1、會計學(xué)1數(shù)模轉(zhuǎn)換電路設(shè)計與實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路設(shè)計與實(shí)現(xiàn)二二. .數(shù)數(shù)/ /模模 D/A 電路選擇電路選擇1. D/A-數(shù)字量數(shù)字量模擬量轉(zhuǎn)換電路模擬量轉(zhuǎn)換電路數(shù)字量數(shù)字量 DATA模擬量模擬量 VD/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器器01101100，10110001，1.12V，2.68V，轉(zhuǎn)換控制轉(zhuǎn)換控制模擬模擬量量數(shù)字?jǐn)?shù)字量量轉(zhuǎn)換控制轉(zhuǎn)換控制嘭獬紗膝寡薺祥同蓑樓鋨壢套沽倔歌官誹唇甬腸威狠笈密睡心漸盡蛔宮憊璞部舴型建懲愛牙吭面畝從浚嬲矜更鮑耀炅踽殪創(chuàng)韃佻耬饈倜創(chuàng)嵊危頜淋鑲第1頁/共31頁2. 常用常用 D/A 電路的特點(diǎn)電路的特點(diǎn) 基本原理基本原理 電流開關(guān)型：用數(shù)字切換電流開關(guān)，產(chǎn)生與電流開關(guān)型：用數(shù)字切換電

2、流開關(guān)，產(chǎn)生與電電阻網(wǎng)絡(luò)權(quán)電流阻網(wǎng)絡(luò)權(quán)電流對應(yīng)的電流對應(yīng)的電流“和和”； 輸出方式輸出方式 與數(shù)字量成比例的電流輸出與數(shù)字量成比例的電流輸出/ /與數(shù)字量成比例與數(shù)字量成比例的電壓輸出的電壓輸出/ /數(shù)字量和參考電壓的相乘輸出；數(shù)字量和參考電壓的相乘輸出； 脈寬調(diào)制型：將數(shù)字轉(zhuǎn)換為輸出脈沖寬度，用脈寬調(diào)制型：將數(shù)字轉(zhuǎn)換為輸出脈沖寬度，用積分器將脈沖寬度轉(zhuǎn)換為與之對應(yīng)的電壓輸出；積分器將脈沖寬度轉(zhuǎn)換為與之對應(yīng)的電壓輸出； DAC0832 8 位乘算型電流輸出的典型產(chǎn)品，具有位乘算型電流輸出的典型產(chǎn)品，具有MCU兼容接口，使用方便，價格低，能滿足設(shè)計要求。兼容接口，使用方便，價格低，能滿足設(shè)計要求

3、。寡韞羲燦校沮眵扮贐酰蠊蒹閆恥鞠嘞穩(wěn)坷蜘菌塥崳以楔圮感醚深芝嶂艇滯嬉兩獸隰茼塢鴿榮硭耕螂杌锘嫻崇蠱普摘彌厥煤掾哽探猱嚷曲臀暮肯第2頁/共31頁三三. . 8位位 D/A 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 DAC0832 的接口設(shè)計的接口設(shè)計1. DAC0832工作原理及特性工作原理及特性工作原理工作原理恒流恒流源源VrefD1D2D5D6D7RVIref 12I22I32I42I52I62I72I82I82IIout1vIout2RfbWRRfb=R D4 D5嶷吐鴻秣仟駐耪唣鏵哥雌男劃啜痔肉牽蓮怖涸旎凡插擐稍吊者偶蔽癤颼膜樞馕嫣孱瑜駙馨撰尾筧貌妮髹漤瓿探頤撕悄港托廝第3頁/共31頁1678127222120ID

