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在开发臭氧发生器的时，我们使用UV灯来实现臭氧的产生。而UV灯的强度决定了臭氧产生的浓度，UV灯的光强则与其控制电压密切相关。所以我们要控制产生的臭氧的浓度就需要调节其控制电压。我们选择了AD5663这一模拟量输出模块来实现这一点。
1、AD5663简介
AD5663属于nanoDAC系列，是低功耗、双通道、16位缓冲电压输出数模转换器(DAC)，采用2.7V至5.5V单电源供电。AD5663采用多功能三线式串行接口，能够以最高50 MHz的时钟速率工作，并与标准SPI、QSPI、MICROWIRE、DSP接口标准兼容。它内置片内精密输出放大器，能够实现轨到轨输出摆幅。其功能框图如下所示：
2、硬件设计
我们用来产生臭氧的UV灯，其控制电压约需要在AC300V到AC1500V的范围，工作频率约为10kHz到20kHz的范围内，当然选用的灯不一样可能会有些许差异。为了达到这个目的，我们使用两个PWM控制电路产生低压交流电源，然后通过高频变压器产生我们需要的交流电源。基于此，我们先要有一个连续可调的低压直流电源才有可能通过PWM控制电路达到我们想要的结果。如下图即是我们电压控制电路：
上图中我们采用LM2596S-ADJ作为电源模块，以AD5663作为电源调节输出。LM2596S的反馈电压要求在1.23V，二极管的1N4001的管压降设定为0.5V，根据R27、R28、R29几个电阻电路就可以实现LM2596S输出电压的调节。由于二极管的存在，AD5663需要输出大于1.73V（1.23V+0.5V）以上的电压才能起到调节效果。我们设返回电压为Vf=1.23V，LM2596S的输出电压为Vo，二极管的管压降为Vd，AD5633的输出电压为Vs于是我们可以得到一个等式：
在上述等式中Vf=1.23V是确定的，二极管的管压降Vd=0.5V也是确定的，所以等式有2中情况：第一种是AD5663的输出电压小于等于1.73时，AD5663的输出对电压输出没有影响；第二种是当AD5663的输出电压大于1.73时，可以通过AD5663的输出调节LM2596S的输出，而且为线性关系。
3、软件设计
经过上述的分析和设计，相关软件的编写就变得相对容易了。AD5663有一个输入移位寄存器，对AD5663操作都是通过输入移位寄存器来实现的。
（1）输入移位寄存器
输入移位寄存器为24位宽。前2位是无关位，后续三位是命令位C2至C0，然后是3位DAC地址A2至A0，其结构如下：
（2）软件复位
软件复位也是通过操作输入移位寄存器来实现的。命令位的定义没有变化，数据段的最后一位作为软件复位的模式设定，其它位无效。最后一位为0时，会清除DAC寄存器和输入寄存器，而最后一位为1时清除掉全部寄存器。最后一位为1时，实际就是上电复位模式。输入移位寄存器的数据格式如下：
其软件实现如下：
void Ad5663SoftwareReset(AD5663ResetTyperesetMode,void (*WriteByteToAD5663)(uint8_t))
{
uint32_tinputShiftData=0;
if(resetMode==ResetSoftware)
{
inputShiftData=RESET|Register_Reset_Software;
}
if(resetMode==ResetPoweron)
{
inputShiftData=RESET|Register_Reset_Poweron;
}
uint8_ttxData[3];
txData[0]=inputShiftData>>16;
txData[1]=inputShiftData>>8;
txData[2]=inputShiftData;
WriteByteToAD5663(txData[0]);
WriteByteToAD5663(txData[1]);
WriteByteToAD5663(txData[2]);
}
（3）上电复位
上电复位也是通过操作输入移位寄存器来实现的。命令位的定义没有变化，数据段的DB5和DB4定义掉电的模式，而DB1和DB0定义操作的通道。输入移位寄存器的数据格式如下：
其软件实现如下：
/*设置AD5663上电/掉电工作模式*/
void Ad5663PowerUpDownMode(DACHANNELchannel,AD5663PowerdownType powerdownType,void (*WriteByteToAD5663)(uint8_t))
{
uint32_tinputShiftData=0;
if(channel==DAChannelA)
{
inputShiftData=DAC_A;
}
if(channel==DAChannelB)
{
inputShiftData=DAC_B;
}
if(channel==ChannelAll)
{
inputShiftData=DAC_A|DAC_B;
}
switch(powerdownType)
{
caseNormalOperation:
{
inputShiftData=inputShiftData|Normal_Operation|Power_Down;
break;
}
caseR1K2GND:
{
inputShiftData=inputShiftData|_1K_GND|Power_Down;
break;
}
caseR100K2GND:
{
inputShiftData=inputShiftData|_100K_GND|Power_Down;
break;
}
caseThreeState:
{
inputShiftData=inputShiftData|Three_State|Power_Down;
break;
}
}
（4）输出操作
对各输出通道值的操作也是同过输入移位寄存器来完成。其数据格式如前面输入移位寄存器的介绍。后16位是数据（0-65535），然后是3位地址和3位命令。通讯的时序图如下所示：
设置DA通道的值具体代码如下：
void SetAD5663ChannelValue(DACHANNELchannel,uint16_t data,void (*WriteByteToAD5663)(uint8_t))
{
uint32_tinputShiftData=0;
if(channel==DAChannelA)
{
inputShiftData=WriteTo_Update_DAC_Channel|DAC_Channel_A|data;
}
if(channel==DAChannelB)
{
inputShiftData=WriteTo_Update_DAC_Channel|DAC_Channel_B|data;
}
uint8_ttxData[3];
txData[0]=inputShiftData>>16;
txData[1]=inputShiftData>>8;
txData[2]=inputShiftData;
WriteByteToAD5663(txData[0]);
WriteByteToAD5663(txData[1]);
WriteByteToAD5663(txData[2]);
}
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