專利名稱：一種數(shù)模轉(zhuǎn)換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)模轉(zhuǎn)換(D/A)方法。具體是利用微處理器的脈沖寬度調(diào)制 (PWM)信號(hào)輸出方波并進(jìn)行RC濾波后得到模擬量。
背景技術(shù)：
數(shù)/模轉(zhuǎn)換(D/A)電路，是數(shù)字系統(tǒng)中常用的電路之一，其主要作用是把數(shù)字信號(hào) 轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，通常是利用專用的數(shù)/模轉(zhuǎn)換(D/A)芯片來實(shí)現(xiàn)。使用專用D/A芯片，一 方面是價(jià)格較高，另一方面是與控制芯片(通常是單片機(jī))需要有接口連接，會(huì)占用不少IO 口?，F(xiàn)在微處理器(單片機(jī))已經(jīng)很普及，90%以上的家電產(chǎn)品是用單片機(jī)控制的，在成本 要求低的場(chǎng)合，為了節(jié)省費(fèi)用，不使用D/A專用芯片時(shí)，只有讓單片機(jī)外部用一些常規(guī)的D/ A轉(zhuǎn)換方法，如權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)、T型電阻網(wǎng)絡(luò)或倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)等方法實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換，這幾種方 法的共同點(diǎn)是所需要的元件會(huì)比較多，對(duì)元件要求的精度也高(都要采用精密電阻)，并且 要占用大量的IO腳。多的元件也意味著會(huì)降低可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明旨在提供簡(jiǎn)單可靠、直接利用微處理器的內(nèi)部資源，只占用 一個(gè)I/O 口就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換的一種方法。為實(shí)現(xiàn)該技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是利用微處理器(單片機(jī))的內(nèi)帶的脈沖 寬度調(diào)制(PWM)功能，使其帶有脈沖寬度調(diào)制功能的I/O腳與一個(gè)電阻連接，電阻再與一個(gè) 電容連接，構(gòu)成RC濾波。通過微處理內(nèi)部的PWM功能，使其帶有PWM的I/O腳輸出占空比 與數(shù)字量相對(duì)應(yīng)的方波信號(hào)，該方波信號(hào)經(jīng)過RC濾波后，成為模擬量信號(hào)，從而完成了數(shù)/ 模轉(zhuǎn)換功能。采用本發(fā)明方法的產(chǎn)品，在使用微處理器(單片機(jī))的場(chǎng)合，只需要一個(gè)電阻和電 容就可以實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換，是成本極低的D/A轉(zhuǎn)換；電路可以做到極為簡(jiǎn)單，只占用單片機(jī)一 個(gè)IO腳，大大節(jié)省單片機(jī)資源；由于電路簡(jiǎn)單，只要用兩個(gè)元件，可靠性可以提高。


圖1為本發(fā)明方法所采用的電路圖。
具體實(shí)施例方式具體的實(shí)現(xiàn)電路如圖1所示，說明如下圖中的方波信號(hào)為微處理器(單片機(jī))在I/O腳上輸出的方波信號(hào)，利用單片機(jī) 內(nèi)部的脈沖寬度調(diào)制(PWM)功能或用單片機(jī)的定時(shí)器通過軟件產(chǎn)生PWM，輸出與所設(shè)定數(shù) 字量相對(duì)應(yīng)的占空比的方波信號(hào)，經(jīng)RC濾波后就可以得到相對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)。比如，若單片機(jī)的電源電壓為5V，當(dāng)將PWM的占空比設(shè)置為37%時(shí)，PWM的I/O 口 輸出的方波信號(hào)經(jīng)過Rl、Cl濾波后，得到的模擬量就是5V*0. 37 = 1.85V。普通單片機(jī)內(nèi)部的硬件PWM為8位或10位，則D/A輸出也可以做到8位或10位分辯率，需要時(shí)還可以通 過軟件擴(kuò)展成為更多位分辯率的D/A轉(zhuǎn)換器。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)/模轉(zhuǎn)換的方法，其特征在于利用微處理器(單片機(jī))的內(nèi)置脈沖寬度調(diào)制 (PWM)控制功能，使其I/O腳輸出與數(shù)字量相對(duì)應(yīng)的占空比的方波信號(hào)，該方波信號(hào)經(jīng)過RC 濾波后，成為模擬量信號(hào)，從而完成了數(shù)/模轉(zhuǎn)換功能。
2.如權(quán)利要求1中所示的方法，微處理內(nèi)部沒有硬件PWM資源，但采用軟件來產(chǎn)生PWM 信號(hào)進(jìn)行輸出。
3.如權(quán)利要求1所示的方法，在RC濾波后，又加了一級(jí)跟隨器或?yàn)V波器以提高模擬量 輸出的帶載能力或減小輸出紋波。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換的方法。該方法利用微處理器(單片機(jī))的內(nèi)帶的脈沖寬度調(diào)制(PWM)功能，使其帶有脈沖寬度調(diào)制功能的I/O腳與一個(gè)電阻連接，電阻再與一個(gè)電容連接，構(gòu)成RC濾波。通過微處理內(nèi)部的PWM功能，使其帶有PWM的I/O腳輸出占空比與數(shù)字量相對(duì)應(yīng)的方波信號(hào)，該方波信號(hào)經(jīng)過RC濾波后，成為模擬量信號(hào)，從而完成了數(shù)/模轉(zhuǎn)換功能。采用本發(fā)明的數(shù)/模轉(zhuǎn)換方法，在采用微處理器(單片機(jī))的場(chǎng)合，可以簡(jiǎn)單地完成從數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換和控制，它的電路簡(jiǎn)單，可靠性高，無需在處理器外部另接數(shù)/模轉(zhuǎn)換芯片，而且只占用一個(gè)I/O腳，節(jié)省了微處理器的資源，數(shù)/模轉(zhuǎn)換的精度可以視實(shí)際應(yīng)用情況而做到8位至16位不等。
文檔編號(hào)H03M1/66GK102098052SQ20091011296
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者俞峰 申請(qǐng)人:俞峰