模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一.基本要求輸入信號范圍：0V~+5V安裝：

獨(dú)立電路板結(jié)構(gòu)分辨率：

8bit轉(zhuǎn)換時(shí)間：

<1ms精度：

1LSB二.模/數(shù)

A/D電路選擇1.A/D---模擬量→數(shù)字量轉(zhuǎn)換電路數(shù)字量DATA模擬量VA/D轉(zhuǎn)換器01101100，10110001，…模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換控制A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換控制tV2.常用A/D電路的特點(diǎn)⑴基本原理積分型：將電壓轉(zhuǎn)換成脈寬信號或頻率，由定時(shí)器/計(jì)數(shù)器獲得數(shù)字值。優(yōu)點(diǎn)：分辨率高；缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)換速率極低；逐次比較型：由比較器和DA轉(zhuǎn)換器通過逐次比較邏輯構(gòu)成，經(jīng)n次比較而輸出數(shù)字值。優(yōu)點(diǎn)：速度較高、功耗低，在<12位分辯率時(shí)價(jià)格便宜；并行比較型：用多個(gè)比較器，僅作一次比較而實(shí)行轉(zhuǎn)換。優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)換速率極高；分辯率高時(shí)電路規(guī)模大、價(jià)格也高，只適用于低分辨率高速場合；⑵

ADC0804

8位逐次比較（逐次逼近）型典型產(chǎn)品，具有MCU兼容接口，使用方便；分辯率和轉(zhuǎn)換速度都能夠滿足設(shè)計(jì)要求，且價(jià)格低廉。壓頻轉(zhuǎn)換型：將模擬信號轉(zhuǎn)換成頻率，然后用計(jì)數(shù)器將頻率轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，從理論上講其分辨率幾乎可以無限增加。優(yōu)點(diǎn)：分辯率高、功耗低、價(jià)格低；但是需要外部計(jì)數(shù)電路共同完成AD轉(zhuǎn)換；三.8位

A/D轉(zhuǎn)換器

ADC0804的接口設(shè)計(jì)1.ADC0804工作原理及特性比較器11110000工作范圍：加法器·逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器基本工作原理使

逼近

過程1011開關(guān)狀態(tài)：（類似天平稱重原理）：

---數(shù)字表示的模擬量近似電壓：·用數(shù)/摸轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)的逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)摸轉(zhuǎn)換電路數(shù)字量輸入１０００１１００１０１０１０１１模擬量輸出比較器輸出０１００模/數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果·模/數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果與模擬輸入電壓的關(guān)系DATA---模/數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果

ADC0804為8位模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，其轉(zhuǎn)換結(jié)果與模擬輸入電壓的關(guān)系寫為：2.ADC0804引腳功能及與8051單片機(jī)接口設(shè)計(jì)逐次逼近寄存器控制電路時(shí)鐘電路DAC輸出鎖存器DATADATA·引腳功能·

接口設(shè)計(jì)DATAD1D2D3D4D5D6D7D03.ADC0804的主要技術(shù)指標(biāo)·分辨率---8位表示能夠分辨的最小電壓變化DATA為1時(shí)的Vi表示最小電壓變化·誤差---±1LSB實(shí)測值與理論值得差值，包括零點(diǎn)誤差、滿量程誤差和線性誤差?！まD(zhuǎn)換時(shí)間---100微秒從發(fā)出轉(zhuǎn)換命令到轉(zhuǎn)換結(jié)束的時(shí)間模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路四.安裝結(jié)構(gòu)+5V+5VP3.2ALERSTWRD0RDD1A4D2A3D3A2D4A1D5C4D6C3D7C2P3.4C1GNDGND+5V+5V模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入-12V-12V+12V+12VGNDGND五.使用集成調(diào)試環(huán)境調(diào)試A/D電路模塊1.調(diào)試系統(tǒng)組成單片機(jī)仿真器單片機(jī)板單片機(jī)仿真頭電源板模/數(shù)轉(zhuǎn)換板仿真器電源插頭PC機(jī)通信電纜插頭設(shè)置溫度顯示窗口變送器板2.調(diào)試環(huán)境調(diào)試方法：調(diào)整變送器電路在正常工作狀態(tài)，連接變送器輸出至模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸入。運(yùn)行測試程序，改變調(diào)試臺溫度設(shè)置值，檢查單片機(jī)采集到的數(shù)據(jù)是否正確，如果不正確按照故障診斷預(yù)案進(jìn)行診斷分析，并且排除故障。測試設(shè)備：單片機(jī)仿真器調(diào)試平臺：電子工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練調(diào)試臺單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)板40MHz雙蹤示波器模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路板ABC:MOVDPTR,#2000H MOVX@DPTR,A CALLDELAY MOVDPTR,#2000H MOVXA,@DPTR CALLDELAY JMPABCDELAY:MOVR7,#02HJPP:MOVR6,#0H DJNZR6,$ DJNZR7,JPP RET END 3.A/D調(diào)試匯編程序#include<reg51.h>#include<absacc.h>#defineC2XBYTE[0x2000]#defineTIMER0x8000voiddelay(void);voidmain(void){unsignedcharx;while(1){C2=x;delay();x=C2;delay();}}voiddelay(void){unsignedchari;

for(i=0;i<TIMER;++i);}4.A/D調(diào)試C程序5.A/D電路模塊調(diào)試方法·改變設(shè)置溫度，運(yùn)行A/D測試程序，檢查模/數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果。在調(diào)試臺上通過+10按鍵不斷改變溫度數(shù)值溫度顯示窗口溫度設(shè)置按鈕采用斷點(diǎn)方式運(yùn)行程序，觀察累加器A內(nèi)容應(yīng)在00—FF之間隨所設(shè)溫度正比變化，否則電路有故障。表達(dá)式觀察窗口內(nèi)容通用寄存器觀察窗口內(nèi)容運(yùn)行C調(diào)試程序，觀察變量窗口，相應(yīng)變量應(yīng)在00—FF之間隨所設(shè)溫度正比變化，否則電路有故障。特別提示：可通過Ctrl+F2快捷鍵復(fù)位程序計(jì)數(shù)器PC變量觀察窗口6.A/D電路故障檢測方法D0D1D2D3D4D5D6D7·檢查引腳有無脈沖信號輸出DATA查數(shù)據(jù)線是否漏接，若A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)值不隨設(shè)置溫度正比變化檢查數(shù)據(jù)線是否錯(cuò)接；查Vin(-)是否接GND；查Vin(+)是否有變化，如無變化，逆向檢查直至變送器輸出。

·

有脈沖信號輸出，表明ADC0804工作正常?！o脈沖信號輸出，表明ADC0804未正常工作。查電源是否正確連接。若電源連接正常，查CLK-IN引腳是否有鋸齒波信號輸出，若沒有輸出檢查相關(guān)元件連接是否正確，若頻率過高（正常約為640KHz）檢查元件參數(shù)是否有誤。如果元件連接及元件參數(shù)無誤仍無信號輸出，則ADC0804損壞。若CLK-IN引腳有正常的鋸齒波信號輸出，可修改測試程序，將延時(shí)子程序或延時(shí)函數(shù)去掉，加快程序循環(huán)的時(shí)間，檢查轉(zhuǎn)換控制信號、和數(shù)據(jù)讀取控制信號、是否正常。若上述控制信號正常，則可能是ADC0804損壞?！び糜跈z查控制信號的簡化程序如下：ABC:MOVDPTR,#2000H MOVX@DPTR,A MOVXA,@DPTR JMPABC END #include<reg51.h>#include<absacc.h>#defineC2