51单片机与DA转换器的应用

51单片机与DA转换器的应用D/A转换器输入的是数字量，经转换后输出的是模拟量。有关D/A转换器的技术性能指标很多，例如绝对精度、相对精度、线性度、输出电压范围、温度系数、输入数字代码种类（二进制或BCD码）等。1）分辩率分辨率是D/A转换器对输入量变化敏感程度的描述，与输入数字量的位数有关。如果数字量的位数为n，则D/A转换器的分辨率为2-n。这就意味着数/模转换器能对满刻度的2-n输入量作出反应。2）建立时间建立时间是描述D/A转换速度快慢的一个参数，指从输入数字量变化到输出达到终值误差±（1/2）LSB（最低有效位）时所需的时间。通常以建立时间来表示转换速度。转换器的输出形式为电流时，建立时间较短;输出形式为电压时，由于建立时间还要加上运算放大器的延迟时间，因此建立时间要长一点。但总的来说，D/A转换速度远高于A/D转换速度，快速的D/A转换器的建立时间可达1μs。3）接口形式D/A转换器与单片机接口方便与否，主要决定于转换器本身是否带数据锁存器。有两类D/A转换器，一类是不带锁存器的，另一类是带锁存器的。对于不带锁存器的D/A转换器，为了保存来自单片机的转换数据，接口时要另加锁存器，因此这类转换器必须在口线上;而带锁存器的D/A转换器，可以把它看作是一个输出口，因此可直接在数据总线上，而不需另加锁存器。典型D/A转换器芯片DAC0832DAC0832是一个8位D/A转换器。单电源供电，从+5V～+15V均可正常工作。基准电压的范围为±10V;电流建立时间为1μs;CMOS工艺，低功耗20mW。DAC0832转换器芯片为20引脚，双列直插式封装，其引脚排列图如图所示。DAC0832内部结构框图如图所示。该转换器由输入寄存器和DAC寄存器构成两级数据输入锁存。使用时，数据输入可以采用两级锁存（双锁存）形式，或单级锁存（一级锁存，一级直通）形式，或直接输入（两级直通）形式。此外，由三个与门电路组成寄存器输出控制逻辑电路，该逻辑电路的功能是进行数据锁存控制，当=0时，输入数据被锁存;当=1时，锁存器的输出跟随输入的数据。D/A转换电路是一个R-2RT型电阻网络，实现8位数据的转换。对各引脚信号说明如下：（1）DI7～DI0：转换数据输入。（2）CS：片选信号（输入），低电平有效。（3）ILE：数据锁存允许信号（输入），高电平有效。（4）WR：第1写信号（输入），低电平有效。上述两个信号控制输入寄存器是数据直通方式还是数据锁存方式，当ILE=1和WR1=1=0时，为输入寄存器直通方式;当ILE=1和WR1=1时，为输入寄存器锁存方式。（5）WR2=1：第2写信号（输入），低电平有效。（6）XFER：数据传送控制信号（输入），低电平有效。上述两个信号控制DAC寄存器是数据直通方式还是数据锁存方式，当WR2=0和XFER=0时，为DAC寄存器直通方式;当WR2=1和XFER=0时，为DAC寄存器锁存方式。（7）？Iout1：电流输出1。（8）？Iout2：电流输出2。DAC转换器的特性之一是：Iout1+Iout2=常数。（9）？Rfb：反馈电阻端。DAC0832是电流输出，为了取得电压输出，需在电压输出端接运算放大器，Rfb即为运算放大器的反馈电阻端。运算放大器的接法如图7.3