2019年11月07日 | 单片机DAC0832波形发生器实验报告

一个能产生正弦波、方波、三角波、梯形波、锯齿波的波形发生器。

基本实现：

5个按键，每按一次按键后输出对应波形
5个led指示对应波形

示波器中显示2~3个周期波形时，正弦波波形要光滑              
双极性电压输出，电压幅值可调.

仿真原理图如下

实验报告

实验名称：波形发生器

单片机实验——DA转换实验

DA转换器是将数字量转换为模拟量的电路，主要用于数据传输系统、自动测试设备、医疗信息处理、电视信号的数字化、图像信号的处理和识别、数字通信和语音信息处理等。按数字量输入方式：并行输入和串行输入DA转换器。按模拟量输出方式：电流输出和电压输出DA转换器。按DA转换的分辩率：低分辩率、中分辩率和高分辩率DA转换器。学习并熟悉如何设置DA转换对于科学研究等将产生重要影响。

1实验目的

• 了解常用DA转换芯片的结构组成，工作原理。

• 掌握DAC0832的引脚功能，与单片机连接。

• 理解单、双极输出方式的电路结构原理，学会用这两种方式。
  

      ( 4 )  设计一个能产生正弦波、方波、三角波、梯形波、锯齿波的波形发生器。

2 D/A转换器工作原理

任D/A是将数字量转换成模拟量的器件，D/A的输出是电压或电流信号。衡量D/A性能的主要参数是：

分辨率：即输出模拟量的最小变化量。

满刻度误差：即输入为全1时，实际输出电压与理想值之差。

输出范围

转换时间：从转换器的输入改变到输出稳定的时间间隔。

是否容易与CPU接口。

3 DAC0832工作方式

DAC0832三种工作方式

• 单缓冲方式：若应用系统中只有一路D/A转换或虽然有夺路转换，但并不要求各路信号同步输出时，则采用单缓冲的方式来接口。方法是：使锁存器和DAC寄存器同时接收数据。

• 双缓冲方式：当多路D/A信号要求同步输出时，则采用双缓冲方式。方法是：分别使其输入锁存器接收数据；同时传送数据到其DAC寄存器，以实现多路转换同步输出。

• 直通方式：所有控制信号均有效，适宜连续控制时。
  

D/A转换

D/A芯片DAC0832的应用：DAC0832是8位              D/A芯片，片内带数据锁存器，电流输出。该系列产品包括DAC0830——32，它们可以完全相互代换。它由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组成

ADC0808引脚如图，各引脚功能如下：

• DI0-DI7：数据输入线，TLL电瓶。

• 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，低电平有效。

• WR1：为输入寄存器的写选通信号。

• XFER：数据传送控制信号输入线，低电平有效。

• WR2：为DAC寄存器写选通输入线。

• Iout1：电流输出线。当输入全为1时Iout1最大。

• Iout2：电流输出线。其值与Iout1之和为常数。

• Rfb：反馈信号输入线，芯片内部有反馈电阻。

• Vcc：电源输入线（+5v~+15v）

• Vref：基准电压输入线（-10v~+10v）

• AGND：模拟地，模拟信号和基准信号参考地。

• DGND：数字地，两种地线在基准电源处共地比较好。
  

• 主要功能电路
  

4.0 电路图

4.1转换电路

4.2波形指示灯

4.3按键电路

4.4单片机电路

4.5 运行结果

三角形

方波

锯齿波

梯形波

正弦波

5. 总结

方波拟合成功，其他波形拟合存在问题。

单片机源程序如下:

#include "reg52.h"

#include

#define ADC_PORT P2 //如图，ADC0832连接端口

//老师要求的5种波

#define W_SINE 0

#define W_SQU 1

#define W_TRI 2

#define W_TRA 3

#define W_SAW 4

#define PI 3.1415926f //圆周率好像是这个数

//简化类型符写法

typedef unsigned char u8;

typedef unsigned int u16;

typedef unsigned long u32;

sbit ADC_CS_WR=P3^0; //如图，ADC0832使能口

//老师要求的5个LED，接P0口

sbit LED0=P0^0;

sbit LED1=P0^1;

sbit LED2=P0^2;

sbit LED3=P0^3;

sbit LED4=P0^4;

//图给出的5个按键

sbit KEY0=P1^0;

sbit KEY1=P1^1;

sbit KEY2=P1^2;

sbit KEY3=P1^3;

sbit KEY4=P1^4;

//全局变量

u8 mode;//模式：正弦波……

u16 freq;//频率

u8 time;//计次参数

u8 AM;//调幅

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);//锯……

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

{

        TMOD &= 0xF0;                //设置定时器模式

        TMOD |= 0x02;                //设置定时器模式

        TL0 = 0x9C;                //设置定时初值

        TH0 = 0x9C;                //设置定时重载值

        TF0 = 0;                //清除TF0标志

        TR0 = 1;                //定时器0开始计时

        EA = 1;         //开总中断

        ET0 = 1;        //开定时器0中断

}

void scanKey(void)//按键扫描

{

        if(KEY0==0)

        {

                mode=0;

                P0=0xFF;//灭所有灯

                LED0=0;

        }

        if(KEY1==0)

        {

                mode=1;

                P0=0xFF;//灭所有灯

                LED1=0;

        }

        if(KEY2==0)

        {

                mode=2;

                P0=0xFF;//灭所有灯

                LED2=0;

        }

        if(KEY3==0)

        {

                mode=3;

                P0=0xFF;//灭所有灯

                LED3=0;

        }

        if(KEY4==0)

        {

                mode=4;

                P0=0xFF;//灭所有灯

                LED4=0;

        }

}

void sys_init(void)//系统初始化

{

        time=0;

        ADC_CS_WR=0;

        ADC_PORT=0;

        mode=0;//默认输出正弦波

        freq=100;//默认频率100Hz

        AM=255;//最大幅度

}

void sine_wave(u8 location)//输出正弦波

{

        double x=(double)location/50*PI;//把0-100放缩到0-2派(pai，没有那个符号，好难受(╯﹏╰))

        u8 y=(sin(x)*(AM/2)+(AM/2));//算出y，并放缩到0-254（因为ADC范围0-AM，感觉这个芯片好落后）

        ADC_PORT=y;

}

void squ_wave(u8 location)//方……

{

        if(location<50)

                ADC_PORT=AM;

        else

                ADC_PORT=0x0;//这个好简单

}

void tri_wave(u8 location)//三……

{

        //为了简化，在单周期输出V字形

        u8 y;

        if(location<50)

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

        else

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

        ADC_PORT=y;

        //偶函数，信不？当然你说奇函数也没错

}

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)//锯……

{

        ADC_PORT=location*AM/100;

        //用（100-location）也以变成反向锯齿

}

void Timer0Work() interrupt 1 //中断服务函数

{

        switch(mode)

……………………