單片機(jī)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集_AD轉(zhuǎn)換.doc

單片機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名： XX 班級(jí)： XXXXX 學(xué)號(hào)： XXXXXXX 專業(yè)： 電氣工程與自動(dòng)化 實(shí)驗(yàn)1 名稱：數(shù)據(jù)采集_A/D轉(zhuǎn)換一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆誂/D轉(zhuǎn)換與單片機(jī)接口的方法；了解A/D芯片0809 轉(zhuǎn)換性能及編程方法；通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解單片機(jī)如何進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備裝有proteus和keil軟件的電腦一臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明及實(shí)驗(yàn)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(diǎn)是精度高，抗干擾性好，價(jià)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(jià)格適中；三是并聯(lián)比較型A/D轉(zhuǎn)換器，速度快，價(jià)格也昂貴。實(shí)驗(yàn)用ADC0809屬第二類，是8位A/D轉(zhuǎn)換器。每采集一次一般需100s。由于ADC0809A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換結(jié)束后會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生EOC 信號(hào)（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(kāi)關(guān)以及微處理機(jī)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(jī)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(gè)8 路模擬開(kāi)關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè)A/D 轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開(kāi)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)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。(2) ADC0809 引腳結(jié)構(gòu)ADC0809各腳功能如下：D7 D0：8 位數(shù)字量輸出引腳。IN0 IN7：8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(fù)端。START：A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)輸入端。ALE：地址鎖存允許信號(hào)輸入端。（以上兩種信號(hào)用于啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換）.EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出引腳，開(kāi)始轉(zhuǎn)換時(shí)為低電平，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)為高電平。OE：輸出允許控制端，用以打開(kāi)三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。CLK：時(shí)鐘信號(hào)輸入端（一般為500KHz）。A、B、C：地址輸入線。(3) 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(guò)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。C B A 選擇模擬通道0 0 0 IN00 0 1 IN10 1 0 IN20 1 1 IN31 0 0 IN41 0 1 IN51 1 0 IN61 1 1 IN7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(kāi)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。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(méi)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。(4) ADC0809應(yīng)用說(shuō)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(lái)判斷。（6） 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)了四、實(shí)驗(yàn)任務(wù)1.硬件電路設(shè)計(jì)： 設(shè)計(jì)基于單片機(jī)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05V 之間的模擬量，通過(guò)ADC0809 轉(zhuǎn)換成數(shù)字量在數(shù)碼管上以十進(jìn)制形成顯示出來(lái)。ADC0809 的VREF接5V 電壓。2. 軟件設(shè)計(jì)： 程序設(shè)計(jì)內(nèi)容(1) 進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，采用查詢EOC的標(biāo)志信號(hào)來(lái)檢測(cè)A/D轉(zhuǎn)換是否完畢，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理之后在數(shù)碼管上顯示。(2) 進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換之前，要啟動(dòng)轉(zhuǎn)換的方法：ABC110 選擇第三通道。ST0，ST1，ST0產(chǎn)生啟動(dòng)轉(zhuǎn)換的正脈沖信號(hào)。五：電腦上proteus顯示的實(shí)驗(yàn)圖如下：運(yùn)行時(shí)六;實(shí)驗(yàn)程序#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int /頭文件uchar code DSY_CODE=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; sbit CLK=P13; sbit ST=P12; sbit EOC=P11; sbit OE=P10; void DelayMS(uint ms) /延時(shí) uchar i; while(ms-) for(i=0;i120;i+); 流程圖void Display_Result(uchar d) P2=0xf7; P0=DSY_CODEd%10;DelayMS(5); P2=0xfb; P0=DSY_CODEd%100/10; DelayMS(5); P2=0xfd; P0=DSY_CODEd/100; DelayMS(5); void main() /主程序 TMOD=0x02; TH0=0x14; TL0=0x00; IE=0x82; TR0=1; P1=0x3f; while(1) ST=0;ST=1;ST=0; while(EOC=0); OE=1; Display_Result(P3); OE=0; void Timer0_INT(