CN102098052A - 一种数模转换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数/模(D/A)转换的方法。该方法利用微处理器(单片机)的内带的脉冲宽度调制(PWM)功能，使其带有脉冲宽度调制功能的I/O脚与一个电阻连接，电阻再与一个电容连接，构成RC滤波。通过微处理内部的PWM功能，使其带有PWM的I/O脚输出占空比与数字量相对应的方波信号，该方波信号经过RC滤波后，成为模拟量信号，从而完成了数/模转换功能。采用本发明的数/模转换方法，在采用微处理器(单片机)的场合，可以简单地完成从数字量到模拟量的转换和控制，它的电路简单，可靠性高，无需在处理器外部另接数/模转换芯片，而且只占用一个I/O脚，节省了微处理器的资源，数/模转换的精度可以视实际应用情况而做到8位至16位不等。

Description

一种数模转换方法
技术领域
本发明涉及一种数模转换(D/A)方法。具体是利用微处理器的脉冲宽度调制(PWM)信号输出方波并进行RC滤波后得到模拟量。
背景技术
数/模转换(D/A)电路，是数字***中常用的电路之一，其主要作用是把数字信号转换成模拟信号，通常是利用专用的数/模转换(D/A)芯片来实现。使用专用D/A芯片，一方面是价格较高，另一方面是与控制芯片(通常是单片机)需要有接口连接，会占用不少IO口。现在微处理器(单片机)已经很普及，90％以上的家电产品是用单片机控制的，在成本要求低的场合，为了节省费用，不使用D/A专用芯片时，只有让单片机外部用一些常规的D/A转换方法，如权电阻网络、T型电阻网络或倒T型电阻网络等方法实现D/A转换，这几种方法的共同点是所需要的元件会比较多，对元件要求的精度也高(都要采用精密电阻)，并且要占用大量的IO脚。多的元件也意味着会降低可靠性。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供简单可靠、直接利用微处理器的内部资源，只占用一个I/O口就可以实现数模转换的一种方法。
为实现该技术目的，本发明的技术方案是：利用微处理器(单片机)的内带的脉冲宽度调制(PWM)功能，使其带有脉冲宽度调制功能的I/O脚与一个电阻连接，电阻再与一个电容连接，构成RC滤波。通过微处理内部的PWM功能，使其带有PWM的I/O脚输出占空比与数字量相对应的方波信号，该方波信号经过RC滤波后，成为模拟量信号，从而完成了数/模转换功能。
采用本发明方法的产品，在使用微处理器(单片机)的场合，只需要一个电阻和电容就可以实现D/A转换，是成本极低的D/A转换；电路可以做到极为简单，只占用单片机一个IO脚，大大节省单片机资源；由于电路简单，只要用两个元件，可靠性可以提高。
附图说明
图1为本发明方法所采用的电路图。
具体实施方式
具体的实现电路如图1所示，说明如下：
图中的方波信号为微处理器(单片机)在I/O脚上输出的方波信号，利用单片机内部的脉冲宽度调制(PWM)功能或用单片机的定时器通过软件产生PWM，输出与所设定数字量相对应的占空比的方波信号，经RC滤波后就可以得到相对应的模拟信号。
比如，若单片机的电源电压为5V，当将PWM的占空比设置为37％时，PWM的I/O口输出的方波信号经过R1、C1滤波后，得到的模拟量就是5V*0.37＝1.85V。普通单片机内部的硬件PWM为8位或10位，则D/A输出也可以做到8位或10位分辩率，需要时还可以通过软件扩展成为更多位分辩率的D/A转换器。

Claims (3)

1.一种数/模转换的方法，其特征在于利用微处理器(单片机)的内置脉冲宽度调制(PWM)控制功能，使其I/O脚输出与数字量相对应的占空比的方波信号，该方波信号经过RC滤波后，成为模拟量信号，从而完成了数/模转换功能。
2.如权利要求1中所示的方法，微处理内部没有硬件PWM资源，但采用软件来产生PWM信号进行输出。
3.如权利要求1所示的方法，在RC滤波后，又加了一级跟随器或滤波器以提高模拟量输出的带载能力或减小输出纹波。
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