DA转换实验报告

D/A转换实验报告组员：⽥亚峰杜亚亚

摘要

此次设计实验是以AT89C51、DAC0832、741为核⼼，并加以其他辅助电路来实验D/A转换，其中主要是利⽤单⽚机来控制从数字量到模拟量的整个转换。先是从键盘输⼊数字量到单⽚机，再从单⽚机输出到DAC0832，经D/A转换后输出与该数字量⼤⼩对应的模拟电压，并⽤LED数码管显⽰出来输⼊的数字量值。

⽬录

1.⽅案设计及论证 (2)

1.1理论分析 (2)

1.2单⽚机选择 (2)

1.3键盘设计 (2)

1.4 D/A转换选择 (3)

2.硬件设计 (3)

2.1单⽚机模块 (3)

2.2 D/A转换模块 (4)

3.软件设计 (6)

4.仿真验证及调试 (6)

4.1调试⽅法 (6)

4.2性能测试仪器 (7)

4.3实验数据 (7)

4.4误差分析 (8)

5.设计总结及体会 (8)

附录（⼀）：实物图 (9)

附录（⼆）软件程序 (9)

1.⽅案设计及论证

1.1理论分析

根据本次设计任务的要求，由单⽚机模块、D/A转换模块、反相⽐例加法运算电路构成。系统框图如下：

图1 系统框图

1.2单⽚机选择

⽅案⼀：选⽤AT89C51

⽅案⼆：选⽤AT89C52

论证：1）AT89C52的程序空间为8K ⽐AT89C51的空间⼤

2）AT89C52多了个T2定时器，所以⽐89C51多⼏个寄存器

因此选⽤AT89C52.

1.3键盘设计

⽅案⼀：采⽤独⽴式键盘

⽅案⼆：采⽤矩阵式键盘

论证：由于独⽴式键盘占⽤较多的I/O线，因此选⽤4×4矩阵式键盘输⼊，以保证10个数全部完整输⼊，节省I/O端⼝资源。

1.4 D/A转换选择

此次设计选⽤DAC0832，它是由⼀个⼋位输⼊锁存器、⼀个8位D/A 锁存器和⼀个8位D/A转换器三个部分组成。D/A转换器将输⼊的数字量转换为模拟量输出，数字量是由若⼲数位构成的，就是把每⼀位上的代码按照权值转换为对应的模拟量，再把各位所对应的模拟量相加，所得到各位模拟量的和便是数字量所对应的模拟量。

2.硬件设计

2.1单⽚机模块

89C51单⽚机本⾝的电源电压是5v，有两种低功耗⽅式：待机⽅式和掉电⽅式。在掉电状态下，其耗电电流为3mA，在掉电⽅式下提供约50mA的电流。80C51单⽚机是8位单⽚机，速度较慢，且不能在线编程。在单⽚机的外部加⼀个振荡电路，这个电路有晶振和两个电容组成，晶振两端分别接到两个电容的⼀端，两个电容的另⼀端都要接地。这两个电容串联的容量就是就等于负载电容，这两个电容选⽤33PF的。在P0端⼝接⼀个上拉电阻，增加⾼电平驱动能⼒。P0⼝输出七段码，P2.0、P2.1、P2.2、P2.3⼝输出位选码。

图2 单⽚机及外部电路

2.2 D/A转换模块

本次设计的D/A转换电路倒T电阻⽹络，当数字量从单⽚机输出到转换器后，经过基准电压V REF激励内部的倒T形电阻⽹络，其输出是模拟电流，为了将电流转换成电压信号，外接运算放⼤器，反馈电阻为⽚内电阻。

图3 功能框图

⼀级运放得到单极性输出电压，⼆级运放构成反相⽐例加法运算电路。

图4 T形电阻⽹络D/A转换器

由上式可见，输出的模拟量与输⼊的数字量（）成正⽐，这就实现了从数字量到模拟量的转换。

3.软件设计

系统软件流程图如下图，其中主要包含这三部分，即键盘输⼊、数码管显⽰、D\A 转换、。

图5 流程图

键盘输⼊：通过⾏、列确定⼀个数。

数码管显⽰：通过P0和P2端⼝分别进⾏位选和段选。

4.仿真验证及调试

4.1调试⽅法

步骤：1）键盘键⼊数字量；

2）键⼊不同值，按12键转换以后读出电压表表上的数值。

开始

系统初始化键盘输⼊

数码管显⽰单⽚机 D/A 转换输出

图6 初始值

图7 中间显⽰值

4.2性能测试仪器

直流电源数字万⽤表

4.3实验数据

表1 数据表 1 2 3 4 5 6

7 8 9 10 数码管显⽰

0.00 0.50 1.00 1.55 2.00 3.00 3.50 4.00

4.50

5.00

实测0.00 0.49 0.99 1.54 1.98 3.02 3.52 4.02 4.51 0.00 电压

0.00 0.49 1.00 1.54 1.99 2.98 3.49 3.98 4.43 0.00 表显

⽰

代码转换4.4误差分析

在实际测量测量时有误差存在，误差允许的范围是-0.02V~+0.02V。造成误差的原因有以下⼏点：1）D/A转换器中元器件参数误差；2）基准电压不稳定；3）运算放⼤器的零点漂移。

5.设计总结及体会

在收到任务时，根据要求从总体到部分来分析，最后到具体的器材使⽤，⽽且对每个组员合理分配任务。在设计时，对每个模块设计多⽅案，从中择优选⽤。硬件部分要注意所加电压不能过⼤，否则会烧毁集成块。实际电路焊接时，线路要尽量短、直，便于以后检查。对于每⼀点要焊实，不能出现虚焊、短路。软件设计要模块化，语⾔要尽量简洁程序应采⽤模块化结构，程序代码简洁，编写程序需要不断的修改、整理、优化，以使程序具有较少的代码量，较⾼⼯作效率。这设计让我们学到了很多知识，了解和掌握许多芯⽚的作⽤和功能。通过⼩组成员的共同努⼒实验终于出来了，⾮常有成就感。也要感谢⽼师的悉⼼指导。

附录（⼀）：实物图

图1

本文发布于:2024-09-21 17:31:45，感谢您对本站的认可！

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