09-17-18DA轉(zhuǎn)換器應(yīng)用

1、 智能儀器與系統(tǒng)智能儀器與系統(tǒng)1718學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)第第2章章 智能儀器輸入智能儀器輸入/輸出通道及接口技術(shù)輸出通道及接口技術(shù)（七（七) DAC) DAC的應(yīng)用的應(yīng)用一. DACDAC的應(yīng)用的應(yīng)用1.1.數(shù)字波合成技術(shù)數(shù)字波合成技術(shù) 利用程序控制的方法不斷的給利用程序控制的方法不斷的給DACDAC輸入不同輸入不同的數(shù)字量的數(shù)字量, ,可以在可以在DACDAC輸出端得到連續(xù)變化的波輸出端得到連續(xù)變化的波形。例如形。例如8 8位位DACDAC和單片機(jī)如下圖形式相連和單片機(jī)如下圖形式相連: :1)1)階梯波發(fā)生器階梯波發(fā)生器 如果如果周而復(fù)始的連續(xù)給周而復(fù)始的連續(xù)給DACDAC輸出輸出0-2550-255

2、各個(gè)數(shù)字各個(gè)數(shù)字, ,就就可在可在DACDAC輸出端得到連續(xù)不斷的階梯波。輸出端得到連續(xù)不斷的階梯波。 例如以下程序中例如以下程序中DELAYDELAY為延時(shí)子程序?yàn)檠訒r(shí)子程序, ,每隔一個(gè)每隔一個(gè)DELAYDELAY時(shí)間輸出一個(gè)階梯電平時(shí)間輸出一個(gè)階梯電平. .指向指向DACDAC口地址口地址; ;給出給出ADC0832ADC0832的口地址的口地址; ;輸出數(shù)碼到輸出數(shù)碼到DACDAC; ;數(shù)碼增加數(shù)碼增加N N; ;調(diào)用延時(shí)子程序得到階梯寬度調(diào)用延時(shí)子程序得到階梯寬度循環(huán)循環(huán)2)2)鋸齒波發(fā)生器鋸齒波發(fā)生器 當(dāng)階梯波發(fā)生器的階梯長(zhǎng)度和高度很小時(shí)當(dāng)階梯波發(fā)生器的階梯長(zhǎng)度和高度很小時(shí),即延長(zhǎng)

3、即延長(zhǎng)時(shí)間時(shí)間DELAY很小且很小且D/A位數(shù)較多時(shí)位數(shù)較多時(shí),可將階梯波近似可將階梯波近似看為一條直線看為一條直線,直線循環(huán)發(fā)生直線循環(huán)發(fā)生,可輸出鋸齒波可輸出鋸齒波.如下圖如下圖所示所示:(a為正向鋸齒波為正向鋸齒波,(b)為負(fù)向鋸齒波為負(fù)向鋸齒波.程序如下程序如下: :3)3)三角波發(fā)生器三角波發(fā)生器 將上述將上述正向鋸齒波和負(fù)向鋸齒波合起來(lái)可輸出三正向鋸齒波和負(fù)向鋸齒波合起來(lái)可輸出三角波角波. .4)矩形波發(fā)生器矩形波發(fā)生器 如果矩形波的高電平寬度為如果矩形波的高電平寬度為T(mén)1，低電平的寬度為，低電平的寬度為T(mén)2，相應(yīng)于高電平的輸出數(shù)碼為，相應(yīng)于高電平的輸出數(shù)碼為HIGH，相應(yīng)于低，相

4、應(yīng)于低電平的輸出數(shù)碼為電平的輸出數(shù)碼為L(zhǎng)OW，針對(duì)上圖，執(zhí)行下面程序，針對(duì)上圖，執(zhí)行下面程序可以得到矩形波的輸出?？梢缘玫骄匦尾ǖ妮敵?。 MOV A, # HIGH ;LOOP4: MOVX DPTR, A；輸出高電平數(shù)碼到；輸出高電平數(shù)碼到DAC CALL DT1 ；延時(shí)；延時(shí)T1 MOV A, # LOW MOV DPTR, A ；輸出低電平數(shù)碼到；輸出低電平數(shù)碼到DAC CALL DT2 ；延時(shí)；延時(shí)T2 SJMP LOOP4 ；循環(huán)；循環(huán) END 5)5)正弦波發(fā)生器正弦波發(fā)生器 正弦波發(fā)生器廣泛應(yīng)用于檢測(cè)和儀表的信號(hào)源，傳統(tǒng)正弦波發(fā)生器廣泛應(yīng)用于檢測(cè)和儀表的信號(hào)源，傳統(tǒng)的方法是用的方

