簡(jiǎn)易低頻信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)word格式(編輯修改稿)
2025-01-10 20:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 運(yùn)算放大器輸出的模擬量 V0 為： 由上式可見(jiàn)，輸出的模擬量 與輸入的數(shù)字量（ ） 成正 比， 這就實(shí) 現(xiàn)了從數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換。一個(gè) 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器有 8 個(gè)輸入端（其中每個(gè)輸入端是 8 位二進(jìn)制數(shù)的一位），有一個(gè)模擬輸出端。輸入可有 28=256 個(gè)不同的二進(jìn)制組態(tài)，輸出為 256 個(gè)電壓之一，即輸出電壓不是整個(gè)電壓范圍內(nèi)任意值，而只能是 256 個(gè)可能值。是 DAC0832 的邏輯框圖和引腳排列 8 （ 2）引腳功 能 D0~D7：數(shù)字信號(hào)輸入端。 ILE：輸入寄存器允許，高電平有效。 CS：片選信號(hào)，低電平有效。 WR1：寫(xiě)信號(hào) 1，低電平有效。 XFER：傳送控制信號(hào)，低電平有效。 WR2：寫(xiě)信號(hào) 2，低電平有效。 IOUT IOUT2： DAC 電流輸出端。 Rfb：是集成在片內(nèi)的外接運(yùn)放的反饋電阻。 Vref：基準(zhǔn)電壓（ 10~10V）。 Vcc：是源電壓（ +5~+15V）。 AGND：模擬地 NGND：數(shù)字地，可與 AGND 接在一起使用。 DAC0832 輸出的是電流，一般要求輸出是電壓，所以還必須經(jīng)過(guò)一個(gè)外接的運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換成電壓。實(shí)驗(yàn)線路如 上 圖所示。 9 A A A0 ：地址輸入端。 ALE 地址鎖存允許輸入信號(hào)，在此腳施加正脈沖，上升沿有效，此時(shí)鎖存地址碼，從而選通相應(yīng)的模擬信號(hào)通道，以便進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換。 START：?jiǎn)?dòng)信號(hào)輸入端，應(yīng)在此腳施加正脈沖，當(dāng)上升沿到達(dá)時(shí)，內(nèi)部逐次逼近寄存器復(fù)位，在下降沿到達(dá)后 ，開(kāi)始 A/D 轉(zhuǎn)換過(guò)程。 EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出信號(hào)（轉(zhuǎn)換接受標(biāo)志），高電平有效。 OE：輸入允許信號(hào)，高電平有效。 CLOCK(CP)：時(shí)鐘信號(hào)輸入端，外接時(shí)鐘頻率一般為 640kHz。 Vcc： +5V 單電源供電。 、 Vref(+),Vref()：基準(zhǔn)電壓的正極、負(fù)極。一般 Vref(+)接 +5V 電源， Vref()接地。 D7~D0：數(shù)字信號(hào)輸出端。 由 A A A0 三地址輸入端選通 8 路模擬信號(hào)中的任何一路進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 （ 3） .DAC0832 工作方式 DAC0832 有雙緩沖，單緩沖和直通 3 種方 式 雙緩沖工作方式：進(jìn)行兩級(jí)緩沖 單緩沖工作方式：只進(jìn)行一級(jí)緩沖 直通工作方式：不進(jìn)行緩沖，適用于比較簡(jiǎn)單的場(chǎng)合 10 三． 軟件電路設(shè)計(jì) 1． 初始化子程序 初始化子 程序 的主要工作是設(shè)置定時(shí)器的工作模式、初值預(yù)置、開(kāi)中斷和打開(kāi)定時(shí)器等。在這里，定時(shí)器 T1 工作 16 定時(shí)模式，單片機(jī)按定時(shí)時(shí)間重復(fù)地把波形數(shù)據(jù)送到 DAC0823 的寄存器。初始化子程序流程圖如圖所示。 初始化子程序流程圖 2． 鍵掃描子程序 鍵掃描子程序和任務(wù)是檢查 3 個(gè)按鍵是否有鍵按下，若有鍵按下，則執(zhí)行相應(yīng)的功能。在這里， 3 個(gè)按鍵分別用于頻率增加、頻率減小和正弦波與三角波的選擇功能。鍵掃描子程序流程圖如圖所示。 T1 置初始值，設(shè)為 16 位定時(shí)模式 程 序 T1 中斷允許，開(kāi)定時(shí)器，開(kāi)總中斷 開(kāi)始 結(jié)束 11 3． 波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生子程序 波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生子程序是定時(shí)器 T1 的中斷程序。當(dāng)定時(shí)器計(jì)數(shù)溢出時(shí)，發(fā)生一次中斷。當(dāng)發(fā)生中斷時(shí)，單片機(jī)將按次序?qū)⒉ㄐ螖?shù)據(jù)表中波形數(shù)據(jù)一一送入DAC0832， DAC0832 再根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)大小輸出對(duì)應(yīng)的電壓。波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生子程序如圖所示。 波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生子程序流程圖 : 4． 主程序 主程序的任務(wù)是進(jìn)行是電初始化，并在程序運(yùn)行中不斷查詢(xún)按鍵情況，執(zhí)行相應(yīng)的功能。 中斷開(kāi)始 關(guān)中斷 ,關(guān)定時(shí) ,重裝初值 ,開(kāi)定時(shí) 功能標(biāo)志=1? 方波輸出 輸出正弦波數(shù)據(jù) 輸出三角波數(shù)據(jù) 查表指針加 1 開(kāi)中斷 ,中斷返回 12 四． 調(diào)試及性能分析 硬件電路的調(diào)試較簡(jiǎn)單，只要元器件安裝無(wú)誤，一般能一次成功。軟件的調(diào)試主要是各子程序的調(diào)試。對(duì)于中頻率的增減按鍵同于計(jì)數(shù)器為 16 位定時(shí)器，最大值為 65535 所以在加減時(shí)用 255 作為加減數(shù)。這樣頻率的調(diào)整變化較快些，但在接近最高頻率時(shí)變化太快。如果加減時(shí)用 1 作為加減數(shù)，那么在頻率的高端變化平穩(wěn)，而在頻率的低端由變化太慢。調(diào) 試時(shí)可根據(jù)應(yīng)用特點(diǎn)選擇加減數(shù)的大小。簡(jiǎn)易低頻信號(hào)源輸出頻率指標(biāo)實(shí)際測(cè)試如下： ? 正弦波（三角波）輸出頻率為 ~83Hz,幅值為 ~。 ? 方波輸出頻率為 ~,幅值為 5V。 簡(jiǎn)易低頻信號(hào)源輸出的頻率不是很高，在設(shè)計(jì)時(shí)每周期波形用了 256 個(gè)采樣點(diǎn)合成，波形不是很光滑。如果增加采樣點(diǎn)，則輸出的頻率會(huì)更低。在設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)應(yīng)用特點(diǎn)選擇合理的采樣點(diǎn)數(shù)。用單片機(jī)產(chǎn)生低頻率信號(hào)的最大優(yōu)點(diǎn)是可以輸出復(fù)雜的不規(guī)則波形，這是一般的通用信號(hào)源無(wú)法做到的。 13 五． 控制源程序清單 。正弦波發(fā)生器 , 口按鍵減小輸出頻率 , 口按鍵增加輸出頻率 。P1 口輸出正弦波 ,使用定時(shí)器 T0,16 位定時(shí)模式 。R6,R
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