DAC0832波形发生器课程设计实验报告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：**东华理工大学 2015年1月12日目录第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…………………………………………………………………….. .63.1 系统整体流程………………………………………………………………………….. .63.2 数模转换程序………………………………………………………………………….. .6第4章系统调试 (8)4.1 proteus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 <reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define DAC0832 P2#define ALL 65536#define Fosc 12000000uchar TH_0,TL_0,flag1,flag=0;uint FREQ=100,num;float temp;uchar code sin_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 };sbit cs=P3^6;sbit change1=P3^2;sbit change2=P3^1;sbit change3=P3^0;void delay(uint z){uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}void init(){TMOD=0X01;temp=ALL-Fosc/12.0/256/FREQ;TH_0=(uint)temp/256;TL_0=(uint)temp%256;EA=1;EX0=1;IT0=1;ET0=1;TR0=1;}void changefreq(void){if(change==0){flag++; if(flag==4) {flag=0;num=0;}}TH_0=(uint)temp/256;TL_0=(uint)temp%256;}void sanjiaobo(void){for(num=0;num<255;num++){cs=0;DAC0832=num;cs=1;}for(num=255;num>0;--num){cs=0;DAC0832=num;cs=1;}}void fangbo(void){cs=0;DAC0832=0XFF;cs=1;for(num=0;num<255;num++);cs=0;DAC0832=0X00;cs=1;for(num=255;num>0;num--);}void juchibo(void){cs=0;DAC0832=++num;cs=1;}void zhengxianbo(void){for(num=0;num<255;num++){cs=0;DAC0832=sin_num[num];cs=1;}for(num=255;num>0;num--){cs=0;DAC0832=sin_num[num];cs=1;}}void ext0() interrupt 0{changefreq();}void timer0() interrupt 1{TH0=TH_0;TL0=TL_0;TR0=0;switch(flag){case 0: {sanjiaobo();TR0=1;break;}case 1: {fangbo();TR0=1;break;}case 2: {juchibo();TR0=1;break;}case 3: {zhengxianbo();TR0=1;break;}default: ;}}void main(){init();while(1);}第4章系统调试4.1 proteus的调试矩形波锯齿波正弦波第5章结论与总结5.1 结论基于单片机的信号发生器设计，这个信号发生器的设计中涉及到一个典型的控制过程。