标题: 51单片机PCF8591的DA转换程序详解[含HL-1与HJ-c52 DA代码AD/DA原理图]（可直接复... [打印本页]

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作者: 羽一生    时间: 2019-8-1 09:01
标题: 51单片机PCF8591的DA转换程序详解[含HL-1与HJ-c52 DA代码AD/DA原理图]（可直接复...

以下是补充（能想到的范围有限有没想到的还请谅解）
DA工作原理
基于PCF8591芯片
DA是什么？
n DA指数模转换（Digital to Analog），顾名思义，就是把数字信号转换成模拟信号。与DA
相对应，AD是把模拟信号转换为数字信号，便于计算机等数字控制器处理。
DA有什么作用？
n 1、将数字量转换成模拟量，以便操纵控制对象。n 2、用数字化来控制各种对象。
n 3、可以在单片机中输入数字，来控制输出压力计力的大小。
串行DA芯片与单片机连接方法（两种）：
HL-1连接方法

HJ-c52连接方法

D/A转换器的主要性能指标
1、分辨率
分辨率是指输入数字量的最低有效位（LSB）发生变化时，所对应的输出模拟量（电压或电流）的变化量。它反映了
输出模拟量的最小变化值。
分辨率与输入数字量的位数有确定的关系，可以表示成FS /2的n方 。FS表示满量程输入值，n为二进制位数。对于5V
的满量程，采用８位的DAC时，分辨率为5V/256＝19.5mV；当采用12位的DAC时，分辨率则为5V/4096＝1.22mV。显然，
位数越多分辨率就越高。
2、线性度
线性度（也称非线性误差）是实际转换特性曲线与理想直线特性之间的最大偏差。常以相对于满量程的百分数
表示。如±１％是指实际输出值与理论值之差在满刻度的±１％以内。
3、绝对精度和相对精度
绝对精度（简称精度）是指在整个刻度范围内，任一输入数码所对应的模拟量实际输出值与理论值之
间的最大误差。绝对精度是由DAC的增益误差（当输入数码为全1时，实际输出值与理想输出值之差）、
零点误差（数码输入为全０时，DAC的非零输出值）、非线性误差和噪声等引起的。绝对精度（即
最大误差）应小于1个LSB。 相对精度与绝对精度表示同一含义，用最大误差相对于满刻度的百分比表示。
4、建立时间
建立时间是指输入的数字量发生满刻度变化时，输出模拟信号达到满刻度值的±1/2LSB所需的时间。
是描述D/A转换速率的一个动态指标。电流输出型DAC的建立时间短。电压输出型DAC的
建立时间主要决定于运算放大器的响应时间。根据建立时间的长短，可以将DAC分成超高速（＜1μ
S)、高速（10～1μS）、中速（100～10μS）、低速（≥100μS）几档。
应当注意，精度和分辨率具有一定的联系，但概念不同。DAC的位数多时，分辨率会提高，对
应于影响精度的量化误差会减小。但其它误差（如温度漂移、线性不良等）的影响仍会使DAC
的精度变差。
附带三个说明
一，HL-1的AD/DA模块和DS1302时钟模块原理图

二，HJ-C52的AD/DA原理图

三，一个AD/DA单独模块（PCF8951）的说明



AD/DA独立模块接线说明
1. 可以自己用杜邦线接到你自己的最小系统上，也可以接到慧净HJ-C51智能小车核心板上，接线方法参考源理图接，VCC接学
习板上的VCC，GND接学习板上的GND 其他的信号输入可以自己定义。
AD/DA独立模块简单说明
1. 本板采用全新AD/DA芯片PCF8591，设计合理，性能非常稳定，提供原理图及配套示例代码。
模块说明：
2. 该模块A/D输入和D/A输出定义，模块有4路A/D输入，1路D/A输出：
3. A/D输入通道0：连接外部测试；
4.A/D输入通道1：一路电位器可测变阻器分压；连接外部测试；
5. A/D输入通道2：一路热敏电阻可测温度；连接外部测试；
6. A/D输入通道3：一路光敏电阻可测光强；连接外部测试；
7. D/A输出通道0：一路LED通过亮度显示。
------------------------------------------------（因为有些东西电脑没备份..所以找不到了）-----------------------------------------------------

