單片機實驗數(shù)據(jù)采集_AD轉換.doc

單片機實驗報告姓名： XX 班級： XXXXX 學號： XXXXXXX 專業(yè)： 電氣工程與自動化 實驗1 名稱：數(shù)據(jù)采集_A/D轉換一、實驗目的掌握A/D轉換與單片機接口的方法；了解A/D芯片0809 轉換性能及編程方法；通過實驗了解單片機如何進行數(shù)據(jù)采集。二、實驗設備裝有proteus和keil軟件的電腦一臺三、實驗說明及實驗原理：A/D 轉換器大致分有三類：一是雙積分A/D 轉換器，優(yōu)點是精度高，抗干擾性好，價格便宜，但速度慢；二是逐次逼近式A/D轉換器，精度、速度、價格適中；三是并聯(lián)比較型A/D轉換器，速度快，價格也昂貴。實驗用ADC0809屬第二類，是8位A/D轉換器。每采集一次一般需100s。由于ADC0809A/D 轉換器轉換結束后會自動產(chǎn)生EOC 信號（高電平有效），取反后將其與8031 的INT0 相連，可以用中斷方式讀取A/D轉換結果。ADC0809 是帶有8 位A/D轉換器、8 路多路開關以及微處理機兼容的控制邏輯的CMOS組件。它是逐次逼近式A/D轉換器，可以和單片機直接接口。(1) ADC0809 的內部邏輯結構由圖1.1 可知，ADC0809 由一個8 路模擬開關、一個地址鎖存與譯碼器、一個A/D 轉換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關可選通8 個模擬通道，允許8 路模擬量分時輸入，共用A/D 轉換器進行轉換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖A/D 轉換完的數(shù)字量，當OE 端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉換完的數(shù)據(jù)。(2) ADC0809 引腳結構ADC0809各腳功能如下：D7 D0：8 位數(shù)字量輸出引腳。IN0 IN7：8位模擬量輸入引腳。VCC：+5V工作電壓。GND：地。REF（+）：參考電壓正端。REF（-）：參考電壓負端。START：A/D轉換啟動信號輸入端。ALE：地址鎖存允許信號輸入端。（以上兩種信號用于啟動A/D轉換）.EOC：轉換結束信號輸出引腳，開始轉換時為低電平，當轉換結束時為高電平。OE：輸出允許控制端，用以打開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。CLK：時鐘信號輸入端（一般為500KHz）。A、B、C：地址輸入線。(3) ADC0809 對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是05V，若信號太小，必須進行放大；輸入的模擬量在轉換過程中應該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。地址輸入和控制線：4 條ALE為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當ALE線為高電平時，地址鎖存與譯碼器將A，B，C 三條地址線的地址信號進行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進轉換器進行轉換。A，B 和C為地址輸入線，用于選通IN0IN7 上的一路模擬量輸入。通道選擇表如下表所示。C B A 選擇模擬通道0 0 0 IN00 0 1 IN10 1 0 IN20 1 1 IN31 0 0 IN41 0 1 IN51 1 0 IN61 1 1 IN7數(shù)字量輸出及控制線：11條ST 為轉換啟動信號。當ST 上跳沿時，所有內部寄存器清零；下跳沿時，開始進行A/D轉換；在轉換期間，ST應保持低電平。EOC為轉換結束信號。當EOC為高電平時，表明轉換結束；否則，表明正在進行A/D轉換。輸出轉換得到的數(shù)據(jù)；OE0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7D0為數(shù)字量輸出線。CLK 為時鐘輸入信號線。因ADC0809 的內部沒有時鐘電路，所需時鐘信號必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ，VREF（），VREF（）為參考電壓輸入。(4) ADC0809應用說明（1） ADC0809內部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51單片機直接相連。（2） 初始化時，使ST和OE信號全為低電平。（3） 送要轉換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。（4） 在ST端給出一個至少有100ns 寬的正脈沖信號。（5） 是否轉換完畢，我們根據(jù)EOC信號來判斷。（6） 當EOC變?yōu)楦唠娖綍r，這時給OE為高電平，轉換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機了四、實驗任務1.硬件電路設計： 設計基于單片機控制的AD轉換應用電路。AD轉換芯片采用ADC0809。ADC0809 的通道IN3 輸入05V 之間的模擬量，通過ADC0809 轉換成數(shù)字量在數(shù)碼管上以十進制形成顯示出來。ADC0809 的VREF接5V 電壓。2. 軟件設計： 程序設計內容(1) 進行A/D轉換時，采用查詢EOC的標志信號來檢測A/D轉換是否完畢，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理之后在數(shù)碼管上顯示。(2) 進行A/D轉換之前，要啟動轉換的方法：ABC110 選擇第三通道。ST0，ST1，ST0產(chǎn)生啟動轉換的正脈沖信號。五：電腦上proteus顯示的實驗圖如下：運行時六;實驗程序#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int /頭文件uchar code DSY_CODE=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; sbit CLK=P13; sbit ST=P12; sbit EOC=P11; sbit OE=P10; void DelayMS(uint ms) /延時 uchar i; while(ms-) for(i=0;i120;i+); 流程圖void Display_Result(uchar d) P2=0xf7; P0=DSY_CODEd%10;DelayMS(5); P2=0xfb; P0=DSY_CODEd%100/10; DelayMS(5); P2=0xfd; P0=DSY_CODEd/100; DelayMS(5); void main() /主程序 TMOD=0x02; TH0=0x14; TL0=0x00; IE=0x82; TR0=1; P1=0x3f; while(1) ST=0;ST=1;ST=0; while(EOC=0); OE=1; Display_Result(P3); OE=0; void Timer0_INT(