基于C語(yǔ)言的TLC549和TLC5615模數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：基于 C語(yǔ)言的TLC549和TLC5615模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求1、查閱資料，熟悉硬件和軟件;第16頁(yè)共13頁(yè)2、掌握TLC549芯片和TLC5615芯片的特性，弓I腳功能。確定詳細(xì)軟件設(shè)計(jì)方案，畫(huà)程序流程圖。根據(jù)TLC549的時(shí)序圖，使用 C語(yǔ)言編寫(xiě)單片機(jī) STC89C52與TLC549的軟件通信程序代碼。實(shí)現(xiàn)模/數(shù)轉(zhuǎn)換功能。5、根據(jù)TLC5615的時(shí)序圖，使用 C語(yǔ)言編寫(xiě)單片機(jī) STC89C52與TLC5615的軟件通信程序代碼。實(shí)現(xiàn)數(shù)/模轉(zhuǎn)換功能。6、整合模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換代碼，實(shí)現(xiàn)信號(hào)發(fā)生器在TLC549輸入端輸入正弦波（頻率不限）示波器在TLC56

2、15輸出端測(cè)量到同樣的正弦波，記錄輸出波形。7、撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告。二方案論證2.1.試驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)主要是通過(guò)單片機(jī)stc89c52芯片控制模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片tlc549將所給模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后將數(shù)字信號(hào)讀進(jìn)數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片tlc5615，從輸出端口將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸出來(lái)。數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片數(shù)轉(zhuǎn)換芯片Stc89tlc549tlc561圖1設(shè)計(jì)框圖22模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(1 )模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的作用TLC549是一種高性能的8位 A/D轉(zhuǎn)換器，它以8位開(kāi)關(guān)電容逐次逼近的方法實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)用該芯片采集模擬量， 然后將采集到的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后送至單片機(jī)。(2)芯片特性;TLC549芯片,可與通用微處理器

3、、控制器通過(guò)1/ O CLOCK、CS、DATA OU T 三條口線(xiàn)進(jìn)行串行接口。具有4MHz片內(nèi)系統(tǒng)時(shí)鐘和軟、硬件控制電路,轉(zhuǎn)換時(shí)間最長(zhǎng)17 S, T LC549允許的最高轉(zhuǎn)換速率為 40 000次/ s 。(3 )引腳功能TIC549的引腳圖如下:REF+ 3WccANALOG IIIN 2I/O CLOCKREF-36DATA OUTGND 45WTLC549各引腳功能如下:analog in ,模擬量輸入端；scLK,串行時(shí)鐘輸入端；Cs ,芯片選擇，低有效； SATAOut，數(shù)字量輸出端； GND，模擬地； REF+，基準(zhǔn)電壓輸入端;REF-，基準(zhǔn)電壓負(fù)端； VCC，正電源電壓端。2

4、.3數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(1 )數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的作用TLC5615是一個(gè)串行10位DAc芯片，它以10位開(kāi)關(guān)電容逐次逼近的方法實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)用該芯片采集數(shù)字量，然后將采集到的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量后送至示波器。(2)芯片特性;Tlc5615只需要通過(guò)3根串行總線(xiàn)就可以完成10位數(shù)據(jù)的串行輸入，易于和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的微處理器或微控制器(單片機(jī)/ DsP)接口，適用于數(shù)字失調(diào)與增益調(diào)整以及工業(yè)控制場(chǎng)合(3 )引腳功能TIC5615的引腳圖如下:DIN匚183CLK 匚2721 OUT仍L(fǎng)36二 REFINCOJT 匚45J 3各引腳功能如下:DIN ,串行二進(jìn)制數(shù)輸入端；SscLK ,串行時(shí)鐘輸入端；tc

5、s ,芯片選擇，低有效；IDOuT , 用于級(jí)聯(lián)的串行數(shù)據(jù)輸出； AGND，模擬地； REFIN，基準(zhǔn)電壓輸入端； OuT , DAc模擬電壓輸出端； VDD，正電源電壓端。2.4對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行仿真19U2(AIN)U2Il AINSDO61JI REF+CS-5 1JI REF-SCLK ,7 1 121TU1R3LED-REDD21 XTAL1P0.0/AD0P 0.1/AD1P0.2/AD2XTAL2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6RSTP0.7/AD7P 2.0/A8P 2.1/A9P 2.2/A10PSENP 2.3/A11aleP 2.4/A12EA

6、P 2.5/A13P 2.6/A14P 2.7/A15P 1.0/12P 3.0/RXDP 1.1/r2EXP 3.1/rXDP 1.2P3.2/INT0P 1.3P 3.3/INTnP 1.4P 3.4/10P 1.5P3.5/riP1.6P 3.6/WRP 1.7P 3.7/RD-18942930U32輸入是正弦波的時(shí)候輸出是（不能輸出負(fù)電壓）,SCLKDINOUTREFINDOUTTlC5UI5C(L丿D7D310BQ015C1AbD410BQ01510kR210kn輸入是方波的時(shí)候輸出是QKmiKlCAC三硬件方案設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)最小系統(tǒng)部分alI1Oif-rwtCursorsaour

