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DA模块51单片机DAC0832，放大器LM324做一个数字控制的电压输出。
仿真图通过了。
图中的VCC统一用的5V供电，LM324用的是+-12V。
（数据手册上说LM324可以在单电源下工作，比如只给+5V，另外一个管脚接地，仿真的时候可以通过。
在实际连接时，我测试过，在单电源5V供电时，另外一端接地时，器件根本不响应，所以做的时候还是双电源用+-12v供电比较好。
）示波器的B端是输出的第一次测试点，理论上是0~ -5V。
仿真通过示波器的A端是输出的第二次测试点，理论上是-5V~+5V。
仿真通过单片机中的程序是：#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit cs=P3^7;sbit wr=P3^6;void delay(uint m){while (m--);}/************************************/void main(){uchar k=0;cs =0;wr=0;while(1){k=0;while(1){P0=k++; //目标是锯齿波的上升部分delay(100);if(k==0xff)break;}while(1){P0=k--; //目标是锯齿波的下降部分delay(100);if(k==0)break;}}}在实际连接电路中却和仿真有差距。
这里和大家一起分享下有点失败的现象：原理图中的放大器用的LM324，LM324用的双电源供电+-12v，但是实际用万用表检测的时候第二次测试点输出却不是仿真上的数据-5V~+5V,下图是实际示波器的第二次测试点测试波形。
怎么都是负的电压输出呢？而且还是这个样子的，理论上明明应该是出现锯齿波的。
这个波形这是怎么回事呢？这个问题个人也很不理解。
DAC0832DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片。
与微处理器完全兼容。
这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到广泛的应用。
D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A 转换电路及转换控制电路构成。
主要参数* 分辨率为8位；* 电流稳定时间1us；* 可单缓冲、双缓冲或直接数字输入；* 只需在满量程下调整其线性度；* 单一电源供电（+5V～+15V）；* 低功耗，20mW。
结构* D0～D7：8位数据输入线，TTL电平，有效时间应大于90ns(否则锁存器的数据会出错)；* ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效；* CS：片选信号输入线（选通数据锁存器），低电平有效；* WR1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。
由ILE、CS、WR1的逻辑组合产生LE1，当LE1为高电平时，数据锁存器状态随输入数据线变换，LE1的负跳变时将输入数据锁存；* XFER：数据传输控制信号输入线，低电平有效，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效；* WR2：DAC寄存器选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。
由WR2、XFER 的逻辑组合产生LE2，当LE2为高电平时，DAC寄存器的输出随寄存器的输入而变化，LE2的负跳变时将数据锁存器的内容打入DAC寄存器并开始D/A转换。
* IOUT1：电流输出端1，其值随DAC寄存器的内容线性变化；* IOUT2：电流输出端2，其值与IOUT1值之和为一常数；* Rfb：反馈信号输入线，改变Rfb端外接电阻值可调整转换满量程精度；* Vcc：电源输入端，Vcc的范围为+5V～+15V；* VREF：基准电压输入线，VREF的范围为-10V～+10V；* AGND：模拟信号地；* DGND：数字信号地。
