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ADC0809A/D转换器基本应用技术

作者:  来源:51mcu 

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1. 基本知识
ADC0809 是带有 8 位 A/D 转换器、 8 路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的 CMOS 组件。它是逐次逼近式 A/D 转换器,可以和单片机直接接口。
(1). ADC0809 的内部逻辑结构

由上图可知, ADC0809 由一个 8 路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个 A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通 8 个模拟通道,允许 8 路模拟量分时输入,共用 A/D 转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存 A/D 转换完的数字量,当 OE 端为高电平时,才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。

(2). 引脚结构

IN0 - IN7 : 8 条模拟量输入通道

ADC0809 对输入模拟量要求:信号单极性,电压范围是 0 - 5V ,若信号太小,必须进行放大;输入的模拟量在转换过程中应该保持不变,如若模拟量变化太快,则需在输入前增加采样保持电路。

地址输入和控制线: 4 条

ALE 为地址锁存允许输入线,高电平有效。当 ALE 线为高电平时,地址锁存与译码器将 A , B , C 三条地址线的地址信号进行锁存,经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。 A , B 和 C 为地址输入线,用于选通 IN0 - IN7 上的一路模拟量输入。通道选择表如下表所示。

C

B

A

选择的通道

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

数字量输出及控制线: 11 条

ST 为转换启动信号。当 ST 上跳沿时,所有内部寄存器清零;下跳沿时,开始进行 A/D 转换;在转换期间, ST 应保持低电平。 EOC 为转换结束信号。当 EOC 为高电平时,表明转换结束;否则,表明正在进行 A/D 转换。 OE 为输出允许信号,用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。 OE = 1 ,输出转换得到的数据; OE = 0 ,输出数据线呈高阻状态。 D7 - D0 为数字量输出线。

CLK 为时钟输入信号线。因 ADC0809 的内部没有时钟电路,所需时钟信号必须由外界提供,通常使用频率为 500KHZ ,

VREF (+), VREF (-)为参考电压输入。

2. ADC0809应用说明

(1). ADC0809 内部带有输出锁存器,可以与 AT89S51 单片机直接相连。

(2). 初始化时,使 ST 和 OE 信号全为低电平。

(3). 送要转换的哪一通道的地址到 A , B , C 端口上。

(4). 在 ST 端给出一个至少有 100ns 宽的正脉冲信号。

(5). 是否转换完毕,我们根据 EOC 信号来判断。

(6). 当 EOC 变为高电平时,这时给 OE 为高电平,转换的数据就输出给单片机了。

3. 实验任务

如下图所示,从 ADC0809 的通道 IN3 输入 0 - 5V 之间的模拟量,通过 ADC0809 转换成数字量在数码管上以十进制形成显示出来。 ADC0809 的 VREF 接+ 5V 电压。

4. 电路原理图

5. 系统板上硬件连线

(1). 把“单片机系统板”区域中的 P1 端口的 P1.0 - P1.7 用 8 芯排线连接到“动态数码显示”区域中的 A B C D E F G H 端口上,作为数码管的笔段驱动。

(2). 把“单片机系统板”区域中的 P2 端口的 P2.0 - P2.7 用 8 芯排线连接到“动态数码显示”区域中的 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 端口上,作为数码管的位段选择。

(3). 把“单片机系统板”区域中的 P0 端口的 P0.0 - P0.7 用 8 芯排线连接到“模数转换模块”区域中的 D0D1D2D3D4D5D6D7 端口上, A/D 转换完毕的数据输入到单片机的 P0 端口

(4). 把“模数转换模块”区域中的 VREF 端子用导线连接到“电源模块”区域中的 VCC 端子上;

(5). 把“模数转换模块”区域中的 A2A1A0 端子用导线连接到“单片机系统”区域中的 P3.4 P3.5 P3.6 端子上;

(6). 把“模数转换模块”区域中的 ST 端子用导线连接到“单片机系统”区域中的 P3.0 端子上;

(7). 把“模数转换模块”区域中的 OE 端子用导线连接到“单片机系统”区域中的 P3.1 端子上;

(8). 把“模数转换模块”区域中的 EOC 端子用导线连接到“单片机系统”区域中的 P3.2 端子上;

(9). 把“模数转换模块”区域中的 CLK 端子用导线连接到“分频模块”区域中的  /4  端子上;

(10). 把“分频模块”区域中的 CK IN 端子用导线连接到“单片机系统”区域中的  ALE  端子上;

(11). 把“模数转换模块”区域中的 IN3 端子用导线连接到“三路可调压模块”区域中的  VR1  端子上;

6. 程序设计内容

(1). 进行 A/D 转换时,采用查询 EOC 的标志信号来检测 A/D 转换是否完毕,若完毕则把数据通过 P0 端口读入,经过数据处理之后在数码管上显示。

(2). 进行 A/D 转换之前,要启动转换的方法:

ABC = 110 选择第三通道

ST = 0 , ST = 1 , ST = 0 产生启动转换的正脉冲信号

7.C语言源程序

#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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