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基于DAC0832和AT89S52的信号发生器设计

发布时间:2020-07-21 18:20:15 阅读: 来源:腰靠厂家

摘要 该信号发生器以单片机AT89C52和D/A转换器DAC0832芯片为核心进行设计。通过AT89S52控制DAC0832产生所需电流,然后使用运算放大器LF393将其电流输出线性地转换成0~5 V电压输出。通过程序控制,可以产生一系列有规律的波形j该系统具有精度高、抗干扰性强、性能稳定、升级方便等特点,具有较高的应用价值。关键词 AT89S52;DAC0832;信号发生器;D/A转换 信号发生器是一种常用的信号源,广泛应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域。信号的产生有模拟电路、专用硬件和软件产生等方法。采用模拟电路搭建函数信号发生器,可同时产生方波、三角波、正弦波,但不能产生任意波形,存在波形质量差、控制难、可调范围小,电路复杂和体积大等缺点,且频率调节不方便。专用硬件方法产生的信号频率分辨率高、稳定性好、在线调整方便,如目前在通讯系统中应用广泛的直接数字频率合成(DDS)技术,例如AD9854是一种典型的信号产生方法,但是价格昂贵。 利用单片机通过程序设计方法产生低频信号,其频率底线较低,具有线路简单、结构紧凑、体积小、价格低廉、频率稳定度高、抗干扰能力强、用途广泛等优点,且如需要产生新的波形时,只需对程序进行修改即可。文中利用单片机AT89S52和D/A转换器DAC0832转换数字信号为0~5 V模拟电压信号,并在LCD1602显示。1 系统硬件设计 系统硬件采用模块化设计,以单片机控制器为核心,与D/A转换电路、按键电路、LCD显示电路等组成信号发生器控制系统。字符型液晶显示模块是一种专用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD,目前常用的有16×1、16×2、20×2和40×2行等模块。系统选用1602字符型LCD模块,其控制器为日立公司生产的HD44780,可用来显示数字、字符等。按键输入使用独立式按键K1、K2,主要实现数字信号DAC值的加减。 系统硬件组成框图如图1所示。

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1.1 主控芯片电路 在大部分的工控或测控设备中,8位的MCS-51系列单片机能满足大部分的控制要求,加之MCS-51系列单片机的价格优势,使MCS-51系列单片机成为单片机应用主流。AT89S52是MCS-51系列兼容单片机中的代表产品。鉴于此,本系统选用AT89S52单片机作为主控制器。1.2 D/A转换电路 D/A模块由D/A芯片和放大电路组成,系统D/A芯片选用DAC0832芯片来完成数/模转换过程。数字信号的输入从“D0~D7”端口输入,通过按键K1、K2实现DAC值的加减,其值在0~255之间,并在LCD1602上显示。控制DAC0832工作的控制信号南“WR-CS”端口输入。DAC 0832是电流输出型D/A转换芯片,通过集成运放LF393完成电流到电压的转换,由于LF393工作在双电源条件下,因此要给LF393加入±12 V电压。DAC转换的模拟电压值从“D/A输出”口输出。 系统硬件电路原理图如图2所示。

2 系统软件设计 系统的软件设计使用C51编程,采用模块化设计方法,主要由主函数、定时器T0中断服务函数、D/A转换函数、计算D/A转换值函数、按键扫描函数、LCD显示函数、LCD显示A/D转换值函数等模块组成。根据D/A转换芯片DAC0832的工作时序,20 ms进行一次D/A转换,可以利用单片机AT89S52的定时器T0定时,20 ms定时到时,产生定时器T0中断,在定时器T0中断服务函数巾调用DAC0832采样转换函数进行D/A采样转换,然后调用计算D/A转换值函数把D/A转换值转换成相应的ASCⅡ码,最后通过LCD显示D/A转换值函数把DAC转换的模拟电压值(0~5 V)显示在液晶LCD1602上,并从“D/A输出”端子输出DAC转换的0~5 V模拟电压。系统软件结构框图如图3所示。

主函数是完成硬件初始化、数据初始化、函数调用等功能,等待中断到来。计算D/A转换值ASCII码函数实现把D/A转换值dabl转换为相应的ASCII码,以便在LCD上显示。按键扫描函数实现了通过系统程序改变数字量初始值,按键K1实现数字量加1,按键K2实现数字量减1,使数字量在0~255的范围内变化,从而模拟数字信号的输入。LCD显示函数包括LCD初始化函数、写入指令数据到LCD函数、写入显示数据到LCD函数、LCD显示D/A转换值函数、延时函数等模块。软件程序的核心由定时器T0中断服务程序、DAC0832采样转换程序构成。模拟信号相关文章:什么是模拟信号

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