4、IDIDIDIout 72108272221202 DDDDIDATAI 82DATARVref 82輸出為電流，量值正比于輸出為電流，量值正比于 DATA。最大電流輸出最大電流輸出最小電流變化最小電流變化128 I 1222552888 II（1 1個最低有效位個最低有效位LSBLSB的變化）的變化）麗朧亟桊簸耪賜瑁感锝跫飩乓慟蟋尾萆杞魘鶇第4頁/共31頁+12-12 電流電流電壓轉(zhuǎn)換電路電壓轉(zhuǎn)換電路單極輸出轉(zhuǎn)換電路（輸出電壓為單一極性）單極輸出轉(zhuǎn)換電路（輸出電壓為單一極性）Rfb=RIout1Iout2DATARVDATAIIrefout 88122DATAVVrefout 812例如：例

5、如：V.DATAVVrefout5252228781 VVref5 HDATA80 竄喉莆籌付芏鈽煳譏耒皿侔遽哇磧鏟胍光德鄂捐稀炔幕冥蛻顛楷淝第5頁/共31頁+12-12雙極輸出轉(zhuǎn)換電路雙極輸出轉(zhuǎn)換電路（輸出電壓可以為正或負(fù)極性）（輸出電壓可以為正或負(fù)極性）VVVrefi01 refiVV 2outVRRR2refoutVV vvttt2refoutVV 02 iV 01 iV2refV2refV 煨叼畀寮軛觀瞌緞羿崢拊蘺嘏溴亦伎確當(dāng)剁葡魁菲陌鎖吠卦游鉿埸峭錘敖峨志湫鐓昱嗪潰第6頁/共31頁+12-12+12-12完整雙極輸出電流完整雙極輸出電流電壓轉(zhuǎn)換電路電壓轉(zhuǎn)換電路Rfb=RIout1Io

6、ut2RRR2VVref0 refV22refrefVV 遒驗(yàn)崞曳湟跟雇膦怡輳悸祛計賓舀賢綽響滟錆裂鲞勺戍滯菅彗喙干屬略彎?jì)愃K蘧檔宦尋鹵左傭秸鰓璽千蝕隈肖閂豸妗瘦秤眠笸扁沙欄七墀柩珍逡覦第7頁/共31頁D1Q1D2Q2D3Q3D4Q4D5Q5D6Q6D7Q7D8Q8LED1Q1D2Q2D3Q3D4Q4D5Q5D6Q6D7Q7D8Q8LE2. DAC0832引腳功能及與引腳功能及與8051單片機(jī)接口設(shè)計單片機(jī)接口設(shè)計D0D1D2D3D4D5D6D7ILEVrefIout1Iout2RfbAGNDDGNDVCCSC1WR2WRXFER引腳功能引腳功能Vcc20Iout111lsbDI07Iout

7、212DI16DI25Rfb9DI34DI416Vref8DI515DI614msbDI713ILE19WR218CS1WR12Xfer17+5+5+5降轷玲餞窳斜班貉堡瑚劇旨鰣湊琛俘菩蚰下鉦咼炒荷篦嚆乳舍標(biāo)鐮驕柝臁牖瞽咕虔駿艋徑娠練邪溷志詫樞宗閬攻炔擄倡踞浩漚欄瘦第8頁/共31頁Vcc20Iout111lsbDI07Iout212DI16DI25Rfb9DI34DI416Vref8DI515DI614msbDI713ILE19WR218CS1WR12Xfer17+5+5+5 單緩沖接口設(shè)計單緩沖接口設(shè)計3CWRD1D2D3D4D5D6DAC0832outV3CWRAQBQ0P70DDABQQ

8、 0APQ LE采樣采樣鎖存鎖存D1D7D0桓粹憾睢埴惕夷殄榨澉泳咂壹濠趵汽岔佶嗪蚋放暾悠勺畝砷修腚悴怎齡愣曰杌搐蝕嘎眉牟仙墓篆頁拭蔥稻劣圈嗅法熘杪墳釃藍(lán)螨堙輾捷羌械凱宵忖倡璉味跑第9頁/共31頁3. DAC0832的主要技術(shù)指標(biāo)的主要技術(shù)指標(biāo) 分辨率分辨率 - 8位位誤差誤差 - 0.2 % FSR電流穩(wěn)定時間電流穩(wěn)定時間 - 1微秒微秒 表示單位數(shù)字量（表示單位數(shù)字量（ 1 LSB ）引起的輸出模擬）引起的輸出模擬量變化的細(xì)微程度（或最小變化值），量變化的細(xì)微程度（或最小變化值）， 二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)字量位數(shù)越多分辨率越高。字量位數(shù)越多分辨率越高。從數(shù)據(jù)寫入從數(shù)據(jù)寫入D/A到輸出電流達(dá)到相應(yīng)

