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基于微控制器的d/a轉(zhuǎn)換電路的制作方法

文檔序號(hào):7521341閱讀:179來源:國(guó)知局
專利名稱:基于微控制器的d/a轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種微控制器外圍電路,具體地說是一種基于微控制器的D/A轉(zhuǎn)換電路。
背景技術(shù)
在不少電路系統(tǒng)中都會(huì)用到D/A轉(zhuǎn)換器,但是,目前市場(chǎng)銷售的微控制器大多都 沒有內(nèi)置D/A轉(zhuǎn)換器;雖然有一些微控制器內(nèi)置了 D/A轉(zhuǎn)換器,卻由于D/A轉(zhuǎn)換器的精度 不夠或數(shù)量不足而無法利用。此時(shí),往往采用外置D/A轉(zhuǎn)換器,而外置D/A轉(zhuǎn)換器不但成本 高,而且需要復(fù)雜的接口電路和時(shí)序邏輯。無論是從軟件設(shè)計(jì),還是從硬件設(shè)計(jì)方面,這無 疑都會(huì)明顯增加設(shè)計(jì)復(fù)雜度,降低系統(tǒng)穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述不足,本發(fā)明提供了一種基于微控制器的D/A轉(zhuǎn)換電路,其不僅硬件電 路簡(jiǎn)單、占用微控制器內(nèi)部資源少,而且軟件編程簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換精度高。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是一種基于微控制器的D/A轉(zhuǎn)換電路, 包括微控制器,其特征是,還包括第一電阻、第二電阻、電容和陷波器;所述微控制器至少包 括一個(gè)內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器;所述第一電阻一端與微控制器的一輸出端口連接,另一端分別與 電容一端和陷波器的輸入端連接;所述陷波器的輸出端分別與第二電阻一端和負(fù)載的正極 連接,陷波器的公共端分別與電容另一端、負(fù)載的負(fù)極和公共地連接;所述第二電阻的另一 端與微控制器一內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端連接。工作時(shí),第二電阻作為反饋單元對(duì)負(fù)載的電壓信號(hào)進(jìn)行采樣并通過內(nèi)置的A/D轉(zhuǎn) 換器反饋給微控制器,微控制器將采集的電壓信號(hào)與參考電壓進(jìn)行比較。如果負(fù)載的采樣 電壓值小于參考電壓,則微控制器對(duì)其輸出端口通過置1操作來對(duì)電容進(jìn)行充電;反之,如 果負(fù)載的采樣電壓值大于等于參考電壓,則微控制器對(duì)其輸出端口通過清0操作來對(duì)電容 進(jìn)行放電。微控制器的輸出電壓信號(hào)首先經(jīng)過由第一電阻和電容構(gòu)成的低通濾波單元對(duì)進(jìn) 行濾波,然后再通過陷波器進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化來提高輸出電壓信號(hào)的精度。由此,輸出電壓信 號(hào)可動(dòng)態(tài)跟蹤微控制器設(shè)定的參考電壓,動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換,并且通過提高微控制器內(nèi)置 A/D轉(zhuǎn)換器的采樣速率可大幅提高D/A轉(zhuǎn)換的輸出電壓精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明不僅電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,除只占用微控制器一個(gè)內(nèi)置A/ D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入通道和一個(gè)輸出端口外,幾乎不占用微控制器內(nèi)部硬件資源;而且組 成了一個(gè)閉環(huán)D/A轉(zhuǎn)換系統(tǒng),微控制器對(duì)D/A轉(zhuǎn)換器輸出電壓進(jìn)行采樣,并與內(nèi)部參考電壓 進(jìn)行比較,然后通過控制輸出端口來控制D/A轉(zhuǎn)換電路輸出電壓的高低。本發(fā)明通過提高 A/D轉(zhuǎn)換器的采樣率、改善采樣結(jié)果的軟件濾波算法和優(yōu)化陷波器的設(shè)計(jì),大幅提升了 D/A 轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓精度和響應(yīng)速度。


