項目7 學習AD接口和DA

工程7 學習A/D接口和D/A接口任務(wù)1用DAC0832實現(xiàn)方波、三角波、鋸齒波波形發(fā)生器任務(wù)2用ADC0809實現(xiàn)數(shù)字電壓表點擊此處結(jié)束任務(wù)1 用DAC0832實現(xiàn)方波、三角波、鋸齒波波形發(fā)生器點擊此處結(jié)束任務(wù)分析任務(wù)實現(xiàn)相關(guān)知識任務(wù)分析圖7.1 信號發(fā)生器波形點擊此處結(jié)束任務(wù)實現(xiàn)步驟1—認識轉(zhuǎn)換元器件圖7.2

DAC0832芯片引腳圖點擊此處結(jié)束圖7.3

DAC0832芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖點擊此處結(jié)束步驟2—硬件電路設(shè)計圖7.4 波形發(fā)生器電路圖點擊此處結(jié)束處結(jié)束步驟3—準備元器件并制作電路板波形發(fā)生器電路元器件清單如表7.1所示。表7.1 波形發(fā)生器電路元器件清單元器件名稱參數(shù)數(shù)量元器件名稱參數(shù)數(shù)量IC插座DIP401電阻10kW1單片機89C511電阻5.1kW1晶體振蕩器12MHz1電解電容22μF2瓷片電容22pF2可變電阻10kW3集成運放LM3241IC插座DIP20點1擊此圖7.5 集成運放LM324芯片的引腳圖點擊此處結(jié)束圖7.6 波形發(fā)生器電路板硬件實物點擊此處結(jié)束鋸齒波編程思路：先輸出二進制最小值

00H，然后按+1規(guī)律遞增，當輸出數(shù)據(jù)到達最大值FFH時，再回到00H重復(fù)這一過程。源程序如下：點擊此處結(jié)束步驟4—編寫波形發(fā)生程序；************鋸齒波程序

*******************；程序名：鋸齒波程序PM7_1_1.asm；程序功能：產(chǎn)生鋸齒波信號輸出ORG

0000H點擊此處結(jié)束AJMPSTARTSTART：MOVDPTR，#7FFFH；輸入存放器地址AA：

MOVA，

#00H；送轉(zhuǎn)換初值BB：

MOVX@DPTR，A；D/A轉(zhuǎn)換NOP；延時NOPCJNEA，#0FFH，CC；判斷最大值到否SJMPAACC：INCAAJMPBBEND正弦波編程思路：源程序如下：點擊此處結(jié)束；**********正弦波程序

***************；程序名：正弦波程序PM7_1_2.asm；程序功能：產(chǎn)生正弦波輸出,周期約256ms,幅度約2.5V0000HMAIN0100H#6FHR4，#00HDPTR，#TAB；確定表首地址A，R4A，@A+DPTR；查表取輸出參數(shù)ORGLJMPORGMAIN:

MOV

SP,PUB0：MOVPUB1：MOVMOVMOVCMOVDPTR,

#7FFFHPUB2:

MOVX@DPTR,ALCALL

DELAY_1msINC

R4CJNE

R4，#00H，PUB1；判斷一個周期到否LJMPPUB0TAB

：DB

80H,83H,86H,89H,8DH,90H,93H,96H,99H,9CH,9FH,0A2H,0A5H,0A8H,0ABH,0AEHDB

1H,0B4H,0B7H,0BAH,0BCH,0BFH,0C2H,0C5H,0C7H,0CAH,0CCH,0CFH,0D1H,0D4H,0D6H

0D8H

DB0DAH,0DDH,0DFH,0E1H,0E3H,0E5H,0E7H,0E9H,0EAH,0ECH,0EEH,0EFH,0F1H,0F2H,0F4H,0F5HDB0F6H,0F7H,0F8H,0F9H,0FAH,0FBH,0FCH,0FDH,0FDH,0FEH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FEH,0FDH,0FDH,0FCH,0FBH,0FAH,0F9H,0F8H,0F7H,0F6HDB0F5H,0F4H,0F2H,0F1H,0EFH,0EEH,0ECH,0EAH,0E9H,0E7H,0E5H,0E3H,0E1H,0DFH,0DDH,0DAHDB0D8H,0D6H,0D4H,0DlH,0CFH,0CCH,0CAH,0C7H,0C5H,0C2H,0BFH,0BCH,0BAH,0B7H,0B4H,0B1HDB