工作方式根据对DAC0832的数据锁存器和DAC寄存器的不同的控制方式，DAC0832有三种工作方式：直通方式、单缓冲方式和双缓冲方式。
长江大学电子系统设计竞赛参赛方案作品名称程控放大器姓名周健（电气1083）、高秀龙（电气1083）所在院系电子信息学院完成时间2011.5.29程控放大器摘要：本设计以LF353、ATMEGA16、DAC0832芯片为核心，加以其它辅助电路实现对宽带电压放大器的电压放大倍数、输出电压进行精确控制。
放大器的电压放大倍数从0.5倍到127.5倍，以±0.5倍为最小步进可设定增益步进，控制误差不大于5%，放大器的带宽大于200KHz。
键盘和显示电路实现人机交互，完成对电压放大倍数和输出电压的设定和显示。
关键字：程控放大器、高精度、控制电压、电压变换、D/A、A/D。
一、系统方案设计与论证1、方案的比较程控放大器在信号调整与控制电路具有广泛的用途，如音响设备中音量的控制，电子设备中信号的准确放大，信号处理电路中输出信号的自动稳幅等。
准确程控增益可调放大器的实现方法通常有以下几种方案可供选用。
方案一：利用可程控的模拟开关和电阻网络构成放大器的反馈电阻，通过接入不同的电阻来实现放大器的放大倍数改变，以达到程控增益的目的。
此方案的优点是控制简单，电路实现较为容易。
缺点是多路模拟开关使用频率较低，其导通电阻对信号传输精度影响较为明显，漂移较大，输入阻抗不高，对于较为精确的控制其影响难以进行后期修正，切换时抖动引起的误差比较大，切换速度较慢。
控制精度增加一位，电阻网络就增加一级，电阻网络的电阻选择也较为困难，很难做到高精度控制。
方案二：利用数字电位器作为放大器的反馈电阻，实现放大器的放大倍数改变。
此方案和方案一原理基本相同，都是通过调节反馈电阻来实现对增益的控制，不同的是选用数字电位器来实现，缺点是数字电位器为了扩大使用电压范围，内部附加了由振荡器组成的充电泵，因而会产生有害的高频噪声,它同样不能满足高精度控制要求。
方案三：利用电流型DAC自身的乘法功能,可以实现程控放大器。
此方案实现较为容易，控制精确较高，一般不能做到宽频使用。
程控放大器设计者钟小龙0910920417邢然0910920413程控放大器1．目的利用单片机控制放大器的放大倍数，根据要求修改放大器的放大倍数。
2．系统组成单片机显示放大电路按键图1 系统组成3．基本设计要求 放大器输入为Vpp （峰峰值）0～100mV ，根据按键输入控制放大器放大倍数为1、10、100倍三档，并将放大倍数进行显示。
放大输出信号不失真频率可达10KHz 。
一.设计电路图二.实验原理此次程控放大器的设计是基于单片机AT89c51的设计，芯片用的是DAC0832,放大部分用的是运放OP07,在此电路中还用到了两个74HC573锁存器用来实现锁存的功能。
三.实验所用器材1芯片 DAC0832DAC0832是采样频率为八位的D/A转换器件,下面介绍一下该器件的中文资料以及电路原理方面的知识。
DAC0832内部结构资料:芯片内有两级输入寄存器，使DAC0832具备双缓冲、单缓冲和直通三种输入方式，以便适于各种电路的需要(如要求多路D/A异步输入、同步转换等)。
D/A转换结果采用电流形式输出。
要是需要相应的模拟信号，可通过一个高输入阻抗的线性运算放大器实现这个供功能。
运放的反馈电阻可通过RFB端引用片内固有电阻，还可以外接。
该片逻辑输入满足TTL电压电平范围，可直接与TTL电路或微机电路相接，下面是芯片电路原理图图：点击可放大。
或下载放大。
DAC0832引脚图和内部结构电路图dac0832应用电路图:DAC0832引脚功能说明：DI0~DI7：数据输入线，TLL电平。
ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效。
CS：片选信号输入线，低电平有效。
WR1：为输入寄存器的写选通信号。
XFER：数据传送控制信号输入线，低电平有效。
WR2：为DAC寄存器写选通输入线。
Iout1:电流输出线。
当输入全为1时Iout1最大。
Iout2: 电流输出线。
其值与Iout1之和为一常数。