1. /*-----------------------------------------------
   
2.   内容：scl=P3^0;//IIC的时钟线  sda=P3^1;//IIC的数据线分别接J26-7和J26-6上。
   
3.         J23-5接J26-5上
   
4.         LED会逐渐变亮后有逐渐变暗
   
5. ------------------------------------------------*/
   
6. #include<reg51.h>
   
7. #include<intrins.h>
   
8. #define uc unsigned char
   
9. #define ui unsigned int
   
10. 
    
11. sbit scl=P3^0;//IIC的时钟线
    
12. sbit sda=P3^1;//IIC的数据线
    
13. uc code shuju[]={
    
14. 0x0f,0x1e,0x2d,0x3c,0x4b,0x5a,0x69,0x78,0x87,0x96,0xa5,0xb4,0xc3,0xd2,0xe1,0xf0,0xff,//让电压逐渐升高的数据
    
15. 0xff,0xf0,0xe1,0xd2,0xc3,0xb4,0xa5,0x96,0x87,0x78,0x69,0x5a,0x4b,0x3c,0x2d,0x1e,0x0f,//让电压逐渐下降的数据
    
16. };
    
17. 
    
18. void delayus(void)
    
19. {
    
20.   ;;
    
21. }
    
22. 
    
23. 
    
24. void delay(ui m)
    
25. {
    
26. ui i,j;
    
27. for(i=0;i<120;i++)
    
28.   for(j=0;j<m;j++);
    
29. }
    
30. 
    
31. 
    
32. void init(void)//IIC的初始化
    
33. {
    
34.    scl=1;
    
35.    delayus();
    
36.    sda=1;
    
37.    delayus();
    
38. }
    
39. 
    
40. void start(void)//IIC的起始信号
    
41. {
    
42.    scl=1;
    
43.    delayus();
    
44.    sda=1;
    
45.    delayus();
    
46.    sda=0;
    
47.    delayus();
    
48. }
    
49. 
    
50. void stop(void)//IIC的停止信号
    
51. {
    
52.    sda=0;
    
53.    delayus();
    
54.    scl=1;
    
55.    delayus();
    
56.    sda=1;
    
57.    delayus();
    
58. }
    
59. 
    
60. void ack(void)//IIC的应答信号
    
61. {
    
62.    uc i;
    
63.    scl=1;
    
64.    delayus();
    
65.    while((sda==1)&(i<255))i++;
    
66.    scl=0;
    
67.    delayus();
    
68. }
    
69. 
    
70. void write_byte(uc date)//向IIC写一个字节的数据
    
71. {
    
72.         uc i,temp;
    
73.         temp=date;
    
74.         for(i=0;i<8;i++)
    
75.         {
    
76.                 temp=temp<<1;
    
77.                 scl=0;
    
78.             delayus();
    
79.                 sda=CY;
    
80.                 delayus();
    
81.                 scl=1;
    
82.                 delayus();
    
83.         }
    
84.         scl=0;
    
85.         delayus();
    
86.         sda=1;
    
87.         delayus();
    
88. }
    
89. 
    
90. void write(uc add,uc sda,uc date)
    
91. {
    
92.    start();
    
93.    write_byte(add);//0x90表示器件地址为000的写操作
    
94.    ack();
    
95.    write_byte(sda);//0x40表示四路单数入00通道无增益的器件控制指令
    
96.    ack();
    
97.    write_byte(date);//表示DA数据
    
98.    ack();
    
99.    stop();
    
100. }
     
101. 
     
