《51單片機AD0809電路設(shè)計程序+原理圖》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《51單片機AD0809電路設(shè)計程序+原理圖(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、AD0809在51單片機中的應(yīng)用
我們在做一個單片機系統(tǒng)時,常常會遇到這樣那樣的數(shù)據(jù)采集,在這些被采集的數(shù)據(jù)中,大部分可以通過我們的I/O口擴展接口電路直接得到,由于51單片機大部分不帶AD轉(zhuǎn)換器,所以模擬量的采集就必須靠A/D或V/F實現(xiàn)。下現(xiàn)我們就來了解一下AD0809與51單片機的接口及其程序設(shè)計。
1、AD0809的邏輯結(jié)構(gòu)
ADC0809是8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器。它由一個8路模擬開關(guān)、一個地址鎖存譯碼器、一個A/D轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成(見圖1)。多路開關(guān)可選通8個模擬通道,允許8路模
2、擬量分時輸入,共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量,當(dāng)OE端為高電平時,才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。
2、AD0809的工作原理
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,電壓范圍是0-5V,若信號太小,必須進(jìn)行放大;輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(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,地址鎖存與譯碼器將A, B,C三條地址線的地址信號進(jìn)行鎖存,經(jīng)譯碼后
3、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IN0-IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇表如下表所示。
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(shù)字量輸出及控制線:11條
ST為轉(zhuǎn)換啟動信號。當(dāng)ST上跳沿時,所有內(nèi)部寄存器清零;下跳沿時,開始進(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。當(dāng)EOC為高電平時,表明轉(zhuǎn)換結(jié)束;否則,表明正
4、在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號,用于控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE=1,輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù);OE=0,輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7-D0為數(shù)字量輸出線。
CLK為時鐘輸入信號線。因ADC0809的內(nèi)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。
3、 ADC0809應(yīng)用說明
(1). ADC0809內(nèi)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(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A,B,C端口上。
(4). 在ST端給出
5、一個至少有100ns寬的正脈沖信號。
(5). 是否轉(zhuǎn)換完畢,我們根據(jù)EOC信號來判斷。
(6). 當(dāng)EOC變?yōu)楦唠娖綍r,這時給OE為高電平,轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機了。
4、AD0809的應(yīng)用
了解完A/D轉(zhuǎn)換芯片,下面我們以圖2為例來完成它的程序設(shè)計。
電路說明:
電路見圖(2),主要由AD轉(zhuǎn)換器AD0809,頻率發(fā)生器SUN7474,單片機AT89S51及顯示用數(shù)碼管組成。
AD0809的啟動方式為脈沖啟動方式,啟動信號START啟動后開始轉(zhuǎn)換,EOC信號在START的下降沿10us后才變?yōu)闊o效的低電平。這要求查詢程序待EOC無效后再開始查詢,轉(zhuǎn)換完成后,EOC輸出
6、高電平,再由OE變?yōu)楦唠娖絹磔敵鲛D(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。我們在設(shè)計程序時可以利用EOC信號來通知單片機(查詢法或中斷法)讀入已轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù),也可以在啟動AD0809后經(jīng)適當(dāng)?shù)难訒r再讀入已轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。
AT89S51的輸出頻為晶振頻的1/6(2MHZ),AT89S1與SUN7474連接經(jīng)與7474的ST腳提供AD0809的工作時鐘。AD0809的工作頻范圍為10KHZ-1280KHZ,當(dāng)頻率范圍為500KHZ時,其轉(zhuǎn)換速度為128us。