Rfb:反馈信号输入线,芯片内部有反馈电阻.Vcc:电源输入线 (+5v~+15v)Vref:基准电压输入线 (-10v~+10v)AGND:模拟地,摸拟信号和基准电源的参考地. DGND:数字地,两种地线在基准电源处共地比较好.四.实验实物图。
DAC0832引脚功能电路应用原理图（一）D/A转换器DAC0832DAC0832是采用CMOS工艺制成的单片直流输出型8位数/模转换器。
如图4-8 2所示，它由倒T型R-2R电阻网络、模拟开关、运算放大器和参考电压VREF 四大部分组成。
运算放大器输出的模拟量V0为：图4-82由上式可见，输出的模拟量与输入的数字量（）成正比，这就实现了从数字量到模拟量的转换。
一个8位D/A转换器有8个输入端（其中每个输入端是8位二进制数的一位），有一个模拟输出端。
输入可有28=256个不同的二进制组态，输出为256个电压之一，即输出电压不是整个电压范围内任意值，而只能是256个可能值。
DAC0832输出的是电流，一般要求输出是电压，所以还必须经过一个外接的运算放大器转换成电压。
实验线路如图4-84所示。
图4-851. 运算放大器运算放大器有三个特点：⑴开环放大倍数非常高，一般为几千，甚至可高达10万。
在正常情况下，运算放大器所需要的输入电压非常小。
⑵输入阻抗非常大。
运算放大器工作时，输入端相当于一个很小的电压加在一个很大的输入阻抗上，所需要的输入电流也极小。
⑶输出阻抗很小，所以，它的驱动能力非常大。
2.由电阻网络和运算放大器构成的D/A转换器利用运算放大器各输入电流相加的原理，可以构成如图10.7所示的、由电阻网络和运算放大器组成的、最简单的4位D/A转换器。
图中，V0是一个有足够精度的标准电源。
运算放大器输入端的各支路对应待转换资料的D0，D1，…，D n-1位。
各输入支路中的开关由对应的数字元值控制，如果数字元为1，则对应的开关闭合；如果数字为0，则对应的开关断开。
各输入支路中的电阻分别为R，2R，4R，…这些电阻称为权电阻。
假设，输入端有4条支路。
4条支路的开关从全部断开到全部闭合，运算放大器可以得到16种不同的电流输入。
这就是说，通过电阻网络，可以把0000B~1111B转换成大小不等的电流，从而可以在运算放大器的输出端得到相应大小不同的电压。
测控系统综合训练报告江苏理工学院电气信息工程学院2014年12月29日~2015年1月23日目录摘要 (2)第1章绪论 (3)1.1 课题研究背景 (3)1.2 设计思路 (3)第2章系统总体设计 (4)2.1 方案选择 (4)2.1.1程控部分方案选择 (4)2.1.2显示部分方案选择 (5)2.2系统设计要求 (6)2.3 系统结构与总体设计 (6)第3章系统硬件设计 (6)3.1单片机的应用与选择 (7)3.2芯片简介 (7)3.2.1 STC89C51性能简介 (7)3.2.2 STC89C51的主要特性 (7)3.2.3 STC89C51管脚功能 (7)3.3 控制显示电路 (9)3.4按键输入电路 (11)3.5 D/A转换电路 (12)3.5.1 管脚功能 (12)3.5.2 D/A转换电路模块 (13)3.6 转换电路 (14)第4章系统软件设计 (15)4.1软件开发环境简介 (15)4.2 C语言简介 (15)4.3软件总体设计 (15)4.4部分程序段代码 (16)4.4.1 DAC0832程序段 (16)4.4.2 LCD液晶显示代码 (17)第5章系统仿真调试 (19)5.1 系统仿真结果 (19)第6章整机实物调试与分析 (20)6.1 增益测试 (20)6.2 带宽测试 (20)6.3 误差分析 (23)第7章学习总结 (24)7.1 心得体会 (24)7.2 参考文献 (24)附录： (25)附录一总程序代码 (25)附录二实物图 (31)附录三整机电路 (32)摘要在电子信息技术中，常常需要对输入信号进行放大。
特别是对于一些输入信号幅度变化较大的系统，常常需要实时改变其放大倍数，以保证其输出信号能满足系统的要求。
为了满足该需求市面上出现了多种程控放大器。
但该类放大器多采用价格昂贵的专用芯片实现，从而性价比不高。
