基于C语言的TLC549和TLC5615模数、数模转换系统设计

1、计算机控制网络课程设计第 1 页 共 9 页设计题目：基于设计题目：基于 C C 语言的语言的 TLC549TLC549 和和 TLC5615TLC5615 模数、数模转换系统设计模数、数模转换系统设计一一 设计要求设计要求1、查阅资料，熟悉硬件和软件； 2、掌握 TLC549 芯片和 TLC5615 芯片的特性，引脚功能。3、确定详细软件设计方案，画程序流程图。4、根据 TLC549 的时序图，使用 C 语言编写单片机 STC89C52 与 TLC549 的软件通信程序代码。实现模/数转换功能。5、根据 TLC5615 的时序图，使用 C 语言编写单片机 STC89C52 与 TLC5615

2、 的软件通信程序代码。实现数/模转换功能。6、整合模数、数模转换代码，实现信号发生器在 TLC549 输入端输入正弦波（频率不限） ，示波器在 TLC5615 输出端测量到同样的正弦波,记录输出波形。7、撰写课程设计报告。二二 方案论证方案论证2.1.2.1.试验原理试验原理本实验主要是通过单片机 stc89c52 芯片控制模数转换芯片 tlc549 将所给模拟信号转换成数字信号，然后将数字信号读进数模转换芯片 tlc5615，从输出端口将转换后的信号输出来。模 拟 信 号 输入数模转换芯片tlc549数转换芯片 tlc5615图 1 设计框图单片机Stc89c5模拟 信号 输出2.22.2

3、模模/ /数转换器数转换器（1）模/数转换器的作用 TLC549 是一种高性能的位 A/D 转换器，它以位开关电容逐次逼近的方法实现 A/D转换，本实验通过用该芯片采集模拟量，然后将采集到的模拟量转换为数字量后送至单片机。（2）芯片特性；TLC549芯片, 可与通用微处理器、控制器通过I/ O CLOCK、CS、DATA OU T 三条口线进行串行接口。具有4MHz 片内系统时钟和软、硬件控制电路, 转换时间最长17s, T LC549允计算机控制网络课程设计第 2 页 共 9 页许的最高转换速率为40 000次/ s。（3）引脚功能Tlc549 的引脚图如下：TLC549 各引脚功能如下：A

4、NALOG IN，模拟量输入端；scLK，串行时钟输入端；cs，芯片选择，低有效；DATA OuT，数字量输出端；GND，模拟地；REF+，基准电压输入端；REF-，基准电压负端；VCC，正电源电压端。2.32.3 数数/ /模转换器模转换器（1）数/模转换器的作用 TLC5615 是一个串行 10 位 DAc 芯片，它以 10 位开关电容逐次逼近的方法实现 D/A转换。本实验通过用该芯片采集数字量，然后将采集到的数字量转换为模拟量后送至示波器。（2）芯片特性；Tlc5615 只需要通过 3 根串行总线就可以完成 10 位数据的串行输入，易于和工业标准的微处理器或微控制器(单片机DsP)接口，

5、适用于数字失调与增益调整以及工业控制场合（3）引脚功能Tlc5615 的引脚图如下：各引脚功能如下：DIN，串行二进制数输入端；scLK，串行时钟输入端；cs，芯片选择，低有效；DOuT，用于级联的串行数据输出；AGND，模拟地；REFIN，基准电压输入端；OuT，DAc模拟电压输出端；VDD，正电源电压端。2.42.4对整个电路进行仿真对整个电路进行仿真计算机控制网络课程设计第 3 页 共 9 页XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/A

6、D633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C52AIN2REF+1REF-3SDO6CS5SCLK7U2TLC549SCLK2CS3DIN1DOUT4OUT7REFIN6U3TLC5615C(L

7、)DD310BQ015D410BQ015R110kR210kABCDU2(AIN)C12000ufR3300D2LED-RED输入是正弦波的时候输出是（不能输出负电压）输入是方波的时候输出是计算机控制网络课程设计第 4 页 共 9 页三三 硬件方案设计硬件方案设计3.13.1 单片机最小系统部分单片机最小系统部分计算机控制网络课程设计第 5 页 共 9 页3.23.2 串口部分串口部分模数转换 tlc549 部分数模转换部分 tlc5615 部分计算机控制网络课程设计第 6 页 共 9 页四四 软件方案设计软件方案设计本实验要求用 stc89c52，max232，tlc549 和 tlc561

8、5 四种芯片，其中 stc89c52 是单片机微型控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上，相当于一个微型计算机，同时它体积小，质量轻，价格便宜。Stc89c52 是整个实验的核心，通过它的控制完成各个模块的正常工作。Max232 是一个串口芯片，它的功能主要是实现电脑和单片机之间的通信。Tlc549 是一个模数转换芯片，它是一个串行输出的八位芯片，实现模数转换。Tlc5615 是一个数模转换芯片，它是一个串行输出的十位芯片，实现数模转换。程序流程图：开始Tlc549 模数转换Stc89c52 单片机Tlc5615 数模转换结束计算机控制网络课程设计第 7

9、页 共 9 页对应的程序是：#include#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define ulong unsigned long sbit led=P13;sbit tlc_clk = P10;sbit tlc_data = P11;sbit tlc_cs = P12;sbit cs=P20;sbit sclk=P21;sbit din= P22;/*-延时函数-*/void delay(uchar z)uint x;for(x=z;x0;x-);/*/* 作用：向 TLC5615 写入数据*/*/wri

10、te_5615(ulong da)uchar i;cs=1;sclk=0;cs=0;da=da&0 x0ff;/da=8;for(i=0;i12;i+)if(bit)(da&0 x80)=1)din=1;elsedin=0;sclk=1;da=1;sclk=0;sclk=0;cs=1;_nop_();_nop_();/*-TLC549 子函数-*/ void read_tlc() uchar i,j=0,k; tlc_clk=0; tlc_cs=1; tlc_cs=0; delay(2); for(i=0;i8;i+) j=j1; k=tlc_data; tlc_clk=1;

11、delay(1); tlc_clk=0; j=j+k; tlc_cs=1;led=0; write_5615(j); _nop_(); _nop_();void main()while(1)read_tlc(); 计算机控制网络课程设计第 8 页 共 9 页5.5. 调试调试5.15.1 硬件调试硬件调试1.单片机地线没接2.Tlc549 参考电压没接3.Max232 一电容接错5.25.2 软件调试软件调试1.从开始到结束出现的软件问题2.tlc549 采样程序出错3.忽略了 tlc549 是八位精度，而 tlc5615 是十位精度4.没有考虑数模转换只能输出正电压，即没有考虑 tlc5615 的电压输出范围5.35.3 软件和硬件联合调试软件和硬件联合调试1.不清楚 tlc549 正常工作否，在单片机的 p1.4 接口接了一个低电平控制的二极管来监督 tlc549 是否正常工作，如果正常工作，那么二极管将会发光。2.当程序烧进单片机时，输出端没有显示，故在输入端输入一个高电平模拟信号，发现输出是高电平，再在输入端输入一个低电平模拟信号，发现依然是高电平，故猜测是硬件没有正常工作，检查出是硬件问题。5.45.4 软件和硬件联合测试软件和硬件联合测试当输入正弦波形时，输出是：当输入正弦波形时，输出是：当输入时正弦波形