【正文】 8 位 輸入寄存器 8 ? D A C? ? ? 8 ? D A C轉(zhuǎn)換器? 3 3 D A C 0 8 3 2 ? ? ? ? ? ? ?當(dāng) L E = 0 時, 輸出數(shù)據(jù)被鎖存。LE1 16 圖 6 DAC0832 的原理框圖 DAC0832 與反相比例放大器相連，實現(xiàn)電流到電壓的轉(zhuǎn)換，因此輸出模擬信號的極性與參考電壓的極性相反，數(shù)字量與模擬量的轉(zhuǎn)換關(guān)系為 Vout1=Vref（數(shù)字碼 /256） 若 D/A 轉(zhuǎn)換器輸出為 雙極性， 如圖 4 所示。 I o u t1I o u t2V f bD A C 0 8 3 2U1567B1098CR 2 = RR 1 = 2 RR 3 = 2 RRV o u t2V r e f = ( 數(shù)字碼 1 2 8 ) / 1 2 8+ 5 VV o u t 1I1I2 圖 7 D/A 轉(zhuǎn)換器雙極性輸出電路 圖 7 中，運算放大器 A2的作用是把運算放大器 A1的單向輸出電壓轉(zhuǎn)換成雙向輸出電壓。其原理是將 A2的輸入端 Σ 通過電阻 R1與參考電壓 VREF相連， VREF經(jīng) R1向 A2提供一個偏流 I1，其電流方向與 I2相反，因此運算放大器 A2的輸入電流為 I I2之代數(shù)和。則D/A 轉(zhuǎn)換器的總輸出電壓為： VOUT2= [(R3/R2) VOUT1+(R3/R1)] VREF 設(shè) R1=R3=2R R2=R，則 VOUT2= (2VOUT1+VREF) DAC0832 主要是用于波形的數(shù)據(jù)的傳送，是本 題 目電路中的主要芯片。 ③ DAC0832 電路原理圖（如圖 8 所示） S1S2S3S4R11KR21KR31KR41KR51KR61KR71KR81KV C CP 1 0P 1 1P 1 2P 1 3P 1 4P 1 5P 1 6P 1 7112233445566778899101011111212131314141515161617171818191920202121222223232424252526262727282829293030313132323333343435353636373738383939404041414242434344444545464647474848494950505151525253535454555556565757585859596060U1P O R T A1122334455667788991010111112121313141415151616171718181919202021212222232324242525262627272828292930303131323233333434353536363737383839394040414142424343444445454646474748484949505051515252535354545555565657575858595960606161626263636464656566666767686869697070U2P O R T BV C CD0D1D2D3D4D5D6D7A8A9 A 1 0C S 0C S 1C S 2C S 3C S 4C S 5C S 6C S 7WRP 1 0P 1 1P 1 2P 1 3P 1 4P 1 5P 1 6P 1 7+ 1 2 V 1 2 VA G N D A G N DA G N DCS1W R 12A G N D3D 1 34D 1 25D 1 16D 1 07V f e r8R f b9G N D10I o u t111I o u t212D 1 713D 1 614D 1 515D 1 416X f e r17W R 218I L E19V C C20U3D A C 0 8 3 2V C CA G N DD0D1D2D3D4D5D6D7C S 2C S 2WRWRRW1kC20 . 2 u+123411U 4 AL M 3 2 4C10 . 4 7 uV C CR91 0 K +567U 4 BL M 3 2 4R 1 02 0 KR 1 12 0 KA G N DA G N D+ 1 2 V 1 2 VLiL E DV C CRi6 8 0 RUo1234 5678U51 4 0 3L1L2L3L4C i10 . 1 uC i20 . 1 uC i30 . 1 uV C CC i42 2 uC i51 0 uC i61 0 u+ 1 2 V 1 2 VA G N D A G N DA G N DA G N D 17 (2)LM324 工作原理 （ 管腳功能如圖 9 所示 ） 圖 9 LM324 管腳圖 LM324 時四運放集成電路 ，它采用 14 腳雙烈直插塑料封袋，外形如圖 1 所示。他的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運算放大器，除電源共用外，四組運放相互獨立。每一組運算放大器可用圖 中 所示的符號來表示，它有 5 個引出腳，其中 “+”、 “”為兩個信號輸入端，“V+”、 “V”為正、負(fù)電源端， “OUT”為輸出端。兩個信號輸入端中， “”為反相輸入端，表示運放輸出端 OUT 的信號與該輸入端的為相反； “+”為同相輸入端，表示運放輸出端 OUT的信號與輸入端的相位相同。 LM324 的引腳排列見圖 9。 由于 LM324 四運放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可但電源使用，價格低廉等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。 