單片機(jī)DAC0832波形發(fā)生器實(shí)驗(yàn)報(bào)告

ID:249338 · 發(fā)表于 2017-12-1 15:06

一個(gè)能產(chǎn)生正弦波、方波、三角波、梯形波、鋸齒波的波形發(fā)生器。
基本實(shí)現(xiàn)：5個(gè)按鍵，每按一次按鍵后輸出對(duì)應(yīng)波形
            5個(gè)led指示對(duì)應(yīng)波形
            示波器中顯示2~3個(gè)周期波形時(shí)，正弦波波形要光滑
            雙極性電壓輸出，電壓幅值可調(diào).
仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

電路圖

實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)名稱：波形發(fā)生器

班級(jí)：應(yīng)物142

小組成員：董世豪謝士輝孫志偉趙輝孫豪

單片機(jī)實(shí)驗(yàn)——DA轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

DA轉(zhuǎn)換器是將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量的電路，主要用于數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、自動(dòng)測(cè)試設(shè)備、醫(yī)療信息處理、電視信號(hào)的數(shù)字化、圖像信號(hào)的處理和識(shí)別、數(shù)字通信和語(yǔ)音信息處理等。按數(shù)字量輸入方式：并行輸入和串行輸入DA轉(zhuǎn)換器。按模擬量輸出方式：電流輸出和電壓輸出DA轉(zhuǎn)換器。按DA轉(zhuǎn)換的分辯率：低分辯率、中分辯率和高分辯率DA轉(zhuǎn)換器。學(xué)習(xí)并熟悉如何設(shè)置DA轉(zhuǎn)換對(duì)于科學(xué)研究等將產(chǎn)生重要影響。

1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>

了解常用DA轉(zhuǎn)換芯片的結(jié)構(gòu)組成，工作原理。
掌握DAC0832的引腳功能，與單片機(jī)連接。
理解單、雙極輸出方式的電路結(jié)構(gòu)原理，學(xué)會(huì)用這兩種方式。

( 4 ) 設(shè)計(jì)一個(gè)能產(chǎn)生正弦波、方波、三角波、梯形波、鋸齒波的波形發(fā)生器。

2 D/A轉(zhuǎn)換器工作原理
任D/A是將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的器件，D/A的輸出是電壓或電流信號(hào)。衡量D/A性能的主要參數(shù)是：
分辨率：即輸出模擬量的最小變化量。
滿刻度誤差：即輸入為全1時(shí)，實(shí)際輸出電壓與理想值之差。
輸出范圍
轉(zhuǎn)換時(shí)間：從轉(zhuǎn)換器的輸入改變到輸出穩(wěn)定的時(shí)間間隔。
是否容易與CPU接口。
3 DAC0832工作方式
DAC0832三種工作方式
單緩沖方式：若應(yīng)用系統(tǒng)中只有一路D/A轉(zhuǎn)換或雖然有奪路轉(zhuǎn)換，但并不要求各路信號(hào)同步輸出時(shí)，則采用單緩沖的方式來接口。方法是：使鎖存器和DAC寄存器同時(shí)接收數(shù)據(jù)。
雙緩沖方式：當(dāng)多路D/A信號(hào)要求同步輸出時(shí)，則采用雙緩沖方式。方法是：分別使其輸入鎖存器接收數(shù)據(jù)；同時(shí)傳送數(shù)據(jù)到其DAC寄存器，以實(shí)現(xiàn)多路轉(zhuǎn)換同步輸出。
直通方式：所有控制信號(hào)均有效，適宜連續(xù)控制時(shí)。

D/A轉(zhuǎn)換
D/A芯片DAC0832的應(yīng)用：DAC0832是8位             D/A芯片，片內(nèi)帶數(shù)據(jù)鎖存器，電流輸出。該系列產(chǎn)品包括DAC0830——32，它們可以完全相互代換。它由8位輸入鎖存器、8位DAC寄存器、8位D/A轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路組成
ADC0808引腳如圖，各引腳功能如下：
DI0-DI7：數(shù)據(jù)輸入線，TLL電瓶。
ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號(hào)輸入線，高電平有效。
CS：片選信號(hào)輸入線，低電平有效。
WR1：為輸入寄存器的寫選通信號(hào)。
XFER：數(shù)據(jù)傳送控制信號(hào)輸入線，低電平有效。
WR2：為DAC寄存器寫選通輸入線。
Iout1：電流輸出線。當(dāng)輸入全為1時(shí)Iout1最大。
Iout2：電流輸出線。其值與Iout1之和為常數(shù)。
Rfb：反饋信號(hào)輸入線，芯片內(nèi)部有反饋電阻。
Vcc：電源輸入線（+5v~+15v）
Vref：基準(zhǔn)電壓輸入線（-10v~+10v）
AGND：模擬地，模擬信號(hào)和基準(zhǔn)信號(hào)參考地。
DGND：數(shù)字地，兩種地線在基準(zhǔn)電源處共地比較好。