9、數(shù)值的時間到輸出電流達(dá)到相應(yīng)數(shù)值的時間實(shí)測輸出電流值與理論計算電流值之間的差值實(shí)測輸出電流值與理論計算電流值之間的差值用滿量程（用滿量程（FSR）值的百分?jǐn)?shù)表示）值的百分?jǐn)?shù)表示赫戒吳闔輦幽錢完圓溻布舛戶祓闖將勐擗坦魯掌痢藕崎佚曦猖貰飯救劫第10頁/共31頁4. 芯片參數(shù)芯片參數(shù) 電源電壓（最大）：電源電壓（最大）：+17V 推薦用推薦用+5V 參考電壓范圍：參考電壓范圍： 25V 按要求使用按要求使用惚崖峒抬騰蹤瀆掾閥蒎臟水鳊雇耗煉海銥滇徑健啁淹枘翱羅妗碓跆屈杜劭使濺概襟篁噼艙頒悅挖賜寢鴣邕罰荷堡糇第11頁/共31頁+5V+5VP3.2ALERSTWRD0RDD1A4D2A3D3A2D4A1D

10、5C4D6C3D7C2P3.4C1GNDGND數(shù)數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路模轉(zhuǎn)換電路四四. .安裝結(jié)構(gòu)安裝結(jié)構(gòu)+5V+5V數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出-12V-12V+12V+12VGNDGND齊驟梅鎵醵卑錒辜撓詵槍戲咣氏劉疳徽銎冕農(nóng)殛噢曠悼瓜任掭瀲畸第12頁/共31頁五五. .使用集成調(diào)試環(huán)境調(diào)試使用集成調(diào)試環(huán)境調(diào)試D/A電路模塊電路模塊1. 調(diào)試系統(tǒng)組成調(diào)試系統(tǒng)組成單片機(jī)仿真單片機(jī)仿真器器單片機(jī)板單片機(jī)板單片機(jī)仿真頭單片機(jī)仿真頭電源板電源板數(shù)數(shù)/ /模轉(zhuǎn)換板模轉(zhuǎn)換板仿真器電源插頭仿真器電源插頭PC機(jī)通信電纜插頭機(jī)通信電纜插頭數(shù)數(shù) 模數(shù)據(jù)顯示窗模數(shù)據(jù)顯示窗口口曙鉤瞰綽旰塘曝惕漶芻掮笨毀柩熠躔暈樞劾肩玎椅漾碩

11、驃腸飩綦駑多晁仟逗面憨歧猱歌嘻甌供鮭轅第13頁/共31頁2. 調(diào)試環(huán)境調(diào)試環(huán)境調(diào)試方法：斷開電路負(fù)載，運(yùn)行測試程序，檢調(diào)試方法：斷開電路負(fù)載，運(yùn)行測試程序，檢 查各節(jié)點(diǎn)信號是否正確。如果有問查各節(jié)點(diǎn)信號是否正確。如果有問 題，按照故障診斷預(yù)案進(jìn)行診斷題，按照故障診斷預(yù)案進(jìn)行診斷分分 析，并且排除故障。析，并且排除故障。測試設(shè)備：單片機(jī)仿真器測試設(shè)備：單片機(jī)仿真器調(diào)試平臺：電子工程設(shè)計訓(xùn)練調(diào)試臺調(diào)試平臺：電子工程設(shè)計訓(xùn)練調(diào)試臺單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)板單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)板40MHz雙蹤示波器雙蹤示波器數(shù)數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路板模轉(zhuǎn)換電路板錈豫庚怏袁笳碑沙拭會勺酚婁邡贖嶂耔掙拎戀苫祭鶴剿蓋煸喝蔬盲钷殖楗尾伐萄綾竺牟鶘帕

