新闻中心

EEPW首页 > 嵌入式系统 > 设计应用 > 用PIC单片机设计A/D、D/A转换器

用PIC单片机设计A/D、D/A转换器

作者:时间:2011-12-06来源:网络收藏

1、16C62×系列的特点

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/172372.htm

16C62×系列为RISC精简指令、哈佛结构总线、18个引脚的。具有低功耗、高性能、全静态、35条指令极易编程的特点。OTP 片种的性价比极高。除了具备一般的特点外,16C62×系列内部集成了两个模拟比较器和一个4bit的可编程基准电压源(REF)。如果利用该单片机的这些特点,只需几个外围元件就具备转换功能,且分辨率达到8bit~10bit。价格上的优势使其在工控行业、仪器仪表、家电产品的应用前景极为乐观。

本文以8bit分辨率论证转换的实现方法,更高分辨率的方案完全相似,只是在编程上作小部分调整。

2、

PIC16C62×系列单片机内部部分功能模块及、D/A的电路。

2.1 利用内部基准源

PIC16C62×系列单片机内部基准源由一16个抽头的电阻梯形网络构成,相当于一个4bit 分辨率的D/A,该基准源由VRCON特殊功能寄存器控制。

VREN:REF基准电压源使能位,当VREN=1时,内部基准电压源使能。
  VROE:REF输出选择位,VROE=1时,REF输出至RA2引脚。
  VRR:REF段选择,REF值可编程设定为高低两个段输出。
  VR3~VR0:4bit REF电压值。改变该4位的值即改变了REF的电压值。为了后文说明的需要,将该4位二进制码作如下定义:
  VR= VR3VR2VR1VR0
  VR-1=VR3VR2 VR1VR0-1

根据PIC16C62×的特性:

(1)当VRR=1时,低段基准电压输出REFL= DD*VRL/24,分辨单元VF1=DD/24。

REFL电压值范围为:VRL*DD/24,VRL= 0~15,表示相应的低段二进制码值。

(2)当VRR=0时,高段基准电压输出REFH=DD/4+DD*VRH/32,分辨单元VF2=DD/32。VRH=0~15,VRH表示相应的高段二进制码值。

REFH电压值变化范围为:DD/4~23*DD/32。

上述DD为PIC16C62×的供电电压,只要在该供电端加一个简单的电源去耦电路,就能很好的保证基准电压REF的抗噪声要求。

由上述可见,PIC16C62×系列单片机的内部基准源实际是一个可设定为两个段值的4bit D/A,每个段二进制码值均为0~15,两个段的分辨单元不一样。为了一个8bit及以上的D/A,需将REF的范围进行扩展。使用REFH值,即REFH =DD/4~23*DD/32,扩展为REFH= (DD/4-DD /32) ~23*DD/32, 向电压低端扩展一个分辨单元值DD /32,相当于二进制码值VRH=0~15扩展为-1 ~15。这是实现8bit及以上D/A转换的关键。VRH= -1是一个特殊条件,超出了REF取值范围对应的二进制码值VRH的界限,须由低段基准电压REFL与外围可编程固定衰减比的电阻网络实现。PIC16C62×的内部有一个场效应OC门(漏极开路门),将其接成图1所示的应用电路。

当OC门GK导通时,衰减系数=1/(0+1) 0=2kΩ(内部固定电阻)。

当OC门GK截止时,衰减系数=1 (RA4引脚为高阻)。

场效应OC门通过编程对RA4引脚进行I/O操作实现其导通与截止。

由上所述,高段VRH=-1对应的REFH基准值可由低段二进制码值VRL对应的REFL值乘上系数得到。
  VRH=-1时,REFH=DD/4-DD/32=7DD /32,建立如下方程式
  7DD /32 =(DD/24)* VRL* (1)
  VRL=1~15 (取整数) (2)
  K 1 (3)

可得VRL=6~15的多组解,取其中任一组解均可,例如:VRL=7,=0.75。

系数由外接电阻1的取值决定。编程时,首先确定VRL值,然后根据式(1)计算出系数,再根据=1/(0+1)、0=2kΩ 计算出1的阻值。1也可用一只电位器调整的方式代替。

模数转换器相关文章:模数转换器工作原理



上一页 1 2 下一页

评论


相关推荐

技术专区

关闭