51單片機(jī)AD0809電路設(shè)計(jì)程序原理圖

1、我們?cè)谧鲆粋€(gè)單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)，常常會(huì)遇到這樣那樣的數(shù)據(jù)采集，在這些被采集的數(shù)據(jù)中，大部分可以通過我們的I/O口擴(kuò)展接口電路直接得到，由于51單片機(jī)大部分不帶AD轉(zhuǎn)換器，所以模擬量的采集就必須靠A/D或V/F實(shí)現(xiàn)。下現(xiàn)我們就來了解一下AD0809與51單片機(jī)的接口及其程序設(shè)計(jì)。1、AD0809的邏輯結(jié)構(gòu)ADC0809是8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器。它由一個(gè)8路模擬開關(guān)、一個(gè)地址鎖存譯碼器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成（見圖1）。多路開關(guān)可選通8個(gè)模擬通道，允許8路模擬量分時(shí)輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取

2、走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。2、AD0809的工作原理IN0IN7：8條模擬量輸入通道ADC0809對(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓范圍是05V，若信號(hào)太小，必須進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)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(dāng)ALE線為高電平時(shí)，地址鎖存與譯碼器將A， B，C三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)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。CBA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN

3、4101IN5110IN6111IN7數(shù)字量輸出及控制線：11條ST為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。當(dāng)ST上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時(shí)，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST應(yīng)保持低電平。EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。當(dāng)EOC為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號(hào)，用于控制三條輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE1，輸出轉(zhuǎn)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(shí)鐘輸入信號(hào)線。因ADC0809的內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ，VREF（），VREF（）為參考電壓輸入。3、ADC0809應(yīng)用說

4、明 （1）      ADC0809內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51單片機(jī)直接相連。（2）      初始化時(shí)，使ST和OE信號(hào)全為低電平。（3）      送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。（4）      在ST端給出一個(gè)至少有100ns寬的正脈沖信號(hào)。（5）      是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號(hào)來判斷。（6） 

5、;     當(dāng)EOC變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。4、AD0809的應(yīng)用了解完A/D轉(zhuǎn)換芯片，下面我們以圖2為例來完成它的程序設(shè)計(jì)。電路說明：電路見圖（2），主要由AD轉(zhuǎn)換器AD0809，頻率發(fā)生器SUN7474，單片機(jī)AT89S51及顯示用數(shù)碼管組成。AD0809的啟動(dòng)方式為脈沖啟動(dòng)方式，啟動(dòng)信號(hào)START啟動(dòng)后開始轉(zhuǎn)換，EOC信號(hào)在START的下降沿10us后才變?yōu)闊o效的低電平。這要求查詢程序待EOC無效后再開始查詢，轉(zhuǎn)換完成后，EOC輸出高電平，再由OE變?yōu)楦唠娖絹磔敵鲛D(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。我們?cè)谠O(shè)計(jì)程序時(shí)可以利用EOC信號(hào)來通

6、知單片機(jī)（查詢法或中斷法）讀入已轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，也可以在啟動(dòng)AD0809后經(jīng)適當(dāng)?shù)难訒r(shí)再讀入已轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。AT89S51的輸出頻為晶振頻的1/6（2MHZ），AT89S1與SUN7474連接經(jīng)與7474的ST腳提供AD0809的工作時(shí)鐘。AD0809的工作頻范圍為10KHZ-1280KHZ,當(dāng)頻率范圍為500KHZ時(shí)，其轉(zhuǎn)換速度為128us。AD0809的數(shù)據(jù)輸出公式為：Dout=Vin*255/5=Vin*51,其中Vin為輸入模擬電壓，Vout為輸出數(shù)據(jù)。當(dāng)輸入電壓為5V時(shí)，讀得的數(shù)據(jù)為255再乘以2，得510。我們用510*98%得499,再將百位數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)點(diǎn)亮，顯示為.99V，顯示值與

7、輸入值基本吻合。軟件設(shè)計(jì)思路及程序流程編程思路：（1）       向AD0809寫入通道號(hào)并啟動(dòng)轉(zhuǎn)換（2）       延時(shí)1ms后等待EOC出現(xiàn)高電平(JNB EOC,$)（3）       給OE置高并讀入轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)地址或數(shù)組中。（4）       顯示（5）        初

8、始化1、  寫入通道號(hào) 2、  延時(shí)20us后等待EOC變高 3、讀入采集到的數(shù)據(jù)并存入數(shù)組存入下一通道#include<at89x51.h>#define ucharunsigned char #define uint unsigned intsbit st=P32;sbitoe=P31;sbit eoc=P30;uchar codetab=0x03,0x9f,0x25,0x0d,0x99,0x49,0x41,0x1f,0x01,0x09;/數(shù)碼管顯示段碼ucharcode td=0x00,0x10,0x20,

9、0x30,0x40,0x50,0x60,0x70;/通道先擇數(shù)組uintad_0809,ad_data1,ad_data2,ad_data3,ad_data0;uchar m,number;ucharx8;/八通道數(shù)據(jù)待存數(shù)組void delaynms(uint x);/nms延時(shí)程序voiddisplay();/顯示程序void ad0809();/芯片啟動(dòng)程序voidkey();/鍵掃描程序main() number=1;P1=0x00;while(1)ad0809();/調(diào)AD0809啟動(dòng)子程序key();/調(diào)按鍵子程序ad_0809=xnumber;/把相關(guān)通道數(shù)據(jù)給ad_0

10、809,用做顯示display();/調(diào)顯示/nms延時(shí)程序voiddelaynms(uint x)uchari;while(x->0)for(i=0;i<125;i+);voiddisplay()uchara;ad_data1=(ad_0809*49/25)/100;/讀得的數(shù)據(jù)乘以2再乘以98%除以100得百位ad_data2=(ad_0809*49/25)%100)/10;/讀得的數(shù)據(jù)乘以2再乘以98%再分出十位ad_data3=(ad_0809*49/25)%100)%10);/讀得的數(shù)據(jù)乘以2再乘以98%再分出個(gè)位for(a=0;a<10;a+)P0=tabad_d

11、ata3;/送小數(shù)點(diǎn)后第二位顯示P2=0x07;/選通第一個(gè)數(shù)碼管delaynms(3);P0=tabad_data2;/送小數(shù)點(diǎn)后第一位顯示P2=0x0b;/選通第二個(gè)數(shù)碼管delaynms(3);P0=tabad_data1;/送整數(shù)顯示P0_7=0;/點(diǎn)亮第三個(gè)數(shù)碼管小數(shù)點(diǎn)P2=0x0d;/選通第三個(gè)數(shù)碼管delaynms(3);P0=tabnumber;/送通道號(hào)顯示P2=0x0e;delaynms(3);voidad0809()uchari,m=1;for(i=0;i<8;i+)P0=tdi;/選通通道oe=0;/OE：輸出允許信號(hào)；/用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到

12、的數(shù)據(jù)。OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高電阻；OE=1，輸出轉(zhuǎn)換/得到的數(shù)據(jù)；/以下三條指令為起動(dòng)AD0809/注:st與ALE連載一起/ALE為地址鎖存允許輸入線，當(dāng)ALE=1，地址鎖存與譯碼器將A， B，C三條/地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行/轉(zhuǎn)換。st=0; /ST為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。st=1;/ 當(dāng)ST上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零；st=0;/下跳沿時(shí)，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST應(yīng)保持低電平。delaynms(1);/ EOC信號(hào)在START的下降沿10us后才變?yōu)闊o效的低電平。while(!eoc);/等待轉(zhuǎn)換結(jié)束,轉(zhuǎn)換完成后，EOC輸出高電平