在此項目中用了 LM324 的三組運放，分別置于第一級輸出，第一、二級之間，第二級輸出。 (3)MC1403 工作原理 （ 管腳功能如圖 10 所示 ） 圖 10 MC1403 管腳圖 18 MC1403 是低壓基準(zhǔn)芯片。一般用作 8 到 12bit 的 D/A 芯片 的基準(zhǔn)電壓等一些需要基本精準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓的場合。 輸出電壓： +/25Mv 輸入電壓范圍： 輸出電流： 10Ma 因為輸出是固定的，所以電路很簡單。就是 Vin 接電源輸入， GND 接地， Vout 加一個 到 1uf 的電容就可以了。 Vout 一般用于 8 到 12bit 的 D/A 芯片的基準(zhǔn)電壓。 在此項目里 MC1403 起到了穩(wěn)壓的作用，它基準(zhǔn)了 DAC0832 的 8 腳需要的 。使其DAC0832 能夠正常工作。 四、 軟件設(shè)計 達盛平臺有 DSP、 ARM、單片機等，經(jīng)過分析和我們所學(xué)知識，我們選用單片 機平臺。因為單片機技術(shù)比較成熟，開發(fā)過程可利用的資源和工具豐富，最大的優(yōu)點是價格便宜，成本低。調(diào)試軟件采用 是眾多單片機應(yīng)用開發(fā)軟件中優(yōu)秀軟件之一，界面友好，易寫易操作。在調(diào)試程序中，軟件仿真功能也很強，軟件調(diào)通，再通過編程器下載到 AT89S52 中，然后插到系統(tǒng)中即可獨立完成所有的控制。 軟件設(shè)計上，根據(jù)功能分了幾個模塊編程。模塊主要有：主程序模塊、鋸齒波模塊、三角波模塊、正弦波模塊、方波模塊、延時子程序模塊等。 顯示波形模塊是利用 DAC0832 的 8 位特點，把波形的數(shù)據(jù)以 8 位 數(shù)據(jù)的形勢送進 CPU中，只要一按鍵就能顯示波形。 19 主程序流程圖 開 始K E Y 1 鍵 按 下 了嗎 ？K E Y 3 鍵 按 下 了嗎 ？K E Y 2 鍵 按 下 了嗎 ？K E Y 4 鍵 按 下 了嗎 ？輸 出 鋸 齒 波輸 出 三 角 波輸 出 正 弦 波輸 出 方 波YYYYNNNN 本軟件設(shè)計過程中主要實現(xiàn)利用按鍵來控制不同波形的輸出，當(dāng)按鍵 1 按下時，函數(shù)發(fā)生器就輸出鋸齒波；當(dāng)按鍵 2 按下時，函數(shù)發(fā)生器就輸出三角波；當(dāng)按鍵 3 按下時，函數(shù)發(fā)生器就輸出正弦波；當(dāng)按鍵 4 按下時，函數(shù)發(fā)生器就輸出方波。通過按鍵可以以任意循環(huán)方式輸出不同波形。 鋸齒波程序流程圖 20 開 始 0 0 H → A（ A ） → 0 8 3 2 輸 出（ A ） = F 0 H ？A + 1 → A置 D A C 0 8 3 2 口 地 址 4 0 0 0 HNY 鋸齒波產(chǎn)生首先將 DAC0832 口地址至為 4000H，然后將 00H 送入寄存器 A 中，DAC0832 輸出 A 中的內(nèi)容，當(dāng) A 中的內(nèi)容等于 F0H 返回開始，當(dāng) A 中的內(nèi)容不為 0FH時， A 中的內(nèi)容累加，從而輸出波形。 三角波程序流程圖 三角波產(chǎn) 生首先將DAC0832口地址至為 4000H，通過 A 中數(shù)值的加一遞升，當(dāng) A 中的內(nèi)容為 0 時，與 0FFH 相比，相等時 A 中的內(nèi)容減一遞減，從而循環(huán)產(chǎn)生三角波。 開始置 DAC 0832 口地址 4000 H（ A ） ? 0832 輸出A + 1 ? AA = 0 ?A 1 ? A輸入一個數(shù)字量 FFH ? A（ A ） ? 0832 輸出輸入一個數(shù)字量 00 H ? AA = 0 ?YNNY 21 正弦波程序流程圖 開 始置 Ｄ Ａ Ｃ 0 8 3 2 口 地 址 ４ 0 0 0 H查 表 格 取 數(shù) 送 0 8 3 2Ｒ １ + 1 → Ｒ １取 表 格 初 值 R 1 ← 0 0 H 正弦波波形設(shè)計通過查表指令得出。 方波程序流程圖 開始置 ＤＡＣ 0832 口地址 ４ 000 H輸出對應(yīng)模擬量00 H ? A延時ＦＦ H ? A輸出對應(yīng)模擬量延時 22 方波產(chǎn)生首先將 DAC0832 口地址至為 4000H，當(dāng) A 中的內(nèi)容為 0 時，輸出對應(yīng)模擬量，然后延時，當(dāng) A 中的內(nèi)容為 0FFH 時，同樣輸出對應(yīng)模擬量，再延時，從而得到方波。 延時子程序流程圖 延時程序如下： DELY: MOV R7,07H DLY0: MOV R6,00H NOP DLY1: DJNZ R6,DLY1 DJNZ R7,DLY0 RET 方波的上限和下限的延時時間為 ： 3ms S=1+(1+1+2256+2)7=3612μS 五、測試結(jié)論 （ 1） 硬件板如圖 11 所示 開始R 6 賦初值R 7 賦初值R 7 減 1R 7 是否為 0 ？R 6 減 1R 6 是否為 0 ？返回YYNN 23 圖 11 硬件板圖 （ 2）產(chǎn)生各種波形電壓輸出范圍及頻率如下 ： 鋸齒波： VPP min= T= f= VPP max= 三角波： VPP min= T= f= VPP max=5V 正弦波： VPP min= T= f= VPP max= 方波： VPP min= T= f= VPP max= 通過按鍵控制可產(chǎn)生方波、鋸齒波、三角波、