單片機+TLC5628正弦波發生器代碼與Proteus仿真圖

ID:845605 · 發表于 2021-7-17 22:00

仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

利用已知器件完成一個簡易信號發生器的設計。
二、設計內容
請利用你熟悉的單片機和8路輸出串行8位D/A轉換器TLC5628設計一個鋸齒波信號發生器，相關TLC5628資料請自行檢索資料，設參考電壓，電源電壓，運算放大器型號任意。
設計要求及指標：（1）輸出幅度。
                        （2）輸出頻率之間任意。
         （3）畫出設計簡略電路。
四、設計步驟
1.通過TLC5628引腳圖以及邏輯功能圖，設計出符合要求的電路圖（通過protus仿真）
電路圖設計結果：
2.程序設計，通過TLC5628參數資料中的時序仿真，設計出產生鋸齒波的程序
程序如下：
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
/*定義I/O端口*/
sbit CLK = P0^0; //串行時鐘,下降沿有效
sbit DAT = P0^1; //串行數據
sbit LOAD = P0^7; //串行數據加載,下降沿有效
sbit LDAC = P0^3; //DAC更新鎖存控制,下降沿有效
/*函數申明*/
void delayms(unsigned char ms);
void TCL5620_Write(unsigned char addr, bitrng, unsigned char dat);
void Init_TLC5620();
void jichiWave();
void delay5us(void); //誤差 0us
/*函數定義*/
/*延時函數*/
void delayms(unsigned char ms)
{
   unsignedchar i;
   while(ms--)
   {
            for(i= 0; i < 250; i++)
            {
                  _nop_();
                  _nop_();
                  _nop_();
                  _nop_();
            }
   }
}
void delay5us(void) //誤差 0us
{
unsigned char a;
for(a=1;a>0;a--);
}
/*TCL5620 driver*/
void TCL5620_Write(unsigned char addr, bitrng, unsigned char dat)
{
   unsignedchar n;
   //發送通道地址
   n= 3;
   do
   {
            DAT= (bit)(addr & 0x02);
            addr<<= 1;
            CLK= 0;
            CLK= 1;
   }while(--n!= 0);
   //發送RNG位
   DAT= rng;
   CLK= 0;
   CLK= 1;
   //發送8位DAC數據
   n= 8;
   do
   {
            DAT= (bit)(dat & 0x80);
            dat<<= 1;
            CLK= 0;
            CLK= 1;
   }while(--n!= 0);

   //加載數據
   LOAD= 0;
//    delay5us();
   LOAD= 1;
//    delay5us();
   LDAC= 0;
//    delay5us();
   LDAC= 1;
}
/*初始化TLC5620*/
void Init_TLC5620()
{
   DAT= 1;
   CLK= 1;
   LDAC= 1;
   LOAD= 1;
}
/*
   TLC5620轉換一次大概要12.5us
   即最高80KHz
   但是用51單片機,晶振為12MHz
   最快產生一個方波為2us,即最高頻率為500KHz

   正弦波產生函數
   用32個點
*/
void SinWave()
{
   /*根據曲線光滑來選取采樣點*/
   codeunsigned char SinTab[] =
   {
      255,240,230,220,210,200,190,180,170,160,150,140,130,120,110,100,90,80,70,60,50,40,30,20,10,0
   };
   unsignedchar n;
   for(n= 0; n < 25; n++)
   {
            TCL5620_Write(0,0,SinTab[n]);
            delayms(1);
   }
}
void main()
{
   Init_TLC5620();
   while(1)
   {
            SinWave();
   }

}
3.燒錄HEX文件
五、實驗結果的仿真與驗證
信號為鋸齒波，符合設計要求。
六、實驗總結
本系統的硬件電路非常簡單，關鍵在于軟件算法的設計。信號發生器的最重要指標就是頻率的穩定性，因此，如何通過單片機來產生精確的控制信號以使頻率穩定是其關鍵所在。本設計在程序中已設計好數據表格，每個周期的采樣點數為40個。這樣就將頻率穩定問題轉換為采樣周期的精確定位問題了。
本設計采用定時器中斷方式來產生精確的采樣間隔，具體的算法。
首先是設定一個定時器中斷的基準時間，然后將采樣時間間隔，設置為定時器中斷基準時間的整數倍，倍數參量可根據頻率按鍵掃描函數的結果以及初值來確定。
D/A作為一種常見的應用電子儀器設備，傳統的波形產生一般可以完全由硬件電路搭接而成，如采用555振蕩電路發生正弦波、三角波和方波的電路便是可取的路徑之一,不用依靠單片機。但是這種電路存在波形質量差，控制難，可調范圍小，電路復雜和體積大等缺點。在科學研究和生產實踐中，如工業過程控制，生物醫學，地震模擬機械振動等領域常常要用到低頻信號源。而由硬件電路構成的低頻信號其性能難以令人滿意，而且由于低頻信號源所需的RC要很大。大電阻，大電容在制作上有困難，參數的精度亦難以保證。體積大，漏電，損耗顯著更是其致命的弱點。一旦工作需求功能有增加，則電路復雜程度會大大增加。
利用單片機采用程序設計方法來產生低頻信號，其頻率底線很低。具有線路相對簡單，結構緊湊，價格低廉，頻率穩定度高，抗干擾能力強，用途廣泛等優點，并且能夠對波形進行細微調整，改良波形，使其滿足系統的要求。只要對電路稍加修改，調整程序，即可完成功能升級。
(1)分析確定設計方案。在分析的過程中一定要多查資料多聽取意見，盡量站在別人的肩膀上少走彎路。對所選的也大概有了一些了解，下一步就是在這樣一個基礎上,綜合已有的資料來更透徹的分析。
(2)查閱資料。上網查資料是必不可少的，目前各大搜索引擎都推出有自己特色的搜索服務，一定要找到適合自己的東西。
(3)學習的能力。明確了問題并且分析了然后就是如何實現的問題了。這個時候學習能力顯得特別的重要。如何通過自己的努力把不明白的東西搞明白，這對學習的能力有很高的要求。接著自己開始編寫簡單的程序來檢驗一下學習的效果，理論學習和工作實際緊密結合起來。
(4)要實際動手，防止眼高手底。

仿真代碼51hei下載地址：

prj.zip (49.23 KB, 下載次數: 33)

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