明珠的个人博客

是谁告诉你,你是赤裸的?

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DAC数字转模拟信号

DAC简介

DAC(Digital to analog converter)即数字模拟转换器,它可以将数字信号转换为模拟信号。它的功能与 ADC 相反。在常见的数字信号系统中,大部分传感器信号被转化成电压信号,而 ADC 把电压模拟信号转换成易于计算机存储、处理的数字编码,由计算机处理完成后,再由 DAC 输出电压模拟信号,该电压模拟信号常常用来驱动某些执行器件,使人类易于感知。如音频信号的采集及还原就是这样一个过程。

DAC工作原理

T型电阻网络DAC,如图:

DAC 输出电压计算公式:V0=Vref*z/256
公式中的 z 表示单片机给的数字量,vref 为参考电压,通常我们是接在系统电源上,即 5V,数值 256 表示 DAC 精度为 8 位。

DAC 主要由数字寄存器、模拟电子开关、位权网络、求和运算放大器和基准电压源(或恒流源)组成。用存于数字寄存器的数字量的各位数码,分别控制对应位的模拟电子开关,使数码为 1 的位在位权网络上产生与其位权成正比的电流值,再由运算放大器对各电流值求和,并转换成电压值。上述的模拟电子开关都分别接着一个分压的器件,比如说电阻。模拟开关的个数取决于 DAC 的精度。那么 N 个电子开关就把基准电压分为N 份(并不是平均分哦),而这些开关根据输入的二进制每一位数据对应开启或者关闭,把分压的器件上的电压引入输出电路中。
然而**……….**看下面

PWM简介

出于成本考虑,在实际开发应用中,使用最多的还是通过PWM 来模拟DAC输出。
PWM 是 Pulse Width Modulation 的缩写,中文意思就是脉冲宽度调制,简称脉宽调制。
其应用领域包括测量,通信,功率控制与变换,电动机控制、伺服控制、调光、开关电源,甚至某些音频放大器。
好了,PWM能不能形象点描述下,嗯…….
首先,
一个不知名的老头儿说了…

只要这个正弦波与t坐标轴围起来的阴影面积相同…

不管给你什么样形状的电压波形…

对你产生的效果都是大概一样的…

打个比方说…

老板让你三天每天工作8小时…

或者让你一天工作24小时再休息两天…

对你产生的苦逼感是一样的…

这样…

我们就可以把一个正弦波转变成…

一个个幅值相同…

宽度不同的小矩形波了…

这些就是…

传说中的PWM…

PWM怎么用

PWM 的输出其实就是对外输出脉宽可调(即占空比调节)的方波信号,改变PWM 输出信号的占空比即可实现PWM的改变,而占空比其实就是一个周期内高电平时间与周期的比值。频率的话可以使用 51 单片机的定时器确定。

硬件电路

又见独立电路…
输入信号:PWM 输出控制管脚(任意单片机引脚)接至J50 端子上;输出:DAC1 为 PWM 输出信号,将其连接一个 LED,这样可以通过指示灯的状态直观的反映出 PWM 输出电压值变化。LM358 芯片与这些电容电阻构成了一个跟随电路,即输入是多少,输出即为多大电压,输出电压范围是 0-5V。