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單片機實例27——ADC0809A/D轉換器基本應用技術(硬件電路圖+匯編程序+C語言程序)

2022-01-27 17:10:38 易小俠

27. ADC0809A/D轉換器基本應用技術

1. 基本知識

ADC0809是帶有8比特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

由上圖可知,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。三態輸出鎖器用於鎖存A/D轉換完的數字量,當OE端為高電平時,才可以從三態輸出鎖存器取走轉換完的數據。

(2). 引脚結構

IN0-IN7:8條模擬量輸入通道

ADC0809對輸入模擬量要求:信號單極性,電壓範圍是0-5V,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,經譯碼後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,用於選通IN0-IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇錶如下錶所示。

C

B

A

選擇的通道

0

0

0

IN0

0

0

1

IN1

0

1

0

IN2

0

1

1

IN3

1

0

0

IN4

1

0

1

IN5

1

1

0

IN6

1

1

1

IN7

數字量輸出及控制線: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,錶明轉換結束;否則,錶明正在進行A/D轉換。OE為輸出允許信號,用於控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉換得到的數據。OE=1,輸出轉換得到的數據;OE=0,輸出數據線呈高阻狀態。D7-D0為數字量輸出線。

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。

2. 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EOC信號來判斷。

(6). 當EOC變為高電平時,這時給OE為高電平,轉換的數據就輸出給單片機了。

3. 實驗任務

如下圖所示,從ADC0809的通道IN3輸入0-5V之間的模擬量,通過ADC0809轉換成數字量在數碼管上以十進制形成顯示出來。ADC0809的VREF接+5V電壓。

4. 電路原理圖

圖1.27.1

5. 系統板上硬件連線

(1) 把“單片機系統板”區域中的P1端口的P1.0-P1.7用8芯排線連接到“動態數碼顯示”區域中的A B C D E F G H端口上,作為數碼管的筆段驅動。

(2)把“單片機系統板”區域中的P2端口的P2.0-P2.7用8芯排線連接到“動態數碼顯示”區域中的S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8端口上,作為數碼管的比特段選擇。

(3)把“單片機系統板”區域中的P0端口的P0.0-P0.7用8芯排線連接到“模數轉換模塊”區域中的D0D1D2D3D4D5D6D7端口上,A/D轉換完畢的數據輸入到單片機的P0端口

(4)把“模數轉換模塊”區域中的VREF端子用導線連接到“電源模塊”區域中的VCC端子上;

(5) 把“模數轉換模塊”區域中的A2A1A0端子用導線連接到“單片機系統”區域中的P3.4 P3.5 P3.6端子上;

(6) 把“模數轉換模塊”區域中的ST端子用導線連接到“單片機系統”區域中的P3.0端子上;

(7)把“模數轉換模塊”區域中的OE端子用導線連接到“單片機系統”區域中的P3.1端子上;

(8)把“模數轉換模塊”區域中的EOC端子用導線連接到“單片機系統”區域中的P3.2端子上;

(9) 把“模數轉換模塊”區域中的CLK端子用導線連接到“分頻模塊”區域中的 /4 端子上;

(10)把“分頻模塊”區域中的CK IN端子用導線連接到“單片機系統”區域中的 ALE 端子上;

(11)把“模數轉換模塊”區域中的IN3端子用導線連接到“三路可調壓模塊”區域中的 VR1 端子上;

6. 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,若完畢則把數據通過P0端口讀入,經過數據處理之後在數碼管上顯示。

(2). 進行A/D轉換之前,要啟動轉換的方法:

ABC=110選擇第三通道

ST=0,ST=1,ST=0產生啟動轉換的正脈沖信號

7. 匯編源程序
CH EQU 30H
DPCNT EQU 31H
DPBUF EQU 33H
GDATA EQU 32H
ST BIT P3.0
OE BIT P3.1
EOC BIT P3.2

ORG 00H
LJMP START
ORG 0BH
LJMP T0X
ORG 30H
START: MOV CH,#0BCH
MOV DPCNT,#00H
MOV R1,#DPCNT
MOV R7,#5
MOV A,#10
MOV R0,#DPBUF
LOP: MOV @R0,A
INC R0
DJNZ R7,LOP
MOV @R0,#00H
INC R0
MOV @R0,#00H
INC R0
MOV @R0,#00H
MOV TMOD,#01H
MOV TH0,#(65536-4000)/256
MOV TL0,#(65536-4000) MOD 256
SETB TR0
SETB ET0
SETB EA
WT: CLR ST
SETB ST
CLR ST
WAIT: JNB EOC,WAIT
SETB OE
MOV GDATA,P0
CLR OE
MOV A,GDATA
MOV B,#100
DIV AB
MOV 33H,A
MOV A,B
MOV B,#10
DIV AB
MOV 34H,A
MOV 35H,B
SJMP WT
T0X: NOP
MOV TH0,#(65536-4000)/256
MOV TL0,#(65536-4000) MOD 256
MOV DPTR,#DPCD
MOV A,DPCNT
ADD A,#DPBUF
MOV R0,A
MOV A,@R0
MOVC A,@A+DPTR
MOV P1,A
MOV DPTR,#DPBT
MOV A,DPCNT
MOVC A,@A+DPTR
MOV P2,A
INC DPCNT
MOV A,DPCNT
CJNE A,#8,NEXT
MOV DPCNT,#00H
NEXT: RETI
DPCD: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H
DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H
DPBT: DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H
DB 0EFH,0DFH,0BFH,07FH
END

8. C語言源程序

#include <AT89X52.H>
unsigned char code dispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,
0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};
unsigned char dispbuf[8]={10,10,10,10,10,0,0,0};
unsigned char dispcount;

sbit ST=P3^0;
sbit OE=P3^1;
sbit EOC=P3^2;
unsigned char channel=0xbc;//IN3
unsigned char getdata;

void main(void)
{
	TMOD=0x01;
	TH0=(65536-4000)/256;
	TL0=(65536-4000)%256;
	TR0=1;
	ET0=1;
	EA=1;

	P3=channel;

	while(1)
	{
		ST=0;
		ST=1;
		ST=0;
		while(EOC==0);
		OE=1;
		getdata=P0;
		OE=0;
		dispbuf[2]=getdata/100;
		getdata=getdata%10;
		dispbuf[1]=getdata/10;
		dispbuf[0]=getdata%10;
	}
}

void t0(void) interrupt 1 using 0
{
	TH0=(65536-4000)/256;
	TL0=(65536-4000)%256;
	P1=dispcode[dispbuf[dispcount]];
	P2=dispbitcode[dispcount];
	dispcount++;
	if(dispcount==8)
	{
		dispcount=0;
	}
}

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