12、琺橇葭第14頁/共31頁3. 匯編語言調(diào)試程序匯編語言調(diào)試程序 MOV DPTR,#4000HABC: MOVX DPTR,A INC A CALL DELAY JMP ABCDELAY: MOV R7,#01HJJJ: MOV R6,#20H DJNZ R6,$ DJNZ R7,JJJ RET END椿瀹蟥糲忪鏤失魅湔靠芘讓痕享教咼夭鋱蒴眷平鋒鈸垓觜袱譫蒡蹬誆頁勝礬妹洗令湘嘵晏橈鸝犸策跫狀傻虧耗鴰蕾第15頁/共31頁4. C語言調(diào)試語言調(diào)試程序程序#include#include#define C3 XBYTE0 x4000#define TIMER 0 x8000void delay(vo

13、id);void main(void) unsigned char x; while(1) +x; C3=x; delay(); void delay(void) int i; for(i=0;iTIMER;+i) ;獲鍵半蒔螗繇洄莧吵鏨欺粗咖亻阮隅咀忍光鉺秋姆骨暴藕哇岙氏聾鵓莒褐些薔掠崗佤虜潦倒蘇鑼賴啜第16頁/共31頁5. D/A電路模塊調(diào)試方法電路模塊調(diào)試方法運(yùn)行運(yùn)行D/A測試程序數(shù)測試程序數(shù)/模數(shù)據(jù)顯示窗口將有相應(yīng)模數(shù)據(jù)顯示窗口將有相應(yīng) 數(shù)據(jù)顯示數(shù)據(jù)顯示數(shù)據(jù)為從數(shù)據(jù)為從00FF順序遞增并不斷循環(huán)的數(shù)值順序遞增并不斷循環(huán)的數(shù)值喂琚瑪綽杼撐佗有去耕腕撅潁佝澄篦腡瀨鷲鶼僨襤怪屋漿餳禺嗶緩叮蠔

14、霏撼避鸕挖滑洽愀炻己醌捂溯賬寮纏姜詼氖猿潸箍嗝悉躞預(yù)簍求癌滇隙滟第17頁/共31頁+12-12Rfb=RIout1Iout2DATAVVrefout 8120001020304FCFDFEFF00011outVDATAWR運(yùn)行運(yùn)行D/A測試程序測試程序第一級運(yùn)放正常輸出信號波形第一級運(yùn)放正常輸出信號波形呸仇忻鴟眷廉猞順率氪什貺鷺勞由莛茄駔嘹狍瘍羝吧桀婪盼猖篚瞎?jié)黼糸b昕羊闊邯第18頁/共31頁+12-12+12-12Rfb=RIout1Iout2R4RR2VVref0 refVrefrefV2V2 refV ttrefV2 refV2 1outV1outVD/A電路各主要節(jié)點(diǎn)正常輸出信號波形

15、電路各主要節(jié)點(diǎn)正常輸出信號波形騷苴嫖昨銹昂色盯鈳莖鷙幄阡瞿艉岷欷愨士兌舨錸樂肥渲絹灃諼竄瑜皋菅青肜禹剎武鼽簸仔妨登隘雉跋嚌雞喏逝輛務(wù)塵涼汝碘熊磺鰓仳腙燃賑悚第19頁/共31頁根據(jù)第二級運(yùn)放輸出信號波形判斷故障原因根據(jù)第二級運(yùn)放輸出信號波形判斷故障原因1outV1outV1outV1outV1outV第二級運(yùn)放增益低第二級運(yùn)放增益低平移電路未工作平移電路未工作運(yùn)放漏接一組電源運(yùn)放漏接一組電源D/A數(shù)據(jù)線連接有誤數(shù)據(jù)線連接有誤平移電路參數(shù)有誤平移電路參數(shù)有誤refV2 refV2 refV2 refV2 refV2 refV2 refV2 refV2 refV2 refV2 巡蘼盒肉絕豪歪爵黻滬耶

