【51单片机】DAC0832制作信号发生器(方波,三角波,锯齿波)

【51单片机】DAC0832制作信号发生器(方波,三角波,锯齿波)

  • 1 A/D与D/A
  • 2 电路与元器件
  • 3 源代码
    • 3.1 程序开始
    • 3.2 监视按钮操作
    • 3.3 按钮控制显示波形
    • 3.4 方波产生的方法
    • 3.5 锯齿波产生的方法
    • 3.6 三角波产生的方法
    • 3.7 程序结束
  • 4 效果
    • 4.1 方波
    • 4.2 锯齿波
    • 4.3 三角波
  • 5 参考资料

1 A/D与D/A

将模拟量转换为数字量称为模数转换(A/D转换),模拟量是连续的,比如电压、电流等,可以连续变化的量;数字量是离散的,对应于计算机中的位,每一个位只能是0或1,是不存在中间状态的。通过模数转换原件将模拟量转化为数字量输入计算机,以便计算机进行计算、存储等(这里说的计算机指具有cpu芯片的计算系统)。

模数转换中运用到了微分思想。如下图所示:
【51单片机】DAC0832制作信号发生器(方波,三角波,锯齿波)_第1张图片

将连续的信号转换成一系列接近的离散的值,分割的越窄,就能表现得越精确。

数模转换(D/A转换)与模数转换的效果相反,是输入控制的数字量,经过D/A转换器输出模拟量。

2 电路与元器件

  1. 80C51芯片是intel公司开发的MCS-51系列单片机中的经典的一种。
  2. DAC0832是D/A转换芯片,是专门用于数模转换的的芯片。
  3. 电路图如图:

【51单片机】DAC0832制作信号发生器(方波,三角波,锯齿波)_第2张图片

3 源代码

3.1 程序开始

org   0000h
      jmp   Start
;====================================================================
; CODE SEGMENT
;====================================================================
      org   0100h

3.2 监视按钮操作

watchKey:;//监控按钮的操作
      jnb p1.0,squareWave;//p1.0口,方波
      jnb p1.1,sawtoothWave;//p1.1口,锯齿波
      jnb p1.2,triangleWave;//p1.2口,三角波
      ret

根据电路图,三个按钮接地,即按钮按下会产生低电平,所以检测三个口接受到的信号,出现低电平时跳转到波形的发生函数部分。

3.3 按钮控制显示波形

Start:
      mov A,#0FFh
      mov p1,A;//给p1口送高电平,按键按下为低电平
      call watchKey
      jmp start;

先给p1端口送高电平,然后调用按钮监控函数,没有键按下则一直在Start部分循环。

3.4 方波产生的方法

方波信号是有一段时间输出稳定的高电平,一段时间输出稳定的低电平。要实现这个功能,需要保持端口的输出值稳定,并启用延时或循环。

squareWave:
      mov R0,#0FFh;//存电位初值
      mov R1,#0F0h;//存高电平循环次数
      mov R2,#40h;//存低电平循环次数。调整R1和R2可以调整占空比
positive:
      mov A,R0;//取电位值
      mov p3,A;//输出数据电位,DA输出模拟电位
      call watchKey;//监控按钮的动作(可以用开中断代替),下同
      djnz R1,positive;//剩余的循环次数不为零,继续输出高电平,剩余循环次数为零则进入低电平
      mov R0,#00h;//存低电平
negative:
      mov A,R0;
      mov p3,A;
      call watchKey;
      djnz R2,negative;//循判断循环结束,往下执行。
      jmp squareWave;//进行下一周期

这里没有用延时,而是用循环代替,二者的区别在于延时中不会监控按钮动作,循环时每一次循环都会监控按钮。当延时短时二者效果没有太大区别,所以这里用那种都可以。

3.5 锯齿波产生的方法

锯齿波是在一个周期内逐渐增大,在下一周期开始时又会跳回零点。代码实现如下:

sawtoothWave:
      mov R0,#00h;//初值
      mov R1,#80h;//上升沿循环次数
sawup:
      mov A,R0;
      mov p3,A;
      inc A;//每次增加1,在下一次循环输出,出现逐渐增大的效果。
      mov R0,A;
      call watchKey;
      cjne R0,#0FFh,sawup;//循环未结束则继续增加,结束则跳回低电平
      jmp sawtoothWave;//下一周期

3.6 三角波产生的方法

三角波的一个周期分为上升沿和下降沿,都是线性变化的,可以利用锯齿波的方法做一个上升沿和一个下降沿。

triangleWave:
      mov R0,#00h;//初值
      mov R1,#80h;//上升沿循环次数,反映为上升沿宽度
      mov R2,#80h;//下降沿循环次数,反映为下降沿宽度
up:;//上升沿
      mov A,R0;
      mov p3,A;
      inc A;
      mov R0,A;
      call watchKey;
      cjne R0,#80h,up;
down:;//下降沿
      mov A,R0;
      mov p3,A;
      dec A;
      mov R0,A;
      call watchKey;
      cjne R0,#00h,down;
      jmp triangleWave;  

3.7 程序结束

Loop:	
      jmp Loop
;====================================================================
      END

4 效果

4.1 方波

【51单片机】DAC0832制作信号发生器(方波,三角波,锯齿波)_第3张图片

4.2 锯齿波

【51单片机】DAC0832制作信号发生器(方波,三角波,锯齿波)_第4张图片

4.3 三角波

【51单片机】DAC0832制作信号发生器(方波,三角波,锯齿波)_第5张图片

5 参考资料

[1] 80c51_百度百科 (baidu.com)

[2] DAC0832_百度百科 (baidu.com)

[3] 51单片机汇编指令集_宇宙379的博客-CSDN博客_51单片机指令集

[4] 【51单片机】矩阵键盘逐行扫描法仿真实验+超详细Proteus仿真和Keil操作步骤_cumt等等的博客-CSDN博客_矩阵键盘键码扫描程序设计实验

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