针对以上问题，本文设计出一种可通过程序实现改变信号增益的高增益高精度信号放大器。
该放大器利用电流型DAC内部的倒梯形网络配合运算放大器组成反馈网络实现程控放大的功能。
本设计采用与之相关的STC89C51单片机，TL084放大器，DAC0832D\A转换器的概况及应用。
本文介绍了目前程控放大器的各项技术特征，并且阐述了其工作过程和要求，硬件系统设计以及软件系统设计，简单地对可编程控制器(PLC)系统结构、工作原理及控制原理进行了分析，详细阐述了程控放大器的外观设计、放大过程、硬件设计、软件程序设计的实现过程。
关键词：STC89C51单片机、DAC0832、运算放大器第1章绪论1.1 课题研究背景程控放大器，又名可编程放大器，是一种放大倍数由程序控制的放大器。
程控放大器可以通过软件改变增益，利用模数转换器可以自动适应大范围变化的模拟信号电平，因此越来越多地应用在自动控制系统、智能化仪器仪表中。
本课题适用于科学教研、生产实践和教学实验等领域。
它是用STC89C51单片机、DAC0832、TL084等通过按键来实现增益的产生与切换。
1.2 设计思路本系统的主控制模块是由单片机最小系统，四个独立按键构成的，每一个按键对应一种调整模式，分别为设置、增加、减小、移位。
按下按键后，会执行相应的按键功能，松开后停止。
程控放大器的输出电压U0与DAC0832的R f端口的输入信号的关系式：U0=-[(Vref·R f)]/2nD(D n-1·2n-1+D n-2·2n-2+...+D0·20)。
Vref为系统的反馈信号输入线电阻，D为DAC0832的数字输出量，就相当于改变系统的增益。
具体实现过程：系统上电后先对DAC0832和LCD1602液晶初始化，再对按键进行扫描。
当按键有按下时，系统产生相应的变化，从而改变系统的增益，使得输出电压发生相应的变化。
系统的放大倍数和输出电压通过液晶实时显示。
第2章 系统总体设计2.1 方案选择2.1.1程控部分方案选择方案一： 采用压控放大器(如AD603)实现高增益程控放大。
将可程控的电压源加到压控放大器的控制端，通过调整电压的幅值即可调整输入信号的放大倍数，实现程控放大。
但这种方法所能实现的程控增益有限，很难满足题目中的高增益要求，并且在高增益时所加电压有小的纹波都会引起增益的较大变化，所以需要配合一个高精度的DAC 以及一个高精度的参考电源,所需成本较高。
故不采用此方案。
方案二：采用分级PGA 芯片配合分压电阻网络和多路开关实现程控放大器。
此方案的多路开关实现程控放大的原理如图2-1所示，可实现高增益程控放大。
程控放大器利用选通开关，控制放大器的反馈电阻阻值，实现改变放大倍数的原理工作。
+_u i u o……图2-1 多路开关实现程控放大的原理图利用数模开关选通不同的开关通道，通过反馈电阻的搭配可以实现多种数值的放大，但要小步进的增益控制，则需要很复杂的电阻网络和通道选择，控制难度大，成本也相应的增加，只能进行较为简单的放大倍数控制。
方案三：利用数字电位器作为放大器的反馈电阻，实现放大器的放大倍数改变。
此方案和方案二原理基本相同，都是通过调节反馈电阻来实现对增益的控制，不同的是选用数字电位器来实现，缺点是数字电位器为了扩大使用电压范围，内部附加了由振荡器组成的充电泵，因而会产生有害的高频噪声。
方案四：采用固定增益放大器与利用D/A 芯片的倒梯形权电阻网络的程控放大器级实现。
可利用数模转换器内部所具有的电阻网络作为反馈电阻。
电流输出型D/A芯片的参考电压引脚和电流输出引脚之间等效于一个数控的电阻网络，该网络较为精准和易于控制。
采用该种方案的程控放大器，增益的细分程度取决于D/A 转换器的精度（即位数）。
固定增益部分由两级放大电路实现，程控放大部分由DAC和低噪声运放程控放大，在信号经过选频网络之后经过后期固定增益档位的可控放大使输出结果更为理想。
该方案的优点是灵活性相当大，增益调节范围很宽，容易实现高精度、高分辨率的高增益程控放大。
故综合考虑选择方案四。
2.1.2显示部分方案选择为便于系统简化和满足人机交互基本功能，显示部分方案选择比较：方案一：用LED数码管作显示。
采用七段码显示时，数据管中的每一段相当于一个发光二极管。
