DA转换器DAC0832的应用

单片机应用技术课程报告

实验名称

D/A转换器DAC0832的应用

实验时间

2020年6月 30 日

学生姓名

实验地点

钉钉群线上

同组人员

专业班级

1、实验目的

(1)了解D/A转换与单片机的接口方法；

(2)了解D/A转换芯片DAC0832的性能及编程方法

(3)掌握D/A转换的程序设计方法。

2、任务设计要求

（1）掌握实验原理，读懂实验线路图，了解所用到的元器件特性。

（2）会绘制电路原理图，会连接电路原理图。

（3）将编制的锯齿波、方波程序运行，用示波器观察波形。

使用STC89C51单片机、DAC0832芯片，设计一个波形发生器，能产生正弦波、方波、三角波、锯齿波，梯形波，要求通过编程实现不同波型的产生，通过按键实现不同波形输出的切换。

3、总体设计方案

硬件电路设计

5、软件程序设计

#include<absacc.h>

#include<reg51.h>

#define DAC0832 XBYTE[0x7fff]

sbit k1=P1^0;

sbit k2=P1^1;

sbit k3=P1^2;

sbit k4=P1^3;

sbit k5=P1^4;

int flag1=0;

int flag2=0;

int flag3=0;

int flag4=0;

int flag5=0;

unsigned char code zhengxian[256]=

{0x80,0x83,0x86,0x89,0x8c,0x8f,0x92,0x95,0x98,0x9c,0x9f,0xa2,0xa5,

0xa8,0xab,0xae,0xb0,0xb3,0xb6,0xb9,0xbc,0xbf,0xc1,0xc4,0xc7,0xc9,

0xcc,0xce,0xd1,0xd3,0xd5,0xd8,0xda,0xdc,0xde,0xe0,0xe2,0xe4,0xe6,

0xe8,0xea,0xec,0xed,0xef,0xf0,0xf2,0xf3,0xf4,0xf6,0xf7,0xf8,0xf9,

0xfa,0xfb,0xfc,0xfc,0xfd,0xfe,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,

0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfe,0xfd,0xfc,0xfc,0xfb,0xfa,0xf9,

0xf8,0xf7,0xf6,0xf4,0xf3,0xf2,0xf0,0xef,0xed,0xec,0xea,0xe8,0xe6,

0xe4,0xe2,0xe0,0xde,0xdc,0xda,0xd8,0xd6,0xd3,0xd1,0xce,0xcc,0xc9,

0xc7,0xc4,0xc1,0xbf,0xbc,0xb9,0xb6,0xb4,0xb1,0xae,0xab,0xa8,0xa5,

0xa2,0x9f,0x9c,0x99,0x96,0x92,0x8f,0x8c,0x89,0x86,0x83,0x80,0x7d,

0x7a,0x76,0x73,0x70,0x6d,0x6a,0x67,0x64,0x61,0x5e,0x5b,0x58,0x55,

0x52,0x4f,0x4c,0x49,0x46,0x43,0x41,0x3e,0x3b,0x39,0x36,0x33,0x31,

0x2e,0x2c,0x2a,0x27,0x25,0x23,0x21,0x1f,0x1d,0x1b,0x19,0x17,0x15,

0x14,0x12,0x10,0x0f,0x0d,0x0c,0x0b,0x09,0x08,0x07,0x06,0x05,0x04,

0x03,0x03,0x02,0x01,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,

0x00,0x00,0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,

0x09,0x0a,0x0c,0x0d,0x0e,0x10,0x12,0x13,0x15,0x17,0x18,0x1a,0x1c,

0x1e,0x20,0x23,0x25,0x27,0x29,0x2c,0x2e,0x30,0x33,0x35,0x38,0x3b,

0x3d,0x40,0x43,0x46,0x48,0x4b,0x4e,0x51,0x54,0x57,0x5a,0x5d,0x60,

0x63,0x66,0x69,0x6c,0x6f,0x73,0x76,0x79,0x7c};

void delay()//延时程序

{

int i;

for(i=0;i<1000;i++);

}

void panduan (void)//函数panduan用于扫描按键状态判断输出波形

{

if (k1==0){//按键消抖

delay();

if (k1==0)//通过赋值flag选择波形

flag1=1;

flag2=0;

flag3=0;

flag4=0;

flag5=0;}

if(k2==0){

delay();

if (k2==0)

flag1=0;

flag2=1;

flag3=0;

flag4=0;

flag5=0;

}

if (k3==0){

//补充程序

flag1=0;

flag2=0;

flag3=1;

flag4=0;

flag5=0;

}

if (k4==0){

delay();

if (k4==0)

flag1=0;

flag2=0;

flag3=0;

flag4=1;

flag5=0;

}

if (k5==0){

delay();

if(k5==0)

flag1=0;

flag2=0;

flag3=0;

flag4=0;

flag5=1;

