jù)。：寫(xiě)信號(hào)1，低電平有效，用來(lái)將輸入數(shù)據(jù)送入寄存器中；當(dāng)=1時(shí)，輸入寄存器的數(shù)據(jù)被鎖定；當(dāng)=0，ILE=1時(shí)，在為有效電平的情況下，才能寫(xiě)入數(shù)字信號(hào)。：寫(xiě)信號(hào)2，低電平有效，與組合，當(dāng)和均為低電平時(shí)，輸入寄存器中的8位數(shù)據(jù)傳送給8位DAC寄存器；=1時(shí)8位DAC寄存器鎖存數(shù)據(jù)。：傳輸控制信號(hào)，低電平有效，控制有效。DI0~DI7：8位數(shù)字量輸入端，其中DI0為最低位，DI7為最高位。Iout1：DAC電流輸出1端，當(dāng)DAC寄存器全為1時(shí)，輸出電流Iout1為最大；當(dāng)DAC寄存器中全都為0時(shí)，輸出電流Iout1最小。Iout2：DAC電流輸出2端，輸出電流Iout1+Iout2＝常數(shù)。Rfb：芯片內(nèi)的反饋電阻引出端，用來(lái)作為外接運(yùn)算放大器的反饋電阻。在構(gòu)成電壓輸出DAC時(shí)，此端應(yīng)接運(yùn)算放大器的輸出端。Vref：參考電壓輸入端，通過(guò)該引腳將外部的高精度電壓源與片內(nèi)的R2R電阻網(wǎng)絡(luò)相連，其電壓范圍為10~+10V。VCC：電源電壓輸入端，電源電壓范圍為+5~+15V，最佳狀態(tài)為+15V。DGND：數(shù)字電路接地端。AGND：模擬電路接地端，通常與DGND相連。為了將模擬電流轉(zhuǎn)換為模擬電壓，需把DAC0832的兩個(gè)輸出端Iout1和Iout2分別接到運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端，經(jīng)過(guò)一級(jí)運(yùn)放得到單極性輸出電壓U1。當(dāng)需要把輸出電壓轉(zhuǎn)換為雙極性輸出時(shí)，可由第二級(jí)運(yùn)放對(duì)U1及基準(zhǔn)電壓Vref反相求和，得到雙極性輸出電壓U2。如圖34所示，電路為8位數(shù)字量DI0~DI7經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為雙極性電壓輸出的電路圖[10]。圖34 D/A轉(zhuǎn)換雙極性輸出電路圖第一級(jí)運(yùn)放的輸出電壓為：其中，D為數(shù)字量的十進(jìn)制數(shù)。第二級(jí)運(yùn)放的輸出電壓為：當(dāng)R1=R2=2R3時(shí)，則DAC0832與AT89S51的連接：DAC0832是一種典型的8位轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部為雙緩沖寄存器即輸入寄存器和DAC寄存器，和分別為相應(yīng)兩個(gè)寄存器的寫(xiě)信號(hào)控制端，ILE為輸入鎖存使能端，高電平有效，為片選端，為傳輸控制端，它和共同控制DAC寄存器的工作狀態(tài)。DAC0832有兩個(gè)接地端AGND（模擬信號(hào)接地端）和DGND（數(shù)字信號(hào)接地端），一般情況下，這兩個(gè)地端均應(yīng)并聯(lián)接地。DAC0832有三種工作方式：直通工作方式，單緩沖工作方式，雙緩沖工作方式，在設(shè)計(jì)中選用單緩沖工作方式。DAC0832的D/A轉(zhuǎn)換電路為倒T型R2R電阻網(wǎng)絡(luò)，有Iout1和Iout2兩個(gè)電流輸出端，根據(jù)不同的電路組成，該芯片可以有兩種輸出模式，一種為電流輸出模式，這種模式基準(zhǔn)電壓加在Vref端，由Iout1和Iout2輸出的電流經(jīng)運(yùn)算放大器相加后輸出；另一種為電壓輸出模式，這種模式基準(zhǔn)電壓加在Iout1和Iout2之間，模擬電壓從Vref端輸出。本電路采用后一種模式，，作為電路設(shè)計(jì)的程序設(shè)計(jì)編碼基準(zhǔn)電壓。由于DAC0832為8位轉(zhuǎn)換器。即：。DAC0832與AT89S51的連接圖如圖35所示。圖35 DAC0832與AT89S51的連接圖該電路采用單緩沖模式，電壓輸出方式。，和相連共同接地，ILE接+5V，Iout1接參考電壓，Iout2接地，Rfb空置不用，而Vref作為電壓輸出端接集成放大器[11]。DAC0832的11腳Iout1接參考電壓，參考電壓電路如圖36所示。圖36 參考電壓電路，也就是說(shuō)DAC0832輸入數(shù)據(jù)端每增加1。 電壓放大電路OPA552功能介紹[12]：OPA552是高電壓，大電流，低成本的運(yùn)算放大器。它的最優(yōu)化增益是5或者更大，轉(zhuǎn)換率為24v/us，帶寬為12MHz。適合于電話，音頻，伺服，及測(cè)試應(yīng)用中。主要特性：● 寬供電范圍：177。4V至177。30V● 高輸出電流：最大輸出200mA● 低噪聲：14nV/● 充分保護(hù)：熱關(guān)閉● 輸出電流限制：熱關(guān)閉指示● 快速轉(zhuǎn)換率：24V/us● 寬頻帶寬度：12MHzOPA552的引腳圖如圖37所示。圖37 OPA552的引腳圖OPA552的典型應(yīng)用電路如圖38所示。