第10章 TLC5615數模轉換器DAC

ID:111078 · 發表于 2016-3-28 03:27

51單片機輕松入門—基于STC15W4K系列（C語言版）
李友全編著:http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-37954-1.html

第10章數模轉換器DAC

1 D/A輸出電路圖

2 TLC5615基本測試實驗

3 TLC5615產生波形實驗

4 TLC5615播放音樂實驗

數模轉換就是將單片機輸出的數字信號轉換為模擬信號(比如正弦波、鋸齒波)，

簡稱為D/A，實現數字信號轉換為模擬信號的器件稱為數模轉換器，簡稱DAC，

DAC一般是由專用集成電路完成的。

1 D/A輸出電路圖

1號單片機與D/A輸出芯片TLC5615連接電路如圖所示。

TLC5615的1、2、3腳用于與單片機進行通信（SPI接口），6腳是基準電壓輸入，

7腳是模擬信號輸出。圖中的MC1403是一個廉價的電壓基準芯片，簡單的說就是一個穩壓精度比L7805之類更高的穩壓塊

2 TLC5615基本測試實驗

#include "STC15W4K.H" // 注意宏定義后面沒分號

#include

sbit CS=P5^5; sbit CLK=P4^0; sbit DIN=P3^4;

void DaConv(unsigned int value)

{

// 此函數內容固定，單片機晶振頻率在5-35MHz范圍內直接復制使用即可

}

void main()

{

unsigned int value; // 待轉換的數據

while(1)

{

value=511; // 這里輸入0--1023的數據觀察D/A轉換輸出電壓 DaConv(value); // 執行D/A轉換，無任何返回值。

}

實驗結果如表所示，輸出電壓X = 2·Vref·Value /1023。

3 TLC5615產生鋸齒波、三角波、正弦波實驗

例10.4 TLC5615產生1000Hz鋸齒波、三角波、正弦波，R/C時鐘22.1184MHz。

觀察上圖波形，橫軸是時間，可用單片機定時器定時中斷進行控制，縱軸是模擬電壓值，用TLC5615進行D/A轉換輸出即可。

要讓TLC5615輸出鋸齒波、三角波、正弦波等波形，我們可以對波形的一個周期抽樣一些點進行D/A轉換輸出，把抽樣點建立成表格，定時器每中斷一次查表轉換輸出一個值。

比如我們將正弦函數從0°～360°范圍內按10°一個步進值進行等分，可得0、10、20、

30、…340、350，共36個點，這就確定了表格數組大小為36個整數，

第1點輸出電壓值：511×sin(0)+512=512 // 511用于波形向上平移。第2點輸出電壓值：511×sin(10)+512=601 // 511用于波形向上平移。第3點輸出電壓值：511×sin(20)+512=687 // 511用于波形向上平移。

unsigned int code SinTable[] = // 正弦波表格

{

512,601,687,768,840,903,955,992,1015,1023,1015,992,955,903,840,768,687,601,512,

423,337,257,183,121,69,32,9,1,9,32,69,121,183,257,337,423,

};

主要程序代碼如下：

void Timer0() interrupt 1

{

static unsigned char counter=0;

P35=!P35;	//	觀察定時器定時時間用的
TH0=0xff;	//	TH0=0xff;
TL0=0xCD;	//	TL0=0x2c;
DaConv(SinTable[counter]);	//	D/A輸出
counter++;

counter%=36; // counter在0到36之間循環變化使波形循環輸出

}

void main()

{

Timer0_Init(); // 初始化并啟動定時器0

while(1); // 通過定時器0來控制產生電壓的時間間隔

}

當需要更換輸出波形時，只需要修改DaConv(SinTable[counter]);語句中的表格名稱即可，實測 D/A輸出波形如圖10-7所示。

4 TLC5615播放音樂實驗

將音樂文件（比如MP3文件）通過其它輔助軟件轉換成單片機內部的表格數組，然后通過不斷查表+D/A的方式即可播放出音樂，通過調節TLC5615的輸入基準電壓就可調節輸出音量的大小。主要代碼如下：

void Timer0() interrupt 1

{

static unsigned int counter=0; TH0=0xFE;

TL0=0x33;

DaConv(((unsigned int)wav[counter])<<1); // 將wav數組中的數據擴大2倍后寫入TLC5615 counter++; // 擴大2倍是為了使TLC5615的音頻輸出電壓范圍在0-2.5V之間 counter%=WAV_LEN; // counter在0到WAV_LEN-1之間循環變化使聲音循環播放

}

void main()

{

Timer0_Init(); // 初始化并啟動定時器0

while(1); // 通過定時器0來控制產生電壓的時間間隔

}