AD0809的數(shù)據(jù)輸出公式為:Dout=Vin*255/5=Vin*51,其中Vin為輸入模擬電壓,Vout
為輸出數(shù)據(jù)。
當(dāng)輸入電壓為5V時,讀得的數(shù)據(jù)為255再乘
7、以2,得510。我們用510*98%得499,再將百位數(shù)碼管的小數(shù)點點亮,顯示為4.99V,顯示值與輸入值基本吻合。
軟件設(shè)計思路及程序流程
編程思路:
(1) 向AD0809寫入通道號并啟動轉(zhuǎn)換
(2) 延時1ms后等待EOC出現(xiàn)高電平(JNB EOC,$)
(3) 給OE置高并讀入轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)地址或數(shù)組中。
(4) 顯示
(5)
初始化
1、寫入通道號
2、延時20us后等待EOC變高
3、讀入采集到的數(shù)據(jù)并存入數(shù)組存入下一通道
#include
#define ucharunsig
8、ned char
#define uint unsigned int
sbit st=P3^2;
sbit oe=P3^1;
sbit eoc=P3^0;
uchar codetab[]={0x03,0x9f,0x25,0x0d,0x99,0x49,0x41,0x1f,0x01,0x09};//數(shù)碼管顯示段碼
ucharcode td[]={0x00,0x10,0x20,0x30,0x40,0x50,0x60,0x70};//通道先擇數(shù)組
uint ad_0809,ad_data1,ad_data2,ad_data3,ad_data0;
uchar m,number;
uch
9、ar x[8];//八通道數(shù)據(jù)待存數(shù)組
void delaynms(uint x);//nms延時程序
void display();//顯示程序
void ad0809();//芯片啟動程序
voidkey();//鍵掃描程序
main()
{
number=1;
P1=0x00;
while(1)
{
ad0809();//調(diào)AD0809啟動子程序
key();//調(diào)按鍵子程序
ad_0809=x[number];//把相關(guān)通道數(shù)據(jù)給ad_0809,用做顯示
display();//調(diào)顯示
}}
//nms延時程序
voiddelaynms(uint x)
10、
{
uchari;
while(x-->0)
{
for(i=0;i<125;i++)
{;}}}
void display()
{
uchar a;
ad_data1=(ad_0809*49/25)/100;//讀得的數(shù)據(jù)乘以2再乘以98%除以100得百位
ad_data2=((ad_0809*49/25)%100)/10;//讀得的數(shù)據(jù)乘以2再乘以98%再分出十位
ad_data3=(((ad_0809*49/25)%100)%10);//讀得的數(shù)據(jù)乘以2再乘以98%再分出個位
for(a=0;a<10;a++)
{
P0=tab[ad_data3];//送
11、小數(shù)點后第二位顯示
P2=0x07;//選通第一個數(shù)碼管
delaynms(3);
P0=tab[ad_data2];//送小數(shù)點后第一位顯示
P2=0x0b;//選通第二個數(shù)碼管
delaynms(3);
P0=tab[ad_data1];//送整數(shù)顯示
P0_7=0;//點亮第三個數(shù)碼管小數(shù)點
P2=0x0d;//選通第三個數(shù)碼管
delaynms(3);
P0=tab[number];//送通道號顯示
P2=0x0e;
delaynms(3);
}}
void ad0809()
{
uchari,m=1;
for(i=0;i<8;i++)
{
P0=
12、td[i];//選通通道
oe=0;
//OE:輸出允許信號;
//用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE=0,輸出數(shù)據(jù)線呈高電阻;OE=1,輸出轉(zhuǎn)換//得到的數(shù)據(jù);
//以下三條指令為起動AD0809
//注:st與ALE連載一起
//ALE為地址鎖存允許輸入線,當(dāng)ALE=1,地址鎖存與譯碼器將A, B,C三條
//地址線的地址信號進(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。
st=0;//ST為轉(zhuǎn)換啟動信號。
st=1;// 當(dāng)ST上跳沿時,所有內(nèi)部寄存器清零;
st=0; //下跳沿時,開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換;在轉(zhuǎn)換期間,ST應(yīng)保持
13、低電平。
delaynms(1);// EOC信號在START的下降沿10us后才變?yōu)闊o效的低電平。
while(!eoc);//等待轉(zhuǎn)換結(jié)束,轉(zhuǎn)換完成后,EOC輸出高電平,
oe=1;//取出讀得的數(shù)據(jù),OE變?yōu)楦唠娖絹磔敵鲛D(zhuǎn)換數(shù)據(jù)
x[m]=P2;//送相關(guān)通道數(shù)組
oe=0;
m++;
}}
void key()
{
if(!P3_5)//P3.5是否按下
{
delaynms(20);//延時去抖動判誤
if(!P3_5)//再一次判斷P3。5是否按下
{
while(!P3_5);//等待P3。5為高電平,按鍵松開
number++;//通道號顯示加一
if(number>8)number=1;//八通道
}}}