102. void main(void)
     
103. { uc i;
     
104.   init();//I2C总线初始化
     
105.   while(1)
     
106.   {
     
107.    for(i=0;i<34;i++)
     
108.    {
     
109.    write(0x90,0x40,shuju[ i]);//向PCF8591里写入数据（即电压量的数据）；
     
110.    delay(100);
     
111.    }
     
112.   }
     
113. }
     

复制代码

以上是一个DA转换例子[我也是也是补充的(上传不了附件....就只能直接上码了)
附带两种使LED输出显示DA
1，HJ-52
/*-----------------------------------------------
  名称：IIC协议 PCF8591ADDA转换                  
  内容：此程序通过IIC协议对DAAD芯片操作, 并输出模拟量，用LED亮度渐变指示
------------------------------------------------*/
#include<reg52.h>    //包含头文件，一般情况不需要改动，头文件包含特殊功能寄存器的定义
#include <intrins.h> //包含NOP空指令函数_nop_();

#define AddWr 0x90   //写数据地址
#define AddRd 0x91   //读数据地址

sbit Sda=P1^2;      //定义总线连接端口
sbit Scl=P1^7;
sbit dula=P2^0;
sbit wela=P2^1;
bit ADFlag;          //定义AD采样标志位
unsigned char code Datatab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//7段数共阴码管段码表
data unsigned char  Display[8];//定义临时存放数码管数值
/*------------------------------------------------
                    延时程序
------------------------------------------------*/
void mDelay(unsigned char j)
{
  unsigned int i;
  for(;j>0;j--)
     {
          for(i=0;i<125;i++)
             {;}
          }
  }
/*------------------------------------------------
                    初始化定时器1
------------------------------------------------*/
void Init_Timer1(void)
{
TMOD |= 0x10;                             
TH1=0xff;                              /* Init value */
TL1=0x00;
//PT1=1;                   /* 优先级    */
EA=1;                      /* interupt enable */
ET1=1;                     /* enable timer1 interrupt */
TR1=1;  
}
/*------------------------------------------------
                    启动IIC总线
------------------------------------------------*/
  void Start(void)
  {
   Sda=1;
   _nop_();
   Scl=1;
   _nop_();
   Sda=0;
   _nop_();
   Scl=0;
  }


/*------------------------------------------------
                    停止IIC总线
------------------------------------------------*/
  void Stop(void)
  {
   Sda=0;
   _nop_();
   Scl=1;
   _nop_();
   Sda=1;
   _nop_();
   Scl=0;
   }


/*------------------------------------------------
                   应答IIC总线
------------------------------------------------*/
   void Ack(void)
   {
    Sda=0;
        _nop_();
        Scl=1;
        _nop_();
        Scl=0;
        _nop_();
        }


/*------------------------------------------------
                 非应答IIC总线
------------------------------------------------*/
        void NoAck(void)
        {
         Sda=1;
         _nop_();
         Scl=1;
         _nop_();
         Scl=0;
         _nop_();
         }


/*------------------------------------------------
              发送一个字节
------------------------------------------------*/
         void Send(unsigned char Data)
         {
          unsigned char BitCounter=8;
          unsigned char temp;

          do
            {
                 temp=Data;
                 Scl=0;
                 _nop_();
                 if((temp&0x80)==0x80)
                    Sda=1;
                 else
                    Sda=0;

                        Scl=1;
                        temp=Data<<1;
                        Data=temp;
                        BitCounter--;
                  }
          while(BitCounter);
              Scl=0;
          }


/*------------------------------------------------
               读入一个字节并返回
------------------------------------------------*/
          unsigned char Read(void)
          {
           unsigned char temp=0;
           unsigned char temp1=0;
           unsigned char BitCounter=8;

           Sda=1;
           do
             {
                  Scl=0;
          _nop_();
                  Scl=1;
                  _nop_();
                  if(Sda)
                     temp=temp|0x01;
                  else
                     temp=temp&0xfe;

                  if(BitCounter-1)
                     {
                          temp1=temp<<1;
                          temp=temp1;
                          }
                          BitCounter--;
                         }
                while(BitCounter);
                return(temp);
          }