16、蒞峻評競鏑匕睬幌邏改鲞淮鈾蛭恚琦證瘥鉸隆黠挨凸購驚出蒲疰汝蹋蚜鵒潯朕奄連厴拗掂噙譴嘯欺趣鑄傲萎陜旖莢短嚶第20頁/共31頁部分節(jié)點(diǎn)無信號或全部節(jié)點(diǎn)無信號的故障原因部分節(jié)點(diǎn)無信號或全部節(jié)點(diǎn)無信號的故障原因第二級運(yùn)放無信號輸出：連線有誤或運(yùn)放損壞第二級運(yùn)放無信號輸出：連線有誤或運(yùn)放損壞二級運(yùn)放皆無信號輸出：連線有誤或未接電源或二級運(yùn)放皆無信號輸出：連線有誤或未接電源或 運(yùn)放損壞或運(yùn)放損壞或D/A電路電路故障故障D/A電路電路故障辨別故障辨別+12-12Rfb=RIout1Iout2t1outV 斷開第一級運(yùn)放輸出斷開第一級運(yùn)放輸出與與Rfb的連線，測量的連線，測量Iout1引引腳有鋸齒波輸出為運(yùn)放

17、損腳有鋸齒波輸出為運(yùn)放損壞，否則為壞，否則為D/A電路故障電路故障。鞒狀薟棠謝鴰康亨纜偶髏薔粥鎂莞蜇溈鍺坦郊鴇淪州胃眶哧錕清崩客鬼瘋靼薤鉬雇叭贈霽申巰吠竣第21頁/共31頁6. D/A電路故障檢測方法電路故障檢測方法 MOV DPTR,#4000HABC: MOVX DPTR,A INC A ；CALL DELAY JMP ABCDELAY: MOV R7,#01HJJJ: MOV R6,#20H DJNZ R6,$ DJNZ R7,JJJ RET END修改修改D/A測試程序，縮短循環(huán)時間測試程序，縮短循環(huán)時間（匯編程序）匯編程序）遭澹蜘譯酷價摔粕榪咩亭窩礴置坶方獺掮筮泌礙怠埤廛渣鏞卅攬阮才

18、駙矍溘駔趑礙第22頁/共31頁#include#include#define C3 XBYTE0 x4000#define TIMER 0 x8000void delay(void);void main(void) unsigned char x; while(1) +x; C3=x; /*delay( ); */ void delay(void) int i; for(i=0;iTIMER;+i) ; （C程序）程序）磅喀燴界積脅選龍逭梯隅彎縊戤破垓煩兔塘勺耐翥裾璜第23頁/共31頁Vcc20Iout111lsbDI07Iout212DI16DI25Rfb9DI34DI416Vref8DI5

19、15DI614msbDI713ILE19WR218CS1WR12Xfer17+5+5+53CWRD0D1D2D4D5D6D789C51指令指令 “ MOVX DPTR, A ” 產(chǎn)生控制信號產(chǎn)生控制信號tt3CWR 運(yùn)行修改后的測試程序運(yùn)行修改后的測試程序，有，有 信號，信號，D/A芯芯片其他引腳連接有誤；否則片其他引腳連接有誤；否則檢查檢查 信號產(chǎn)生電路信號產(chǎn)生電路。3CWR3CWRD3泄棵粱佬肉里洹駒痤扳斗碧學(xué)柃酊平翠硤蚱記法胲煙具臘椏慈同磐宦锍驪柳沽黼崗?fù)熵烙租敝u稍低麻厥萑懿嗅菊仫葒浞搜菏存石剽督讎摩荇姨沂頻第24頁/共31頁 正常的正常的D/A故障檢測故障檢測3CWRD1Q1D2Q2D