}

void boxing (void)//函数boxing用于产生选择好的波形

{if (flag1==1)//产生方波

{DAC0832=0x00;

delay();

DAC0832=0xff;

delay();

}

else if (flag2==1)//产生正弦波

{

//补充程序

int i;

for(i=0;i<256;i++)

{

DAC0832=zhengxian[i];

}

else if (flag3==1)//三角波

{

//补充程序

int i;

for(i=0;i<255;i++)

DAC0832=i;

for(i=255;i>0;i--)

DAC0832=i;

}

else if (flag4==1)//梯形波

{

//补充程序

int i;

for(i=0;i<255;i++)

DAC0832=0;

for(i=0;i<255;i++)

DAC0832=i;

for(i=255;i>0;i--)

DAC0832=0XFF;

for(i=255;i>0;i--)

DAC0832=i;

}

else if (flag5==1)//锯齿波

{

//补充程序

int i;

for(i=0;i<255;i++)

DAC0832=i;

}

void main(){//主函数

P1=0xFF;

while(1)

{panduan();

boxing();

}

性能指标测试及结果分析

7、项目总结

D/A转换器的转换精度与D/A转换器的集成芯片的结构和接口电路配置有关。如果不考虑其他D/A转换误差时，D/A的转换精度就是分辨率的大小，因此要获得高精度的D/A转换结果，首先要保证选择有足够分辨率的D/A转换器。同时D/A转换精度还与外接电路的配置有关，当外部电路器件或电源误差较大时，会造成较大的D/A转换误差，当这些误差超过一定程度时，D/A转换就产生错误。

在D/A转换过程中，影响转换精度的主要因素有失调误差、增益误差、非线性误差和微分非线性误差。

通过本实验，熟悉了DAC0832数模转换器的特性和接口方法，掌握D/A输出程序的设计和调试方法。提高了动手能力，加深了对知识的理解。

8、项目设计报告成绩

指导教师签字：

年月日

如何通过UART实现DAC的功能？

一、前言

视频加载中...

如果在电子线路设计中，碰到一个情况，那就是，单片机没有DAC资源，也没有多余的 PWM 端口可以使用。只剩下一个串口还能用。那么如何通过该端口输出模拟电压呢？

利用单片机的端口，输出一个占空比可以调节的方波信号，经过RC低通滤波器，去除其中的交流分量之后，便可以输出方波信号中的直流信号。那么就剩下一个问题了，如何应用 UART 输出一个高电平占空比可以改变的方波信号呢？

单片机的串口发送一个字节的信号波形中，包括一个bit 的起始位，一个bit 的停止位。它们分别是0 和 1，这是无法改变的。中间八个bit的数据位是可以改变的。比如发送0x44，其中就会包含有两位高电平。这样就有了8个可以被控制的高低电平的数据位。那么这就可以实现 3bit 位的 DAC输出了。如果想实现 8bit 的 DAC输出。则需要 256个可以被控制的数据位。这样只要将连续32个发送字节合在一起，变可以形成256位可以控制高低电平的信号波形。从而实现 8bit 的 DAC 输出了。下面通过单片机测试一下这种串口输出模拟量的性能。

二、测试电路

设计基于STM32F103的测试电路板。这颗芯片我手边有很多，所以选择它进行实验。利用它的串口2 进行测试。串口1用于程序的下载。使用RC低通滤波器对 TXD2信号进行滤波。实际上 RXD2 是没有使用的。另外，还将两路ADC引导端口。这样，可以利用ADC对外边送入的信号进行采集之后，再从 TXD2 送出，验证一下对音频信号的采集与合成的功能。布置单面测试电路板。其中包括一个飞线，使用 0 欧姆电阻进行跳线。

▲ 图1.2.1 测试电路原理图

▲ 图1.2.2 PCB版图

一分钟之后获得了两块测试PCB电路板，其中有一块有点过腐蚀。使用另外一块比较正常的进行测试。

焊接电路。放置在面包板上进行测试。面包板直接给测试电路提供 3.3V的工作电源。程序通过探针夹子进行下载。

三、软件测试

设置单片机的 UART2 的基本参数。输出波特率为 1MHz。这样可以提高输出信号的更新率。通过示波器可以测量到输出信号每一位的时间为1微秒，对应 1MHz的波特率。启动DMA输出模式，UART2 便可以通过DMA持续发送内存中 32 个字节内容。

D:\zhuoqing\window\ARM\IAR\STM32\Test\2024\Test1\Core\Src\main.c

将32个字节设置为0，输出的电压波形，经过滤波之后测得的直流电压为 0.326V。其中看到的脉冲是每个字节的停止位对应的高电平脉冲。设置32个字节都为 0xff，看到的低脉冲是每个字节的起始位。读取的滤波后的直流电压为 2.9V。设置32个字节为 0x55。此时出现正负交替的脉冲波形，滤波之后的直流电压为 1.61V。