主要功能電路

4.0 電路圖
4.1轉(zhuǎn)換電路

4.2波形指示燈

4.3按鍵電路

4.4單片機(jī)電路



4.5 運(yùn)行結(jié)果
三角形

方波
鋸齒波
梯形波
正弦波

5. 總結(jié)
方波擬合成功，其他波形擬合存在問題。

單片機(jī)源程序如下:

#include "reg52.h"

#include <math.h>

#define ADC_PORT P2 //如圖，ADC0832連接端口

//老師要求的5種波

#define W_SINE 0

#define W_SQU 1

#define W_TRI 2

#define W_TRA 3

#define W_SAW 4

#define PI 3.1415926f //圓周率好像是這個(gè)數(shù)

//簡(jiǎn)化類型符寫法

typedef unsigned char u8;

typedef unsigned int u16;

typedef unsigned long u32;

sbit ADC_CS_WR=P3^0; //如圖，ADC0832使能口

//老師要求的5個(gè)LED，接P0口

sbit LED0=P0^0;

sbit LED1=P0^1;

sbit LED2=P0^2;

sbit LED3=P0^3;

sbit LED4=P0^4;

//圖給出的5個(gè)按鍵

sbit KEY0=P1^0;

sbit KEY1=P1^1;

sbit KEY2=P1^2;

sbit KEY3=P1^3;

sbit KEY4=P1^4;

//全局變量

u8 mode;//模式：正弦波……

u16 freq;//頻率

u8 time;//計(jì)次參數(shù)

u8 AM;//調(diào)幅

void Timer0Init(void);

void scanKey(void);

void sys_init(void);

void sine_wave(u8 location);//正弦波

void squ_wave(u8 location);//方……

void tri_wave(u8 location);//三……

void tra_wave(u8 location);//梯……

void saw_wave(u8 location);//鋸……

void Timer0Init(void)             //100微秒@12.000MHz

{

      TMOD &= 0xF0;             //設(shè)置定時(shí)器模式

      TMOD |= 0x02;             //設(shè)置定時(shí)器模式

      TL0 = 0x9C;             //設(shè)置定時(shí)初值

      TH0 = 0x9C;             //設(shè)置定時(shí)重載值

      TF0 = 0;             //清除TF0標(biāo)志

      TR0 = 1;             //定時(shí)器0開始計(jì)時(shí)

      EA = 1;       //開總中斷

      ET0 = 1;       //開定時(shí)器0中斷

}

void scanKey(void)//按鍵掃描

{

      if(KEY0==0)

      {

            mode=0;

            P0=0xFF;//滅所有燈

            LED0=0;

      }



      if(KEY1==0)

      {

            mode=1;

            P0=0xFF;//滅所有燈

            LED1=0;

      }



      if(KEY2==0)

      {

            mode=2;

            P0=0xFF;//滅所有燈

            LED2=0;

      }



      if(KEY3==0)

      {

            mode=3;

            P0=0xFF;//滅所有燈

            LED3=0;

      }



      if(KEY4==0)

      {

            mode=4;

            P0=0xFF;//滅所有燈

            LED4=0;

      }

}

void sys_init(void)//系統(tǒng)初始化

{

      time=0;

      ADC_CS_WR=0;

      ADC_PORT=0;

      mode=0;//默認(rèn)輸出正弦波

      freq=100;//默認(rèn)頻率100Hz

      AM=255;//最大幅度

}

void sine_wave(u8 location)//輸出正弦波

{

      double x=(double)location/50*PI;//把0-100放縮到0-2派(pai，沒有那個(gè)符號(hào)，好難受(╯﹏╰))

      u8 y=(sin(x)*(AM/2)+(AM/2));//算出y，并放縮到0-254（因?yàn)锳DC范圍0-AM，感覺這個(gè)芯片好落后）

      ADC_PORT=y;

}

void squ_wave(u8 location)//方……

{

      if(location<50)

            ADC_PORT=AM;

      else

            ADC_PORT=0x0;//這個(gè)好簡(jiǎn)單

}

void tri_wave(u8 location)//三……

{

      //為了簡(jiǎn)化，在單周期輸出V字形

      u8 y;

      if(location<50)

            y=(50-location)*AM/50;

      else

            y=(location-50)*AM/50;

      ADC_PORT=y;

      //偶函數(shù)，信不？當(dāng)然你說奇函數(shù)也沒錯(cuò)

}

void tra_wave(u8 location)//梯……

{

      u8 y;

      if(location<25)

            y=0xFF;

      else if(location<50)

            y=(50-location)*AM/25;

      else if(location<75)

            y=0;

      else

            y=(location-75)*AM/25;

      ADC_PORT=y;

}

void saw_wave(u8 location)//鋸……

{

      ADC_PORT=location*AM/100;

      //用（100-location）也以變成反向鋸齒

}

void Timer0Work() interrupt 1 //中斷服務(wù)函數(shù)

{

      switch(mode)

……………………

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2017-12-1 15:06 上傳
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