圖38 OPA552的典型應(yīng)用電路OPA552與DAC0832的連接：OPA552與DAC0832的連接圖如圖39所示圖39 OPA552與DAC0832的連接圖從電路圖可知，放大器輸出信號(hào)就是電源的輸出電壓，根據(jù)需要選擇不同的DAC0832輸入的數(shù)字量的值即可獲得不同的控制電壓（DAC0832輸出電壓），進(jìn)而可獲得所需的輸出電壓值。DAC0832的電壓輸出端Vref接放大器OPA552的輸入端，放大器的放大倍數(shù)為（10K+40K）/10K=5，輸出的電壓分辨率=5=。 按鍵電路本設(shè)計(jì)利用四個(gè)按鍵來(lái)控制輸出電壓的變化。按鍵電路如圖310所示：圖310 按鍵電路KEY1為+。 。KEY3為+1V按鍵，該鍵每按一次輸出電壓將在上一輸出值的基礎(chǔ)上增加1V。KEY4為1V按鍵，該鍵每按一次輸出電壓將在上一輸出值的基礎(chǔ)上減少1V。 顯示電路74LS164的引腳及功能介紹[13]：74LS164是串行輸入/并行輸出移位寄存器，有兩個(gè)串行數(shù)據(jù)DA、DB輸入端，使用時(shí)一般把它們連在一起；為清零輸入端，低電平有效，當(dāng)該端加入低電平時(shí)，寄存器輸出Q0~Q7全為低電平。在正常情況下，清零輸入端接高電平，當(dāng)CP信號(hào)上升沿到來(lái)時(shí)，數(shù)據(jù)右移一位；Q0~Q7為并行數(shù)據(jù)輸出端，同時(shí)Q7端也是串行數(shù)據(jù)輸出端，對(duì)于串行輸入的數(shù)據(jù)，最先輸入的從Q7輸出，最后進(jìn)入的從Q0輸出。CP為移位脈沖。74LS164的管腳排列如圖311。圖311 74LS164的管腳排列顯示電路的連接：顯示電路連接圖如圖312所示。圖312 顯示電路連接圖顯示電路由三個(gè)共陰級(jí)的數(shù)碼管和一個(gè)74LS164組成。三個(gè)數(shù)碼管分別組成顯示電路的十位、個(gè)位、小數(shù)點(diǎn)位。由于三個(gè)數(shù)碼管至少需要21根I/O線，為節(jié)約資源，采用串行輸入并行輸出的74LS164進(jìn)行驅(qū)動(dòng)輸出。、個(gè)位、小數(shù)位的片選端。Q0~Q7(第3~6和10~13引腳)并行輸出端分別接在LED顯示器的adp各段對(duì)應(yīng)的引腳上。LED的8個(gè)段選端通過(guò)電阻和74LS164的并行輸出口即8根選線相連接。采用動(dòng)態(tài)掃描驅(qū)動(dòng)方式[14]。、B端，然后將變成的并行數(shù)據(jù)從輸出端Q0~Q7輸出，選中LED相應(yīng)的段。~，以對(duì)數(shù)碼管LED1~LED3進(jìn)行位選控制，這樣，3個(gè)數(shù)碼管便輪流顯示。由于人眼的殘留效應(yīng)，這3個(gè)數(shù)碼管看上去幾乎是同時(shí)顯示。第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 程序運(yùn)行原理軟件要實(shí)現(xiàn)的功能是：鍵盤(pán)對(duì)單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)，單片機(jī)對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，送到8位數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC0832），再送到數(shù)碼管顯示，實(shí)現(xiàn)數(shù)字量對(duì)電壓的控制。本程序的設(shè)計(jì)思路是：當(dāng)電源打開(kāi)的時(shí)候，單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位，寄存器清零，DAC0832清零，再轉(zhuǎn)換成BCD碼送到數(shù)碼顯示部分，電源應(yīng)該顯示零。這時(shí)候程序循環(huán)檢測(cè)是否有按鍵信號(hào)，如果KEY1按下，把它送到DAC0832并且顯示。如果KEY2按下，把它送到DAC0832并且顯示。如果KEY3按下，電壓值加1V，把它送到DAC0832并且顯示。如果KEY4按下，電壓值減1V，把它送到DAC0832并且顯示。該系統(tǒng)的軟件編程采用MCS－51系列單片機(jī)匯編語(yǔ)言完成。本程序的運(yùn)行原理是：設(shè)計(jì)中CPU的工作任務(wù)是單一的，程序的工作過(guò)程是當(dāng)系統(tǒng)上電復(fù)位后，默認(rèn)輸出0伏電壓，然后掃描KEY1，KEY2，KEY3，KEY4鍵，當(dāng)KEY1，KEY2，KEY3，KEY4有鍵按下時(shí)，程序跳轉(zhuǎn)至相應(yīng)的按鍵處理程序，經(jīng)按鍵程序處理后，再調(diào)用顯示子程序。完成顯示與輸出操作后，繼續(xù)掃描此四個(gè)按鍵。程序設(shè)計(jì)需要考慮的主要問(wèn)題有兩個(gè)方面。一方面要找出數(shù)字量與輸出電壓的關(guān)系，這是程序設(shè)計(jì)的依據(jù)；另一方面要建立顯示值與輸出電壓值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這是程序設(shè)計(jì)是否成功的標(biāo)志。因?yàn)樵诒鞠到y(tǒng)中，顯示的輸出電壓值不是直接從輸出電