0AEH,0ABH,0A8H,0A5H,0A2H,9FH,9CH,99H,96H,93H,90H,8DH,89H,86H,83H,80HDB

80H,7CH,79H,76H,72H,6FH,6CH,69H,66H,63H,60H,5DH,5AH,57H,55H,51HDB

4EH,4CH,48H,45H,43H,40H,3DH,3AH,38H,35H,33H,30H,2EH,2BH,29H,27HDB

25H,22H,20H,1EH,1CH,1AH,18H,16H,15H,13H,11H,10H,0EH,0DH,0BH,0AHDB

09H,08H,07H,06H,05H,04H,03H,02H,02H,01H,00H,00H,00H,00H,00H,00HDB

00H,00H,00H,00H,00H,00H,01H,02H,02H,03H,04H,05H,06H,07H,08H,09HDB

0AH,0BH,0DH,0EH,10H,11H,13H,15H,16H,18H,1AH,1CH,1EH,20H,22H,25HDB

27H,29H,2BH,2EH,30H,33H,35H,38H,點3AH擊,3D此H,4處0H,結(jié)43H束,束,束45H,48H,4CH,4EH點擊此處結(jié)束；**************延時1ms子程序

***************；程序名：DELAY_1ms；程序功能：延時1msDELAY_1ms:PUSH

ACC ；249×4μs+4μs

=1msNOPCLRAPD:NOPINCACJNEA,#0F9H，PD；#F9H

=

249DPOPACCRETEND方波編程思路：源程序如下：；************ 方波程序

*********；程序名：方波程序PM7_1_3.asm；程序功能：產(chǎn)生方波信號輸出0000HSTARTDPTR，#7FFFH；A，

#00H；送ORG

AJMPSTART：MOV輸入存放器地址AA：MOV轉(zhuǎn)換最小值00H；MOVX

@DPTR，AD/A轉(zhuǎn)換LCALL

D點E點E點L擊A此Y此Y此_處1結(jié)m結(jié)ms束；延將硬件電路板和單片機開發(fā)系統(tǒng)連接好，進行以下操作。①

輸入源程序。②

編譯源程序。③ 將輸出Vo與示波器連接。④

運行程序，用示波器觀察輸出電壓波形。點擊此處結(jié)束步驟5—調(diào)試并運行程序①

鋸齒波、正弦波、方波程序的流程圖如圖7.7、圖7.8、圖7.9所示。步驟6—程序分析總結(jié)圖7.7 鋸齒波程序的流程圖點擊此處結(jié)束圖7.8 正弦波程序的流程圖點擊此處結(jié)束圖7.9 方波程序的流程圖點擊此處結(jié)束相關(guān)知識D/A轉(zhuǎn)換器的性能指標〔1〕分辨率〔2〕建立時間D/A轉(zhuǎn)換器芯片DAC0832功能圖7.10 運算放大器接法點擊此處結(jié)束3．接口方式與編程〔1〕直通方式圖7.11 直通方式接線的原理示意圖點擊此處結(jié)束【例7.1】

DAC0832芯片直通方式下的信號發(fā)生器。用采用直通方式連接的DAC0832芯片產(chǎn)生一個周期為1kHz的方波信號?！?〕題意分析在直通方式下，直接將要轉(zhuǎn)換的二進制數(shù)輸出即可獲得相應(yīng)的模擬電壓。因此，先輸出二進制最小值00H，延時

0.5ms，再輸出二進制最大值FFH，延時0.5ms，然后不斷重復(fù)這一過程即可產(chǎn)生方波。點擊此處結(jié)束〔2〕程序設(shè)計用匯編語言實現(xiàn)的程序如下：；***********直通方式下的方波信號發(fā)生器*************；程序名：DAC0832芯片直通方式的方波信號發(fā)生器EX7_1.asm；程序功能：1kHz的方波信號發(fā)生器點擊此處結(jié)束0000HSTARTP1，

#00H；送轉(zhuǎn)ORG

AJMPSTART：MOV換最小值00HLCALL

DELAY1；延時；*************延時0.5ms子程序***************；程序名：DELAY1；程序功能：延時0.5msDELAY_1ms:PUSH

