單片機(jī)+TLC5628正弦波發(fā)生器代碼與Proteus仿真圖

ID:845605 · 發(fā)表于 2021-7-17 22:00

仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

利用已知器件完成一個(gè)簡(jiǎn)易信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)。
二、設(shè)計(jì)內(nèi)容
請(qǐng)利用你熟悉的單片機(jī)和8路輸出串行8位D/A轉(zhuǎn)換器TLC5628設(shè)計(jì)一個(gè)鋸齒波信號(hào)發(fā)生器，相關(guān)TLC5628資料請(qǐng)自行檢索資料，設(shè)參考電壓，電源電壓，運(yùn)算放大器型號(hào)任意。
設(shè)計(jì)要求及指標(biāo)：（1）輸出幅度。
                        （2）輸出頻率之間任意。
         （3）畫(huà)出設(shè)計(jì)簡(jiǎn)略電路。
四、設(shè)計(jì)步驟
1.通過(guò)TLC5628引腳圖以及邏輯功能圖，設(shè)計(jì)出符合要求的電路圖（通過(guò)protus仿真）
電路圖設(shè)計(jì)結(jié)果：
2.程序設(shè)計(jì)，通過(guò)TLC5628參數(shù)資料中的時(shí)序仿真，設(shè)計(jì)出產(chǎn)生鋸齒波的程序
程序如下：
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
/*定義I/O端口*/
sbit CLK = P0^0; //串行時(shí)鐘,下降沿有效
sbit DAT = P0^1; //串行數(shù)據(jù)
sbit LOAD = P0^7; //串行數(shù)據(jù)加載,下降沿有效
sbit LDAC = P0^3; //DAC更新鎖存控制,下降沿有效
/*函數(shù)申明*/
void delayms(unsigned char ms);
void TCL5620_Write(unsigned char addr, bitrng, unsigned char dat);
void Init_TLC5620();
void jichiWave();
void delay5us(void); //誤差 0us
/*函數(shù)定義*/
/*延時(shí)函數(shù)*/
void delayms(unsigned char ms)
{
   unsignedchar i;
   while(ms--)
   {
            for(i= 0; i < 250; i++)
            {
                  _nop_();
                  _nop_();
                  _nop_();
                  _nop_();
            }
   }
}
void delay5us(void) //誤差 0us
{
unsigned char a;
for(a=1;a>0;a--);
}
/*TCL5620 driver*/
void TCL5620_Write(unsigned char addr, bitrng, unsigned char dat)
{
   unsignedchar n;
   //發(fā)送通道地址
   n= 3;
   do
   {
            DAT= (bit)(addr & 0x02);
            addr<<= 1;
            CLK= 0;
            CLK= 1;
   }while(--n!= 0);
   //發(fā)送RNG位
   DAT= rng;
   CLK= 0;
   CLK= 1;
   //發(fā)送8位DAC數(shù)據(jù)
   n= 8;
   do
   {
            DAT= (bit)(dat & 0x80);
            dat<<= 1;
            CLK= 0;
            CLK= 1;
   }while(--n!= 0);

   //加載數(shù)據(jù)
   LOAD= 0;
//    delay5us();
   LOAD= 1;
//    delay5us();
   LDAC= 0;
//    delay5us();
   LDAC= 1;
}
/*初始化TLC5620*/
void Init_TLC5620()
{
   DAT= 1;
   CLK= 1;
   LDAC= 1;
   LOAD= 1;
}
/*
   TLC5620轉(zhuǎn)換一次大概要12.5us
   即最高80KHz
   但是用51單片機(jī),晶振為12MHz
   最快產(chǎn)生一個(gè)方波為2us,即最高頻率為500KHz

   正弦波產(chǎn)生函數(shù)
   用32個(gè)點(diǎn)
*/
void SinWave()
{
   /*根據(jù)曲線光滑來(lái)選取采樣點(diǎn)*/
   codeunsigned char SinTab[] =
   {
      255,240,230,220,210,200,190,180,170,160,150,140,130,120,110,100,90,80,70,60,50,40,30,20,10,0
   };
   unsignedchar n;
   for(n= 0; n < 25; n++)
   {
            TCL5620_Write(0,0,SinTab[n]);
            delayms(1);
   }
}
void main()
{
   Init_TLC5620();
   while(1)
   {
            SinWave();
   }