7、ee鼻CIfH r/! ITM d3A&OCGHOGNDerrOFFIthEgfliBruMC4OK .th m *U闊Dasure*ts亡D111惘PSffSon価 3 ,!R20-|M -IMJ1iPrvWlGNDDhFbb aitaI口 At rDC m GND T FF 伽 enj.jmVucnlHm dJVCC3.2串口部分亡CH104104P 算lU9PF模數(shù)轉(zhuǎn)換tlc549部分VCCTU2VC2-C2+T21V+C1-C1+T20R2O R2I Rll RIO TIO TH GNIVccMAX232CPE1047匚TTT6-6-0Qho4CIO73S495O-0-0O-9-0DB

8、9AD轉(zhuǎn)換(TLC1549)1LC2D14148D34148J4CON 2+5VJP8q REFVCC IN lO RHOUT GND西TLC1549數(shù)模轉(zhuǎn)換部分tlc5615部分DA轉(zhuǎn)換(TLC5615)EM3KVCCP2tpH112DIKVDD SCLKOUT茂REFTN DOLTTAGNTD丁LC5(S158765D3屮R73KCON 2四軟件方案設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)要求用 stc89c52，max232，tlc549和tlc5615四種芯片，其中stc89c52是單Stc89c52是整個(gè)實(shí)驗(yàn)片機(jī)微型控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯 片上，相當(dāng)于一個(gè)微型計(jì)算

9、機(jī)，同時(shí)它體積小，質(zhì)量輕，價(jià)格便宜。的核心，通過(guò)它的控制完成各個(gè)模塊的正常工作。Max232是一個(gè)串口芯片，它的功能主要是實(shí)現(xiàn)電腦和單片機(jī)之間的通信。TIC549是一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，它是一個(gè)串行輸出的八位芯片，實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換。TIC5615是一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，它是一個(gè)串行輸出的十位芯片，實(shí)現(xiàn) 數(shù)模轉(zhuǎn)換。程序流程圖:對(duì)應(yīng)的程序是：#in cludesbit tlc_clk = P 1人0;#in cludesbit tlc_data = P 1人1;#defi ne uint un sig ned intsbit tlc_cs = P 1人2;#defi ne uchar un sig ned c

10、harsbit cs=P 2人0;#defi ne ulong un sig ned longsbit sclk=卩2人1;sbit led=P1A3;sbit din= P 2人2;/*延時(shí)函數(shù)*/void delay(uchar z)uint X；for(x=z;x0;x-);/*/*作用：向TLC5615 寫(xiě)入數(shù)據(jù)*/*/wnte_5615(ulo ng da)cs=0;da=da&0x0ff;uchar i;/da=8;cs=1;for(i=0;i12;i+)sclk=0;if(bit)(da&0x80)=1)sclk=0;din=1;elsesclk=0;din=0;cs=1;scl

11、k=1;_n op_();da=1;_n op_();/*TLC549子函數(shù)*/void read_tlc()j=j+k;uchar i,j=0,k;tlc_cs=1;tlc_clk=0;led=0;tlc_cs=1;write_5615(j);tlc_cs=0;_n op_()；delay(2);_n op_()；for(i=0;i8;i+)void mai n()j=j1;k=tlc_data;while(1)tlc_clk=1;delay(1);read_tlc();tlc_clk=0;5.1硬件調(diào)試1.單片機(jī)地線(xiàn)沒(méi)接2.TIC549參考電壓沒(méi)接3.Max232 電容接錯(cuò)5.調(diào)試5.2軟

12、件調(diào)試1.從開(kāi)始到結(jié)束出現(xiàn)的軟件問(wèn)題2.tlc549采樣程序出錯(cuò)3.忽略了 tlc549是八位精度，而tlc5615是十位精度4.沒(méi)有考慮數(shù)模轉(zhuǎn)換只能輸出正電壓，即沒(méi)有考慮tlc5615的電壓輸出范圍5.3軟件和硬件聯(lián)合調(diào)試1.不清楚tlc549正常工作否，在單片機(jī)的p1.4接口接了一個(gè)低電平控制的二極管來(lái)監(jiān)督tlc549是否正常工作，如果正常工作，那么二極管將會(huì)發(fā)光。2.當(dāng)程序燒進(jìn)單片機(jī)時(shí)， 輸出端沒(méi)有顯示，故在輸入端輸入一個(gè)高電平模擬信號(hào)，發(fā)現(xiàn)輸出是高電平，再在輸入端輸入一個(gè)低電平模擬信號(hào)，發(fā)現(xiàn)依然是高電平，故猜測(cè)是硬件沒(méi)有正常工作，檢查出是硬件問(wèn)題。5.4軟件和硬件聯(lián)合測(cè)試當(dāng)輸入正弦波形時(shí)，輸出