ACC ；124×4μs+4μs

=0.5msNOP點擊此處結(jié)束A；#7BH

=

124DCLRPD:

NOPINC

ACJNE

A,#7BH，PDPOP

ACCRETEND〔2〕單緩沖方式圖7.12

DAC

0832單緩沖方式接口1點擊此處結(jié)束圖7.13

DAC

0832單緩沖方式接口2點擊此處結(jié)束〔3〕雙緩沖方式圖7.14

DAC

0832芯片雙緩沖方式連接圖點擊此處結(jié)束【例7.2】

DAC0832芯片雙緩沖方式下的信號發(fā)生器。假定圖7.14所示的電路中輸入存放器地址為FEH，DAC存放器地址為FFH。請利用該電路設(shè)計一個任意周期的鋸齒波發(fā)生器。〔1〕題意分析先輸出二進制最小值00H，然后按+1規(guī)律遞增，當輸出數(shù)據(jù)到達最大值FFH時，再回到

00H重復(fù)這一過程。由于輸入存放器地址為FEH，DAC存放器地址為FFH，因此在程序中使用MOVX

@

R0,

A和MOVX

@

R1,A兩條傳送指令，才能完成一個數(shù)字量的模擬轉(zhuǎn)換。點擊此處結(jié)束〔2〕程序設(shè)計源程序如下：；**************

鋸齒波程序**************；程序名：DAC0832芯片雙緩沖方式的鋸齒波程序EX7_2.asm；程序功能：產(chǎn)生鋸齒波信號輸出ORG

0000HAJMP

STARTR0，#0FEH；裝入輸R1，#0FFH；裝入DACA，

#00H點擊此處結(jié)束；送轉(zhuǎn)換START：MOV入存放器地址MOV存放器地址AA：MOV初值任務(wù)2 用ADC0809實現(xiàn)數(shù)字電壓表點擊此處結(jié)束任務(wù)分析任務(wù)實現(xiàn)相關(guān)知識任務(wù)分析圖7.15 數(shù)字電壓表電路框圖點擊此處結(jié)束任務(wù)實現(xiàn)步驟1—認識轉(zhuǎn)換元器件圖7.16

ADC0809芯片的引腳圖點擊此處結(jié)束表7.2通道選擇表點擊此處結(jié)束ADDCADDBADDA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7表7.3 簡易數(shù)字電壓表元器件清單點擊此處結(jié)束步驟2—硬件電路設(shè)計步驟3—準備元器件并制作電路板元器件名稱參

數(shù)數(shù)

量元器件名稱參

數(shù)數(shù)

量IC插座DIP401電阻10kW2IC插座DIP141電阻5kW（可調(diào)）1晶體振蕩器12MHz1模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC08091瓷片電容22pF2雙D觸發(fā)器74LS741七段數(shù)碼管2或非門74LS021單片機89C511圖7.17 簡易數(shù)字電壓表電路圖點擊此處結(jié)束圖7.18 數(shù)字電壓表電路板硬件實物點擊此處結(jié)束源程序如下：；************簡易數(shù)字電壓表程序

************；程序名：簡易數(shù)字電壓表程序PM7_2.asm；程序功能：顯示0.0～5.0V測量電壓值，分辨率0.1V點擊此處結(jié)束0000HORGAJMPORGMAIN:

MOVMAIN0030HSP,#60HLP:

LCALL

ADCHNLCALLLCALLDATAPRDISP1；調(diào)用取A/D轉(zhuǎn)換電壓數(shù)據(jù)子程序；調(diào)用數(shù)據(jù)處理子程序；調(diào)用顯示子程序LPAJMPEND步驟4—編寫控制程序**********；*********

A/D轉(zhuǎn)換子程序ADCHN；子程序名：ADCHN；功能：讀取A/D轉(zhuǎn)換電壓值；入口參數(shù)：無；出口參數(shù)：A，存放轉(zhuǎn)換后8位數(shù)字量P0.2P0.2；A/D轉(zhuǎn)換器清0；A/D轉(zhuǎn)換啟動；查詢轉(zhuǎn)換是否結(jié)束？；允許讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果ADCON:SETBNOPNOPCLRNOPNOPSETB

