單片機實驗數(shù)據(jù)采集_AD轉(zhuǎn)換

1、xxxxxxx金那XXXXX思185實驗1名稱：數(shù)據(jù)采集_A/D轉(zhuǎn)換一、實驗?zāi)康恼莆誂/D轉(zhuǎn)換與單片機接口的方法；了解A/D芯片0809轉(zhuǎn)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(shè)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(zhuǎn)換器大致分有三類：一是雙積分A/D轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器，精度、速度、價格適中；三是并聯(lián)比較型A/D轉(zhuǎn)換器，速度快，價格也昂貴。實驗用ADC0809屬第二類，是8位A/D轉(zhuǎn)換器。每采集一次一般需100MSo由于ADC0809A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換結(jié)束后會自動產(chǎn)生E0C信

2、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(zhuǎn)換結(jié)果。ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開關(guān)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(zhuǎn)換器，可以和單片機直接接口。(1) ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)由圖1.1可知，ADC0809由一個8路模擬開關(guān)、一個地址鎖存與譯碼器、一個A/D轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)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(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖A/D轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。(2) ADC0809引腳結(jié)構(gòu)ADC080

3、9各腳功能如下：D7D0：8位數(shù)字量輸出引腳。IN0IN7：8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(zhuǎn)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(zhuǎn)換).EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出引腳，開始轉(zhuǎn)換時為低電平，當轉(zhuǎn)換結(jié)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0-5V，若信號太小，必須進行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程

4、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(zhuǎn)換器進行轉(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選擇模擬通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7數(shù)字量輸出及控制線：11條ST為轉(zhuǎn)換啟動信號。當ST上跳沿時，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時，開始進行A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST應(yīng)保持低電平。EO

5、C為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。當EOC為高電平時，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進行A/D轉(zhuǎn)換。輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；0E=0,輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7-D0為數(shù)字量輸出線。CLK為時鐘輸入信號線。因ADC0809的內(nèi)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(yīng)用說明(1) .ADC0809內(nèi)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0E信號全為低電平。(3) .送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。(4) .在ST端給出一個至少有100ns寬的正脈沖信號。(5) 是

6、否轉(zhuǎn)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0E為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機了四、實驗任務(wù)1. 硬件電路設(shè)計：設(shè)計基于單片機控制的AD轉(zhuǎn)換應(yīng)用電路。AD轉(zhuǎn)換芯片采用ADC0809。ADC0809的通道IN3輸入0-5V之間的模擬量，通過ADC0809轉(zhuǎn)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(shè)計：程序設(shè)計內(nèi)容(1) 進行A/D轉(zhuǎn)換時，采用查詢EOC的標志信號來檢測A/D轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換之前，要啟動轉(zhuǎn)換的方法：ABC=110選擇第三通道。ST=0,ST=1,

7、ST=0產(chǎn)生啟動轉(zhuǎn)換的正脈沖信號。五：電腦上proteus顯示的實驗圖如下:HEVEN-h.iIRX-iJlJ-BLUERF1丄C2III士土*L1CD:I：02-CTZ3ET-ZZCLjOCKjIN1STRUTINZ|M3BjCIN+IMSOUT1匂QHT7IH?OUT1OUT+AhnhQ|T$ADDHOUTSAbbUm11T7ALEOUTSVREF(+)VP.EFi；-)uEZ6A1口CLK匕BT7B：n：21DTAl151SL>t5iT-.15U11L17皿UJL：2ST/CLK+C3S/C：3hU17SP-XTAL1PCIUAUPD.1/AD1XTAI2PDP口SAWP口J9AK

8、ASTPD.Ti'.h.DTP2IVAEPZ.VABP2A-DPSENP2A11ALEPZ.h-E申P(guān)ZA'.h-DPI.&AUP2.7A15p1JI1PH1HKDP1工P1P*l+P1車P3jrnP1jgpijrnirP1.TPI.TiTOIJ111L'11ZD2131+1SD516L"317D7Ip區(qū)b運行時One-ShotCursorsSourcePositionPositionIhaillieBLlmnitelLicnanneic工SNDI：LUI：K：ChannelBsPositionGNDUKSI+VREF(-)AutoChannelC&q

9、uot;|毘TbibChannelAPositionAcHjPositionChannelDPositionPDXrAPDPD.VAD1PD2TAD2PD3TAD3PDSfAD5PDJ9ADSPD.TMD?nnifiBVI.VKBP22TA1DrZJtMiV2MM2P2«A13P2J9A14P2.TM15P3IVRX0六;頭驗程序#includereg51.h#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint/頭文件ucharcodeDSY_C0DE二0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0

10、x6f;sbitCLK二P3;sbitST=P2;sbitEOC=P1;sbitOE二P0;voidDelayMS(uintms)/延時uchari;while(ms-)for(i=0;i120;i+);流程圖幵始J1選査D通道1r啟動A/D轉(zhuǎn)換等待轉(zhuǎn)換結(jié)束讀九D結(jié)果顯示讀到的結(jié)果voidDisplay_Result(uchard)P2=0xf7;P0=DSY_C0DEd%10;DelayMS(5);P2=0xfb;P0=DSY_C0DEd%100/10;DelayMS(5);P2=0xfd;P0=DSY_C0DEd/100;DelayMS(5);voidmain()/主程序TM0D=0x02;TH0=0xl4;TL0=0x00;IE=0x82;TRO=1;Pl=0x3f;while(1)ST=0;ST=l;ST=0;while(EOC=0);OE=1;Display