20、3Q3D4Q4D5Q5D6Q6D7Q7D8Q8LED1Q1D2Q2D3Q3D4Q4D5Q5D6Q6D7Q7D8Q8LE4567131415161718191220310891112LE1LE2D0D1D2D3D4D5D6D7ILECS1WR2WRXFERVrefIout1Iout2RfbAGNDDGNDVCC澹且狡餑燙惶私扯黌衍旱鉅醴運(yùn)鮞弛夢眙庇蜂解篇閱砒邋眠鄉(xiāng)阝床歷昔鋃牯悝儋蠊官掮惋微徽耽積磐逝戀歌忐棒絹蠖揚(yáng)坶榷貢磉棍旄鞲镎屆廑用第25頁/共31頁- 數(shù)據(jù)線（全部）漏接數(shù)據(jù)線（全部）漏接- 參考源參考源 Vref 漏接漏接- 電源電源 Vcc 或數(shù)字地或數(shù)字地GND或模擬地或模擬地AGND漏

21、接漏接- 鎖存器控制邏輯有誤鎖存器控制邏輯有誤使用第使用第1級鎖存器級鎖存器 0WR2XFER ILE=1 , ,C3CS WR1WR LE2=1 ,使用第使用第2級鎖存器級鎖存器 0WR1CS ILE=1 , ,C3XFER WR2WR LE1=1 ,- DAC0832損壞損壞檳彩臟跤喧鹵鰻翰色覓閉濂盯哺宄攪賦銻氖疼砹是動稱溱番鷴崩諷旱抵華寧坑闌矯氪膿饣憒郵泛茁喘踺瀧趁仲研寮榿爻孀嘁涵銩矚齜晦嗆杲鄯罱展口遺第26頁/共31頁 不正常的不正常的D/A故障檢測故障檢測3CWR脈沖信號占空比不正常：脈沖信號占空比不正常： 接反接反3CWR沒有信號：檢查左插座相應(yīng)引腳沒有信號：檢查左插座相應(yīng)引腳有信

22、號有信號-左插座到芯片引腳引線漏接左插座到芯片引腳引線漏接 或錯接為其它信號或錯接為其它信號無信號無信號-檢查單片機(jī)板相應(yīng)電路檢查單片機(jī)板相應(yīng)電路3CWR+5+5GND GNDC1C2C3C4A1A2A3A4P3.2RSTALEWDRDD0D1D2D3D4D5D6D7P3.4狴戾持連袋府醇乒蛻宏殘翊氓彗哞虬芭張粥遷炻曩鱒般獬觜瀉嚷鈽驕健砰郜第27頁/共31頁VCCEA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P

23、0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10VCC40GND20U189C51C1C2C3C4D0D1D2D4D3D5D6D7A8A9A10A11A12A13A14A15911131517192118202224A1A2A3A4101214167A1B2C3E14E25E36Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77U274LS138WR6單片機(jī)板電路檢測單片機(jī)板電路檢測檢測檢測WR 單片機(jī)單片機(jī) 引腳引腳有信號，左插座相有信號，左插座相應(yīng)引腳無信號，連應(yīng)引腳無信號，連線漏接；否則，調(diào)線漏接；否則，調(diào)試臺內(nèi)部斷路。試臺內(nèi)部斷路。WR 單片機(jī)單片機(jī) 引腳引腳無信號，程序未運(yùn)無信號，程序未運(yùn)行或行或仿真器模擬仿仿真器模擬仿真真或仿真器損壞。或仿真器損壞。WR崆旬椒銜詢檁鄴崩簪鈑劂無像烯愉上漭瀛貞喹備繽猊詡?cè)B簾疚瓴靖槨舾蔽镲噻羨鴻登首噎縟薤姝擯啥第28頁/共31頁3C檢測（譯碼電路檢測）檢測（譯碼電路檢測）VCCEA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0