/*------------------------------------------------
                    写入DA数模转换值
------------------------------------------------*/
          void DAC(unsigned char Data)
          {
                   Start();
                   Send(AddWr); //写入芯片地址
                   Ack();
                   Send(0x40);  //写入控制位，使能DAC输出
                   Ack();
                   Send(Data);  //写数据
                   Ack();
                   Stop();
                 
           }

/*------------------------------------------------
                 读取AD模数转换的值，有返回值
------------------------------------------------*/
          unsigned char ReadADC(unsigned char Chl)
          {
       unsigned char Data;
                   Start();        //写入芯片地址
                   Send(AddWr);
                   Ack();
                    Send(0x40|Chl);//写入选择的通道，本程序只用单端输入，差分部分需要自行添加
                                  //Chl的值分别为0、1、2、3，分别代表1-4通道
                   Ack();
                   Start();
                   Send(AddRd);    //读入地址
                   Ack();
                   Data=Read();    //读数据
                   Scl=0;
                   NoAck();
                   Stop();
                   return Data;   //返回值
          }


                 void cmg(void)//数码管锁存函数                   关时钟DS1302
        {
        dula=1;
        P0=0x00;
        dula=0;
        wela=1;
        P0=0x00;
        wela=0;
        }
/*------------------------------------------------
                   主程序
------------------------------------------------*/
        void main()
        {
         unsigned char num;                   //DA数模输出变量
    unsigned char ADtemp;                //定义中间变量
     Init_Timer1();
         cmg();//关数码管函数
         while(1)
              {
               
           DAC(num);       //DA输出，可以用LED模拟电压变化
                   num++;          //累加，到256后溢出变为0，往复循环。显示在LED上亮度逐渐变化
                   mDelay(20);     //延时用于清晰看出变化
                   if(ADFlag)      //定时采集输入模拟量
               
           {
                   ADFlag=0;
                   }
           }
        }
2，HL-1
/*-----------------------------------------------
  名称：IIC协议 PCF8591ADDA转换                  
  内容：此程序通过IIC协议对DAAD芯片操作, 并输出模拟量，用LED亮度渐变指示
------------------------------------------------*/
#include<reg52.h>    //包含头文件，一般情况不需要改动，头文件包含特殊功能寄存器的定义
#include <intrins.h> //包含NOP空指令函数_nop_();

#define AddWr 0x90   //写数据地址
#define AddRd 0x91   //读数据地址

sbit RST=P2^4;   //关掉时钟芯片输出
sbit Sda=P2^0;      //定义总线连接端口
sbit Scl=P2^1;
sbit Fm=P2^3;          //FM
sbit dula=P2^6;
sbit wela=P2^7;
bit ADFlag;          //定义AD采样标志位
unsigned char code Datatab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//7段数共阴码管段码表
data unsigned char  Display[8];//定义临时存放数码管数值
/*------------------------------------------------
                    延时程序
------------------------------------------------*/
void mDelay(unsigned char j)
{
  unsigned int i;
  for(;j>0;j--)
     {
          for(i=0;i<125;i++)
             {;}
          }
  }
/*------------------------------------------------
                    初始化定时器1
------------------------------------------------*/
void Init_Timer1(void)
{
TMOD |= 0x10;                             
TH1=0xff;                              /* Init value */
TL1=0x00;
//PT1=1;                   /* 优先级    */
EA=1;                      /* interupt enable */
ET1=1;                     /* enable timer1 interrupt */
TR1=1;  
}
/*------------------------------------------------
                    启动IIC总线
------------------------------------------------*/
  void Start(void)
  {
   Sda=1;
   _nop_();
   Scl=1;
   _nop_();
   Sda=0;
   _nop_();
   Scl=0;
  }


/*------------------------------------------------
                    停止IIC总线
------------------------------------------------*/
  void Stop(void)
  {
   Sda=0;
   _nop_();
   Scl=1;
   _nop_();
   Sda=1;
   _nop_();
   Scl=0;
   }


