Proteus仿真——《51单片机AD和DA转换器的设计》

设计一个基于单片机的具有A/D和D/A功能的信号测控装置。要求该信号测控装置能够接入典型传感器、变送器信号,同时可输出标准电压/电流信号。并满足抗干扰、通用性、安全性、性价比等原则性要求。标准电压/电流信号此处定为:0~5V/0~20mA

A/D转换电路

1 选型

电压、电流采集及AD转换电路是利用ADC0808作为AD转换芯片。它是逐次逼近式A/D转换器,可以直接和单片机引脚相连。ADC0808可采集8路电压,通过AT89C51控制ADC0808的引脚,可以实现ADC0808通道切换、AD转换的功能。

2 ADC08 08 功能介绍

VCC:连接5V电源的正极。

GND:连接地。

OUT1-OUT8:AD转换后的8位数字量输出引脚。

IN0-IN7:8位模拟量输入引脚,输入电压范围均为0~5V,与单片机的P0口相连。

ALE、START:为地址锁存允许信号和转换启动信号输入端。

CLK:芯片时钟输入,时钟频率一般为500KHz。

EOC:ADC0808转换结束信号端口,在AD转换期间,该引脚为低电平,转换结束后,EOC引脚输出高电平

OE:输出允许信号,只有OE为低电平时,才能输出转换得到的数据。程序中先让OE为0,然后为1,这样把数据送入单片机P0口。

VREF+/VREF-:分别连接参考电压的正极和参考电压的负极。

ADD A、ADD B、ADD C:模拟量输入通道的选择端,用于控制IN0-IN7通道的导通。通道选择表如下:

ADC0808电压电流采集电路如下:

D/A转换电路

1 选型

D/A转换电路选择了DAC0832芯片,DAC0808芯片是8位数模转换集成芯片,数据输入可以采用双缓冲、单缓冲或直通方式,电流输出,输出电流线性度可在满量程下调节。

2 DAC0832功能介绍

DI0-DI7:8位并行数据输入端。

RFB:反馈信号输入线,芯片内部有反馈电阻。

IOUT1:电流输出端,当输入全为1时候,电流最大。

IOUT2:电流输出端,其值与IOUT1端电流和为常数。

ILE、CS、WR1:其中,ILE为数据锁存器允许输入端,高电平有效。CS为片选信号,低电平有效。WR1为输入寄存器的写选通信号,低电平有效。当ILE=1,CS=0,WR1=0时,DAC0832内部第一级的8位输入寄存器被选中。待转换的数字信号被锁存到第一级8位输入寄存器中。

XFER、WR2:其中,XREF为数据传输控制信号输入端,低电平有效。WR2为DAC寄存器的写选通输入端,低电平有效。当XFER=0,WR2=0时,DAC0832内部第一级的8位输入寄存器中待转换的数字进入第二级的8位DAC寄存器中。

WR2:DAC寄存器的写选通输入端,负脉冲有效(脉冲宽度大于500ns),当XREF为0且WR2有效时,数据寄存器的状态呗传道DAC寄存器中。

VREF:基准电压输入线,可接入的电压范围为-10v~+10v。

DAC0832输出电压电流电路如下:

按键电路

按键电路由2个独立按键构成,加入键盘模块以方便人机互动,方便调整工况。其中K1用于增加DAC0832输出的电流值,K2用于减小DAC0832输出的电流值。按键电路连接如下:

总电路图

主程序框图

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