P0.2JB

P0.3,

$CLR

P0.2NOPNOPMOVMOV；從P1端口讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)P1,

#0FFHA,

P1RET〔1〕單片機與A/D轉(zhuǎn)換器接口子程序

ADCHN設(shè)計思路點擊此處結(jié)束；********顯示數(shù)據(jù)處理子程序

DATAPR

*************;子程序名：DATAPR；功能：將A中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成0.0～5.0之間的十進制數(shù)。；出口參數(shù)：顯示數(shù)據(jù)存放在40H、41H單元中，40H單元存放整數(shù)，41H單元存放小數(shù)?！?〕數(shù)據(jù)處理子程序設(shè)計思路點擊此處結(jié)束HE:MOVR2,#00HMOVR3,AMOVR6,#00HMOVR7,#0AHLCALLMULDMOVR6,#00HMOVR7,#33H；把51送到R7LCALLDIVDMOVA,

R3LCALLHBCDMOV41H,AANL41H,

#0FH；把個位的數(shù)送到40H單元SWAPAANLA,#0FHMOV40H,

A；把十位的數(shù)送到40H單元RET點擊此處結(jié)束；************雙字節(jié)乘法子程序MULD*****************；子程序名：MULD；功能：雙字節(jié)二進制無符號數(shù)乘法；入口參數(shù)：被乘數(shù)在R2、R3中，乘數(shù)在R6、R7中。；出口參數(shù)：乘積在R2、R3、R4、R5中。點擊此處結(jié)束MULD:

MOVA,

R3；計算R3乘R7MOVB,R7MULABMOVR4,B；暫存局部積MOVR5,AMOVA,R3；計算R3乘R6MOVB,R6MULABADDA,R4；累加局部積MOVR4,ACLRAADDCA,BMOVR3,AMOVA,R2；計算R2乘R7MOVB,R7MULABADDA,R4；累加局部積MOVR4,

AMOVA,R3ADDCA,B點擊此處結(jié)束；計算R2乘R6；累加局部積MOV

R3,ACLR

ARLC

AXCH

A,R2MOV

B,R6MUL

ABADD

A,R3MOV

R3,AMOV

A,R2ADDC

A,BMOV

R2,ARET*********雙字節(jié)除法子程序DIVD*********************;子程序名：DIVD；功能：雙字節(jié)二進制無符號數(shù)除法;入口參數(shù)：被除數(shù)在R2、R3、R4、R5中，除數(shù)在R6、R7中。;出口參數(shù)：OV=0時，雙字節(jié)商在R2、R3中，OV=1時表示溢出。點擊此處結(jié)束；比較被除數(shù)和除數(shù)；溢出DIVD:

CLR

CMOV

A,R3SUBB

A,R7MOV

A,R2SUBB

A,R6JC

DVD1SETB

OVRETDVD1:

MOVB，#10H；計算雙字節(jié)商DVD2:

CLRC；局部商和余數(shù)同時左移一位MOVA,R5RLCAMOVR5,AMOVA,R4RLCAMOVR4,AMOVA,R3RLCAMOVR3,AXCHA,R2RLCAXCHA,R2MOVF0,C；保存溢出位點擊此處結(jié)束CLRCSUBBA,R7；計算R2R3－R6R7MOVR1,AMOVA,R2SUBBA,R6ANLC,/F0；結(jié)果判斷JCDVD3MOVR2,A；存放新的余數(shù)MOVA,R1MOVR3,AINCR5DVD3:

DJNZB,DVD2；是否計算完十六位商MOVA,R4；將商移至R2R3中MOVR2,AMOVA,R5MOVR3,ACLROVRET點擊此處結(jié)束********將十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼子程序HBCD*********;子程序名：HBCD;功能：將單字節(jié)十六進制整數(shù)轉(zhuǎn)換成單字節(jié)BCD碼整數(shù);入口參數(shù)：單字節(jié)十六進制整數(shù)在A中;出口參數(shù)：轉(zhuǎn)換后的BCD碼十位和個位整數(shù)存在A中，百位點擊此處結(jié)束存在R3中HBCD:

