單片機(jī)實(shí)現(xiàn)模擬輸出的方法

想要單片機(jī)輸出模擬信號(hào)，屬于數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)，簡(jiǎn)稱數(shù)模轉(zhuǎn)換；而單片機(jī)內(nèi)部的ADC模塊屬于模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，簡(jiǎn)稱模數(shù)轉(zhuǎn)換，比如電壓電流采樣、溫度測(cè)量、濕度測(cè)量、壓力測(cè)量等都屬于模數(shù)轉(zhuǎn)換。

由于帶DA轉(zhuǎn)換接口的單片機(jī)很少，可以使用DA芯片進(jìn)行外圍擴(kuò)展，單片機(jī)只是核心處理器，所有功能并不能做得面面俱到，想要精通掌握單片機(jī)，各種外圍電路擴(kuò)展是必不可少的。如下圖，使用DA專用芯片DAC0832進(jìn)行外擴(kuò)，DAC0832是8位的電流型輸出D/A轉(zhuǎn)換芯片，接口簡(jiǎn)單，較容易控制。

D/A接口擴(kuò)展電路

其中D0~D7為8位數(shù)據(jù)輸入線，與單片機(jī)普通IO口相連即可；CS為片選信號(hào)，低電平有效，與單片機(jī)IO口相連接；ILE為數(shù)據(jù)鎖存控制允許輸入線，高電平有效，可直接接5V即可；Vref為基準(zhǔn)電壓輸入，范圍-10V~10V；Rfb為反饋信號(hào)輸入線，內(nèi)部有相應(yīng)的反饋電阻；Iout1、Iout2為電流輸出端，將電流轉(zhuǎn)化為電壓可實(shí)現(xiàn)單極性輸出及雙極型輸出。

單極性輸出：VO = － VREF ×D/256，輸出電壓范圍：（0～－ VREF ×255/256）之間，當(dāng)VREF = －5V， VOUT =0~5×（255/256）V；當(dāng)VREF = +5V， VOUT = 0 ～ －5×（255/256）V。上圖原理為單極性輸出接法。

雙極性輸出：雙極性輸出在單極性輸出的基礎(chǔ)上再加一級(jí)運(yùn)放進(jìn)行轉(zhuǎn)換，基本原理如下圖所示。

選擇R2=R3=2R1，則輸出電壓VOUT= 2×VREF×D/256 －VREF= （2D/256－1）VREF，從公式也可以看出，當(dāng)數(shù)據(jù)D=0（8個(gè)數(shù)據(jù)輸入線全為0）時(shí)， VOUT= －VREF；當(dāng)數(shù)據(jù)D=128（8個(gè)數(shù)據(jù)輸入線為10000000）時(shí)， VOUT= 0；當(dāng)數(shù)據(jù)D=255（8個(gè)數(shù)據(jù)輸入線全為1）時(shí)， VOUT= （2×255/256－1）×VREF= （127/128）VREF，所以當(dāng)數(shù)字量輸入D在0～255時(shí)，輸出電壓在－ VREF ～+ VREF之間變化。