}
3.燒錄HEX文件
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的仿真與驗(yàn)證
信號(hào)為鋸齒波，符合設(shè)計(jì)要求。
六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)
本系統(tǒng)的硬件電路非常簡(jiǎn)單，關(guān)鍵在于軟件算法的設(shè)計(jì)。信號(hào)發(fā)生器的最重要指標(biāo)就是頻率的穩(wěn)定性，因此，如何通過(guò)單片機(jī)來(lái)產(chǎn)生精確的控制信號(hào)以使頻率穩(wěn)定是其關(guān)鍵所在。本設(shè)計(jì)在程序中已設(shè)計(jì)好數(shù)據(jù)表格，每個(gè)周期的采樣點(diǎn)數(shù)為40個(gè)。這樣就將頻率穩(wěn)定問(wèn)題轉(zhuǎn)換為采樣周期的精確定位問(wèn)題了。
本設(shè)計(jì)采用定時(shí)器中斷方式來(lái)產(chǎn)生精確的采樣間隔，具體的算法。
首先是設(shè)定一個(gè)定時(shí)器中斷的基準(zhǔn)時(shí)間，然后將采樣時(shí)間間隔，設(shè)置為定時(shí)器中斷基準(zhǔn)時(shí)間的整數(shù)倍，倍數(shù)參量可根據(jù)頻率按鍵掃描函數(shù)的結(jié)果以及初值來(lái)確定。
D/A作為一種常見(jiàn)的應(yīng)用電子儀器設(shè)備，傳統(tǒng)的波形產(chǎn)生一般可以完全由硬件電路搭接而成，如采用555振蕩電路發(fā)生正弦波、三角波和方波的電路便是可取的路徑之一,不用依靠單片機(jī)。但是這種電路存在波形質(zhì)量差，控制難，可調(diào)范圍小，電路復(fù)雜和體積大等缺點(diǎn)。在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中，如工業(yè)過(guò)程控制，生物醫(yī)學(xué)，地震模擬機(jī)械振動(dòng)等領(lǐng)域常常要用到低頻信號(hào)源。而由硬件電路構(gòu)成的低頻信號(hào)其性能難以令人滿意，而且由于低頻信號(hào)源所需的RC要很大。大電阻，大電容在制作上有困難，參數(shù)的精度亦難以保證。體積大，漏電，損耗顯著更是其致命的弱點(diǎn)。一旦工作需求功能有增加，則電路復(fù)雜程度會(huì)大大增加。
利用單片機(jī)采用程序設(shè)計(jì)方法來(lái)產(chǎn)生低頻信號(hào)，其頻率底線很低。具有線路相對(duì)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格低廉，頻率穩(wěn)定度高，抗干擾能力強(qiáng)，用途廣泛等優(yōu)點(diǎn)，并且能夠?qū)Σㄐ芜M(jìn)行細(xì)微調(diào)整，改良波形，使其滿足系統(tǒng)的要求。只要對(duì)電路稍加修改，調(diào)整程序，即可完成功能升級(jí)。
(1)分析確定設(shè)計(jì)方案。在分析的過(guò)程中一定要多查資料多聽(tīng)取意見(jiàn)，盡量站在別人的肩膀上少走彎路。對(duì)所選的也大概有了一些了解，下一步就是在這樣一個(gè)基礎(chǔ)上,綜合已有的資料來(lái)更透徹的分析。
(2)查閱資料。上網(wǎng)查資料是必不可少的，目前各大搜索引擎都推出有自己特色的搜索服務(wù)，一定要找到適合自己的東西。
(3)學(xué)習(xí)的能力。明確了問(wèn)題并且分析了然后就是如何實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題了。這個(gè)時(shí)候?qū)W習(xí)能力顯得特別的重要。如何通過(guò)自己的努力把不明白的東西搞明白，這對(duì)學(xué)習(xí)的能力有很高的要求。接著自己開(kāi)始編寫(xiě)簡(jiǎn)單的程序來(lái)檢驗(yàn)一下學(xué)習(xí)的效果，理論學(xué)習(xí)和工作實(shí)際緊密結(jié)合起來(lái)。
(4)要實(shí)際動(dòng)手，防止眼高手底。

仿真代碼51hei下載地址：

prj.zip (49.23 KB, 下載次數(shù): 33)

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