MOVB,#100；別離出百位，存放在R3中DIVABMOVR3,AMOVA,#10；余數(shù)別離為十位和個位XCHA,BDIVABSWAPAORLA,B；將十位和個位拼成壓縮BCD碼RET*************數(shù)碼管動態(tài)顯示子程序DISP1***********;子程序名：DISP1;功能：用兩位數(shù)碼管顯示0.0～5.0數(shù)字;入口參數(shù)：40H、41HDISP1:MOVDPTR,#TAB；設(shè)置不含小數(shù)點顯示字符表首地址MOVA,

41HMOVCA,@A+DPTR ；取顯示字符SETBP0.7 ；屏蔽十位顯示CLRP0.6 ；選擇個位顯示MOVP2,A ；送個位顯示字符LCALLDELAYLCALLDELAY〔3〕分析顯示程序設(shè)計思路點擊此處結(jié)束MOV

DPTR,#EVER；設(shè)置含小數(shù)點顯示字符表首地址點擊此處結(jié)束；屏蔽個位顯示；選擇十位顯示；送十位顯示字符A,

40HA,

@A+DPTRP0.6P0.7P2,ADELAYDELAYMOVMOVCSETBCLRMOVLCALLLCALLRETTAB:DB80H,90HEVER:

DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,；顯示字符40H,79H,24H,30H,19H,12H,02H,078H,00H,10HR6,#10R7,#250R7,DEL1R6,DEL2DELAY:MOVDEL2:

MOVDEL1:

NOPNOPDJNZDJNZRETEND① 按照工程1建立起單片機開發(fā)環(huán)境，連接目標板和仿真器。② 在MedWin界面下輸入?yún)R編語言程序

PM7_2.asm。③

保存程序到指定的路徑下。④

編譯上述程序。⑤

用單步運行、斷點運行等方法調(diào)試程序，當程序運行無誤后，在連續(xù)運行狀態(tài)下觀察初始顯示狀態(tài)是否正確。點擊此處結(jié)束步驟5—調(diào)試并運行程序⑥當改變輸入被測電壓時，觀察顯示是否跟隨變化。用萬用表測量一下實際電壓并與顯示電壓值對照，如果有很大的誤差，分析可能產(chǎn)生誤差的原因。點擊此處結(jié)束① 數(shù)字電壓表程序流程圖如圖7.19所示。② 在完成0.0～5.0V數(shù)字電壓表的根底上，做一個分辨率為0.01V的電壓表或制作一個最大量程為12V的電壓表。思考硬件和軟件應(yīng)做如何改動。點擊此處結(jié)束步驟6—程序分析總結(jié)圖7.19 數(shù)字電壓表程序流程圖點擊此處結(jié)束相關(guān)知識1．ADC0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖7.20

ADC0809內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)點擊此處結(jié)束2．MCS-51單片機與ADC0809接口圖7.21

ADC0809芯片與8031單片機的連接點擊此處結(jié)束因此該ADC0809的通道地址確定如下：〔1〕8路模擬通道選擇點擊此處結(jié)束8031A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0809×××××××ST×××××CBA×××××××0×××××000……×××××××0×××××111【例7.3】 中斷方式的A/D轉(zhuǎn)換應(yīng)用。某冷凍廠需對8個冷凍室進行溫度巡回檢測。要求利用圖7.21設(shè)計一個用單片機控制的巡回檢測系統(tǒng)，使其能對各冷凍室的溫度巡回檢測并加以處理?！?〕轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送點擊此處結(jié)束〔1〕題意分析本例需要實現(xiàn)如下3個功能。溫度采集：由溫度傳感器實現(xiàn)，可選用熱敏電阻或集成溫度傳感器DS18B20等芯片，在每個冷凍室的適宜位置安放，傳感器的輸出可分別送到IN0～IN7。巡回檢測：8路信號同時輸入到各相應(yīng)的通道，但ADC0809一個時刻只能轉(zhuǎn)換一個通道的數(shù)據(jù)，可分時轉(zhuǎn)換8路通道的數(shù)據(jù)，程序設(shè)計時可通過修改通道地址選擇線來實現(xiàn)。中斷控制：翻開外部中斷1，每轉(zhuǎn)換完一個通道的數(shù)據(jù)就中斷一次，在中斷處理程序中保存轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，并修改通道地址選擇線，實現(xiàn)下一通道的信息轉(zhuǎn)換。點擊此處結(jié)束〔2〕程序設(shè)計用匯編語言