/*------------------------------------------------
                   应答IIC总线
------------------------------------------------*/
   void Ack(void)
   {
    Sda=0;
        _nop_();
        Scl=1;
        _nop_();
        Scl=0;
        _nop_();
        }


/*------------------------------------------------
                 非应答IIC总线
------------------------------------------------*/
        void NoAck(void)
        {
         Sda=1;
         _nop_();
         Scl=1;
         _nop_();
         Scl=0;
         _nop_();
         }


/*------------------------------------------------
              发送一个字节
------------------------------------------------*/
         void Send(unsigned char Data)
         {
          unsigned char BitCounter=8;
          unsigned char temp;

          do
            {
                 temp=Data;
                 Scl=0;
                 _nop_();
                 if((temp&0x80)==0x80)
                    Sda=1;
                 else
                    Sda=0;

                        Scl=1;
                        temp=Data<<1;
                        Data=temp;
                        BitCounter--;
                  }
          while(BitCounter);
              Scl=0;
          }


/*------------------------------------------------
               读入一个字节并返回
------------------------------------------------*/
          unsigned char Read(void)
          {
           unsigned char temp=0;
           unsigned char temp1=0;
           unsigned char BitCounter=8;

           Sda=1;
           do
             {
                  Scl=0;
          _nop_();
                  Scl=1;
                  _nop_();
                  if(Sda)
                     temp=temp|0x01;
                  else
                     temp=temp&0xfe;

                  if(BitCounter-1)
                     {
                          temp1=temp<<1;
                          temp=temp1;
                          }
                          BitCounter--;
                         }
                while(BitCounter);
                return(temp);
          }

/*------------------------------------------------
                    写入DA数模转换值
------------------------------------------------*/
          void DAC(unsigned char Data)
          {
                   Start();
                   Send(AddWr); //写入芯片地址
                   Ack();
                   Send(0x40);  //写入控制位，使能DAC输出
                   Ack();
                   Send(Data);  //写数据
                   Ack();
                   Stop();
                 
           }

/*------------------------------------------------
                 读取AD模数转换的值，有返回值
------------------------------------------------*/
          unsigned char ReadADC(unsigned char Chl)
          {
       unsigned char Data;
                   Start();        //写入芯片地址
                   Send(AddWr);
                   Ack();
                    Send(0x40|Chl);//写入选择的通道，本程序只用单端输入，差分部分需要自行添加
                                  //Chl的值分别为0、1、2、3，分别代表1-4通道
                   Ack();
                   Start();
                   Send(AddRd);    //读入地址
                   Ack();
                   Data=Read();    //读数据
                   Scl=0;
                   NoAck();
                   Stop();
                   return Data;   //返回值
          }

                 void fmg(void)//fm关
        {        
        Fm=1;        //                关 fm
        }
                 void cmg(void)//数码管锁存函数                   关时钟DS1302
        {
        dula=1;
        P0=0x00;
        dula=0;
        wela=1;
        P0=0x00;
        wela=0;
        RST=0;                //                关时钟DS1302
        }
/*------------------------------------------------
                   主程序
------------------------------------------------*/
        void main()
        {
         unsigned char num;                   //DA数模输出变量
    unsigned char ADtemp;                //定义中间变量
     Init_Timer1();
         cmg();//数码管锁存
         fmg();
         while(1)
              {
               
           DAC(num);       //DA输出，可以用LED模拟电压变化
                   num++;          //累加，到256后溢出变为0，往复循环。显示在LED上亮度逐渐变化
                   mDelay(20);     //延时用于清晰看出变化
                   if(ADFlag)      //定时采集输入模拟量
               
           {
                   ADFlag=0;
                   }
           }
        }

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作者: admin    时间: 2019-8-1 17:46
本帖需要重新编辑补全电路原理图,源码,详细说明与图片即可获得100+黑币(帖子下方有编辑按钮)

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