國家單片機(jī)師資培訓(xùn)-DA課件

1、國家單片機(jī)師資培訓(xùn)-DA Wuxi Machinery and Electron Higher Vocational and Technical SchoolWuxi Machinery and Electron Higher Vocational and Technical School 無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校MCU16MCU16單片機(jī)單片機(jī)DA/ADDA/AD模塊模塊國家單片機(jī)師資培訓(xùn)-DA 無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校一一. .數(shù)據(jù)采集模塊數(shù)據(jù)采集模塊ADC0809ADC0809芯片芯片1.ADC08091.ADC0809工作原理介紹工作原理

2、介紹 （1 1）ADCADC和和DACDAC的性能指標(biāo)的性能指標(biāo)分辨率分辨率 對ADC講，所謂分辨率就是當(dāng)ADC輸出的數(shù)字量變化一個相領(lǐng)的數(shù)據(jù)時所需輸入的模擬電壓的最小變化量；對DAC來講，所謂分辨率就是輸入的數(shù)字量變化一個相領(lǐng)的數(shù)據(jù)時引起輸出模擬量的最小變化。即2nADCDAC滿刻度電壓和的分辨率（n為器件數(shù)字量的二進(jìn)制位數(shù)）國家單片機(jī)師資培訓(xùn)-DA無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校轉(zhuǎn)換數(shù)率轉(zhuǎn)換數(shù)率 ADC和DAC的轉(zhuǎn)換數(shù)率就是完成一次轉(zhuǎn)換所需要的時間（包括DAC的穩(wěn)定時間）的倒數(shù)，也可以說是每秒能夠轉(zhuǎn)換的次數(shù)。測量系統(tǒng)必須選擇合理轉(zhuǎn)換速率的ADC器件，以保證被測量信號的采樣不

3、失真。其他指標(biāo)：其他指標(biāo)：ADC量化誤差，DAC輸出穩(wěn)定時間，零值誤差，滿刻度誤差，線性度等。國家單片機(jī)師資培訓(xùn)-DA 無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校（2 2）ADC0809ADC0809和和AT89S52AT89S52單片機(jī)的接口單片機(jī)的接口ADCADC模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片介紹模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片介紹 按ADC工作原理劃分，常用的ADC器件可分為兩種：逐次逼逐次逼近型和雙積分型。近型和雙積分型。逐次逼近型ADC轉(zhuǎn)換速率較高，主要用于嵌入式控制系統(tǒng)、信號測量領(lǐng)域；雙積分型DAC轉(zhuǎn)換速率低是，但是其精度比較高，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，價格低，主要用于儀表設(shè)備中。 所有的ADC器件都需要基準(zhǔn)電壓源

4、，基準(zhǔn)電壓源的穩(wěn)定性是影響轉(zhuǎn)換結(jié)果精度的主要原因。 絕大多數(shù)ADC的轉(zhuǎn)換過程都由微控制器啟動，微處理器可以采用查詢采用查詢和中斷中斷兩種方式確定ADC處于轉(zhuǎn)換中或轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)。國家單片機(jī)師資培訓(xùn)-DA 無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校ADC0809ADC0809芯片介紹芯片介紹 ADC0809是一個8位并行接口的多模擬輸入通道的ADC，其轉(zhuǎn)換過程采用逐次逼近方式，單+5V工作電壓。圖1 ADC0809的原理框圖國家單片機(jī)師資培訓(xùn)-DA 無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校主要引腳介紹主要引腳介紹： ALE ALE：為通道地址鎖存允許選通控制端，輸入上跳沿有效；它有效

5、時，C、B、A的通道地址值才能進(jìn)入通道地址鎖存器，ALE下跳為低電平（無效）時，鎖存器鎖存進(jìn)入的通道地址。 STARTSTART：啟動A/D轉(zhuǎn)換控制引腳，由高電平下跳為低電平時有效；即對該引腳輸入正脈沖下跳沿后，ADC開始逐次比較；也可將START與ALE連接在一起使用，安排一個CPU寫端口地址；正脈沖上升沿通道地址（碼）被寫入通道地址鎖存器，下降沿啟動A/D轉(zhuǎn)換，參見時序圖。 EOCEOC：ADC轉(zhuǎn)換狀態(tài)輸出信號引腳；未啟動轉(zhuǎn)換時，EOC為高電平，啟動轉(zhuǎn)換后，正在逐次逼近比較期間EOC為低電平，低電平持續(xù)時間為A/D轉(zhuǎn)換時間，約 （與時鐘頻率有關(guān)），一旦轉(zhuǎn)換完畢，EOC端上跳為高電平，此信號

6、可供CPU查詢或向CPU發(fā)中斷。 OE OE：數(shù)字量輸出允許控制端，輸入正脈沖有效；未訪問時，必須為低 電平。國家單片機(jī)師資培訓(xùn)-DA 無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 ADC0809ADC0809芯片和芯片和AT89S52AT89S52單片機(jī)的硬件連接單片機(jī)的硬件連接 工作時序是設(shè)計接口電路和編制應(yīng)用程序的重要依據(jù)。單片機(jī)可以通過數(shù)據(jù)總線與控制信號直接采用存儲器訪問形式、I/O 設(shè)備訪問形式控制該ADC0809模塊。圖2 ADC0809的時序圖國家單片機(jī)師資培訓(xùn)-DA 無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校中斷方式和數(shù)據(jù)總線控制方式接口中斷方式和數(shù)據(jù)總線控制方式接口

7、圖3 ADC0809與AT89S52接口國家單片機(jī)師資培訓(xùn)-DA 無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校查詢方式和查詢方式和I/OI/O設(shè)備訪問形式控制方式設(shè)備訪問形式控制方式 圖4 ADC0809工作在查詢方式國家單片機(jī)師資培訓(xùn)-DA 無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校2.2.內(nèi)部電路簡析內(nèi)部電路簡析 由于YL-236實驗設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)，我們采用I/O控制方式實現(xiàn)AT89S52控制ADC0809采集電位器的模擬電壓值，并在數(shù)碼管上顯示。ADC0809硬件結(jié)構(gòu)圖如下：圖5 ADC0809原理圖國家單片機(jī)師資培訓(xùn)-DA 國家單片機(jī)師資培訓(xùn)-DA 無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校3.3.程序設(shè)計程序設(shè)計()HLiLiLHLNNNNDDDDHNLNHDLDHNLNiDiN在進(jìn)過ADC0809轉(zhuǎn)換后，原來的物理量的量綱發(fā)生了變化，為了能從數(shù)碼管上直接讀取帶有被測量單位的數(shù)值，就必須進(jìn)行必要的變換，這種變換就稱為標(biāo)度變換。線性通道軟件的標(biāo)度變換為如下公式：，為線性測量范圍的上下限；，為與，對應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果為與被測量對應(yīng)的轉(zhuǎn)換結(jié)果。（選做對電壓值進(jìn)行標(biāo)定）國家單片機(jī)師資培訓(xùn)-DA 無