圖1是本發(fā)明的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示,該種基于微控制器的D/A轉(zhuǎn)換電路,包括至少內(nèi)置一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器的 微控制器IC、第一電阻R1、第二電阻R2、電容C和陷波器FL ;所述微控制器IC。所述第一 電阻Rl —端與微控制器IC的一輸出端口 PIN_0UT連接,另一端分別與電容C 一端和陷波 器FL的輸入端V1連接;所述陷波器FL的輸出端Vtl分別與第二電阻R2 —端和負(fù)載RL的正 極連接,陷波器FL的公共端CM分別與電容C另一端、負(fù)載RL的負(fù)極和公共地連接;所述第 二電阻R2的另一端與微控制器IC 一內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端AD-IN連接。工作時(shí),第二電阻作為反饋單元對(duì)負(fù)載的電壓信號(hào)進(jìn)行采樣并通過內(nèi)置的A/D轉(zhuǎn) 換器反饋給微控制器,微控制器將采集的電壓信號(hào)與參考電壓進(jìn)行比較。如果負(fù)載的采樣 電壓值小于參考電壓,則微控制器對(duì)其輸出端口通過置1操作來對(duì)電容進(jìn)行充電;反之,如 果負(fù)載的采樣電壓值大于等于參考電壓,則微控制器對(duì)其輸出端口通過清0操作來對(duì)電容 進(jìn)行放電。微控制器的輸出電壓信號(hào)首先經(jīng)過由第一電阻和電容構(gòu)成的低通濾波單元對(duì)進(jìn) 行濾波,然后再通過陷波器進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化來提高輸出電壓信號(hào)的精度。由此,輸出電壓信 號(hào)可動(dòng)態(tài)跟蹤微控制器設(shè)定的參考電壓,動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換,并且通過提高微控制器內(nèi)置 A/D轉(zhuǎn)換器的采樣速率可大幅提高D/A轉(zhuǎn)換的輸出電壓精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。
權(quán)利要求
1.基于微控制器的D/A轉(zhuǎn)換電路,包括微控制器(IC),其特征是,還包括第一電阻 (Rl)、第二電阻(R2)、電容(C)和陷波器(FL);所述微控制器(IC)至少包括一個(gè)內(nèi)置A/D 轉(zhuǎn)換器;所述第一電阻(Rl) —端與微控制器(IC)的一輸出端(PIN_0UT)連接,另一端分別 與電容(C) 一端和陷波器(FL)的輸入端(V1)連接;所述陷波器(FL)的輸出端(Vtl)分別與 第二電阻(R2) —端和負(fù)載(RL)的正極連接,陷波器(FL)的公共端(CM)分別與電容(C) 另一端、負(fù)載(RL)的負(fù)極和公共地連接;所述第二電阻(R2)的另一端與微控制器(IC) 一 內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端(AD-IN)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于微控制器的D/A轉(zhuǎn)換電路,它主要包括內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器的微控制器、第一電阻和電容組成的濾波單元、陷波器和第二電阻,本發(fā)明不僅電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,除只占用微控制器一個(gè)內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入通道和一個(gè)輸出端口外,幾乎不占用微控制器內(nèi)部硬件資源;而且組成了一個(gè)閉環(huán)D/A轉(zhuǎn)換系統(tǒng),微控制器對(duì)D/A轉(zhuǎn)換器輸出電壓進(jìn)行采樣,并與內(nèi)部參考電壓進(jìn)行比較,然后通過控制輸出端口來控制D/A轉(zhuǎn)換電路輸出電壓Vo的高低。本發(fā)明通過提高A/D轉(zhuǎn)換器的采樣率、改善采樣結(jié)果的軟件濾波算法和優(yōu)化陷波器的設(shè)計(jì),大幅提升了D/A轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓精度和響應(yīng)速度。
文檔編號(hào)H03M1/66GK102118171SQ20111007897
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者孟令國(guó), 李建文, 邢建平, 邱雪梅, 陳崗 申請(qǐng)人:濟(jì)南卓信智能科技有限公司
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