对于共阳极数码管，内部每个发光二极管的阳极被连在一起，成为该各段的公共选通线，发光二极管的阴极则成为段选线。
对于共阴极数码管，则正好相反，内部发光二极管的阴极接在一起，阳极成为段选线。
这两种数码管的驱动方式是不同的。
当需要点亮共阳极数码管的一段时，公共段需接高电平，该段的段选选线接低电平。
从而该段被点亮。
当需要点亮共阴极数码管的一段时，公共段需接低电平，该段的段选接高电平，该段被点亮。
LED数码管显示清晰明亮，适合用于白天等强光条件下显示，能使用时间长久，价格低廉，但LED数码管显示单一，且显示电路处理麻烦，很占控制器的资源。
方案二：用液晶LCD1602作显示。
LCD1602可以显示字母、数字符号、中文字型及图形，具有绘图及文字画面混合显示功能。
提供三种控制接口，分别是8位微处理器接口，4位微处理器接口及串行接口。
所有的功能，包含显示RAM，字型产生器，都包含在一个芯片里，只要一个最小的微处理系统，就可以方便操作模块。
LCD1602液晶极其省电，且能显示26个英文字母和一些简单的图标，在人机交互，可以有更多的选择，灵活多变，且价格低廉，占用控制器的资源少。
综合以上几种方案的优缺点，本设计采用方案二，用液晶LCD1602作显示。
2.2系统设计要求本系统设计的程控放大器可以实现如下功能：(1)输出的值可通过LCD1602液晶显示；(2)可以通过按键输入改变放大器的放大倍数。
2.3 系统结构与总体设计从总体结构上来看，整体结构可以分为两块。
增益程控模块和信号输出模块，其中增益信号模块主要利用按键来给芯片的信号输入来调节增益，继而用LCD 显示。
而信号输出模块主要利用用DAC0832芯片的R-2R电阻网络来进行对输入信号进行增益，在通过单极型差动运放和方向比例运放来形成输出信号。
图2-2 系统结构框图第3章系统硬件设计3.1单片机的应用与选择8051是MCS-51系列单片机中的代表产品，它内部集成了功能强大的中央处理器，包含了硬件乘除法器、21个专用控制寄存器、64kB的程序存储器、256B字节的数据存储器、4组8位的并行口、两个16位的可编程定时/计数器、一个全双工的串行口以及布尔处理器。
由于MCS-51集成了几乎完善的8位中央处理单元，处理功能强，中央处理单元中集成了方便灵活的专用寄存器，硬件的加、减、乘、除法器和布尔处理机及各种逻辑运算和转移指令，这给应用提供了极大的便利。
3.2芯片简介3.2.1 STC89C51性能简介STC89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的STC89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
3.2.2 STC89C51的主要特性（1）4K字节可编程FLASH存储器(寿命：1000写/擦循环)；（2）全静态工作：0Hz-24KHz；（3）三级程序存储器保密锁定；（4）128*8位内部RAM；（5）32条可编程I/O线；（6）两个16位定时器/计数器；（7）5个中断源；（8）可编程串行通道。
3.2.3 STC89C51管脚功能MCS-51系列单片机芯片均为40个引脚，HMOS工艺制造的芯片采用双列直插（DIP）方式封装，其引脚示意及功能分类如图3-1:图3-1 STC89C51引脚图MCS-51系列单片机的40个引脚中有2个专用于主电源的引脚，2个外接晶体的引脚，4个控制或与其它电源复用的引脚，以及32条输入输出I/O引脚。
VCC：供电电压。
GND：接地。
（1）P0口(P0.0~P0.7) 为双向8位三态I／O口，当作为I/O口使用时，可直接连接外部I/O设备。
它是地址总线低8位及数据总线分时复用口，可驱动8个TTL负载。
一般作为扩展时地址/数据总线口使用。
（2）P1口(P1.0~P1.7) 为8位准双向I／O口，它的每一位都可以分别定义为输入线或输出线(作为输入时，口锁存器必须置1)，可驱动4个TTL负载。
（3）P2口(P2.0~P2.7) 为8位准双向I／O口，当作为I/O口使用时，可直接连接外部I/O设备。
它是与地址总线高8位复用，可驱动4个TTL负载。