5、法是用RC振蕩器或振蕩器或LC振蕩器來(lái)產(chǎn)生，但其頻率一般振蕩器來(lái)產(chǎn)生，但其頻率一般較低，后來(lái)用晶振，頻率穩(wěn)定度大為提高。晶振與鎖相頻較低，后來(lái)用晶振，頻率穩(wěn)定度大為提高。晶振與鎖相頻率合成器相結(jié)合，就可以得到各種頻率的正弦波信號(hào)及非率合成器相結(jié)合，就可以得到各種頻率的正弦波信號(hào)及非正弦波信號(hào)。但這個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜，造價(jià)高。正弦波信號(hào)。但這個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜，造價(jià)高。 如果利用如果利用DAC和單片機(jī)接口再加上合適的軟件方法和單片機(jī)接口再加上合適的軟件方法可得到的正弦波發(fā)生器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用靈活，穩(wěn)可得到的正弦波發(fā)生器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用靈活，穩(wěn)定度高等特點(diǎn)定度高等特點(diǎn),在智能電子測(cè)量?jī)x器中較好得到了使用在智能

6、電子測(cè)量?jī)x器中較好得到了使用. 例如要求產(chǎn)生有正負(fù)電壓輸出的正弦波例如要求產(chǎn)生有正負(fù)電壓輸出的正弦波,則要采用雙則要采用雙極性輸出形式的極性輸出形式的DAC和單片機(jī)連接的電路和單片機(jī)連接的電路.編程前先進(jìn)編程前先進(jìn)行離線計(jì)算工作行離線計(jì)算工作.例下圖中就將例下圖中就將360分為分為256個(gè)點(diǎn)個(gè)點(diǎn),則每則每二點(diǎn)的間隔約二點(diǎn)的間隔約1.4 ,然后計(jì)算每個(gè)點(diǎn)的電壓所對(duì)應(yīng)的然后計(jì)算每個(gè)點(diǎn)的電壓所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量數(shù)字量,并將這些數(shù)值列成一個(gè)表格編入程序中并將這些數(shù)值列成一個(gè)表格編入程序中.運(yùn)用時(shí)運(yùn)用時(shí),只要反復(fù)輸出這組數(shù)據(jù)到只要反復(fù)輸出這組數(shù)據(jù)到DAC,就可以在就可以在DAC的輸出端的輸出端獲得正弦波獲得正

7、弦波,具體接線圖與程序如下所示具體接線圖與程序如下所示:正弦波程序如下：正弦波程序如下： MOV R5, #00H ;計(jì)數(shù)器賦初值計(jì)數(shù)器賦初值SIN: MOV A, R5 ; MOV DPTR, #TAB ; MOVC A, A+DPTR ;查表得輸出值查表得輸出值 MOV DPTR, #7FFFH ;指向指向80328032口地址口地址 MOVX R1, A ;輸出數(shù)據(jù)到輸出數(shù)據(jù)到DACDAC INC R5 ;計(jì)數(shù)器加計(jì)數(shù)器加1 1 AJMP SIN ;循環(huán)循環(huán)TAB:DB 80H,83H,86H,8DH,90H,93H,96HTAB:DB 80H,83H,86H,8DH,90H,93H,9

8、6H DB 99H,9CH,9FH,A2H,A5H,A8H,ABH,AEH DB 99H,9CH,9FH,A2H,A5H,A8H,ABH,AEH DB B1H,B4H,B7H,BAH,BCH,BFH,C2H,C5 DB B1H,B4H,B7H,BAH,BCH,BFH,C2H,C5 DB C7H,CAH,CCH,CFH,D1H,D4H,D6H,D8H DB C7H,CAH,CCH,CFH,D1H,D4H,D6H,D8H DB DAH,DDH,DFH,E1H,E4H,E5H,E7H,E9H DB DAH,DDH,DFH,E1H,E4H,E5H,E7H,E9H 作業(yè)作業(yè): :思考題思考題: :1.1.請(qǐng)利用請(qǐng)利用DAC0832 D/ADAC0832 D/A轉(zhuǎn)換器、轉(zhuǎn)換器、LM311LM311高速電壓比較高速電壓比較（用法可看參考書(shū)）和（用法可看參考書(shū)）和89C51 89C51 構(gòu)成一個(gè)構(gòu)成一個(gè)8 8位逐次逼位逐次逼近式近式A/DA/D轉(zhuǎn)換器。請(qǐng)給出其硬、軟件的設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)換器。請(qǐng)給出其硬、軟件的設(shè)計(jì)。2.2.在一個(gè)在一個(gè)MCS-51MCS-51單片機(jī)和單片機(jī)和DAC0832DAC0832接口電路中接口