单片机课程设计AD转换

1、引言本课题的任务是对A/D转换电路进行设计，了解 A/D转换与单片机的接 口方法，掌握AD0809转换性能及编程方法。把模拟量转换成数字量的器件，称为模数转换器，简称为A/D(A no log to Digit)。一般的A/D转换过程是通过采样、保持、量化和编码 4个步骤完成的， 这些步骤往往是合并进行的。当A/D转换结束，ADC俞出一个转换结束信号数据。 CPI可有多种方法读取转换结果： 查询方式： 中断方式；DMA方式。通道8位A/D转换器,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CMO组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和 单片机直接接口。 AD

2、C0809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。一个实际的系统中需用传感器把各种物理参数(如压力和温度等)测量出来，并转换为电信号，再经过 A/D转换器，传送给微型计算机；微型计算机加 工处理后，通过D/A转换器去控制各种参数量。目录一系统设计原理二系统设计三整个系统实现功能7四收获与心得体会9五参考书目10一系统设计原理1 引脚定义：INOIN7 : 8路模拟信号

3、输入端，由地址锁存及译码控制单元的3位地址A、B、C进行选通切换。START: A/D转换启动控制信号输入端。ALE:地址锁存信号输入端，START和ALE用于启动A/D转换 Vref（ +）和Vref（-）:正、负基准电压输入端。OE:输出允许控制信号输入端，A/D转换后的数据进入三态输出数据锁 存器，并在OE的作用下（OE为高电平），通过D0D7将锁存器的数据送出。EOC: A/D转换结束标志信号。EOC为高电平时，表示转换结束，因此 EOC可作为CPU的中断或查询信号。CLK : ADC0809内部没有时钟电路，故时钟信号应由外部送入CLK端2 内部结构：ADC0809&一个8路模拟开关

4、、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。其内 部结构如图1-1所示。LN7ifl I-)枫状卄关 A1Ilnml01534 5-1-TAKlTJZNlTH2DA5!ALDh24JJALE2S.1也扯锁存揑ffil电培态 务a 出 锁 祥2SEOC2-12-2工弓2诃乙33-6込宁OE图1-1 ADC8090内部结构38090的工作时序图：ADC080$工作时序图，如图1 2所示。2

5、 / 9第 13页JO 匚 KALECOMFAJIATORINPUTCtlTTEmL MODZ450STAfiTADDRESSAMLOGHimTi 匸TH 1/2A 二:ST ABLE ADDRESSOUTPUTrJEH ABLEEOC1EOOUTPUTSHecIII-STATE图1-2ADC8090工作时序图4ADC0809与MCS-51单片机的硬件接口方式：ADC080ST MCS-5仲片机的硬件接口有三种最常用的方式，即定时传送 方式、查询方式和中断方式，本次课程设计使用的是查询传送方式。二系统设计A/D转换就是把模拟量转换成二进制码表示的数字量，一般的A/D转换过程是通过采样，保持，量

6、化和编码 4个步骤完成的，这些步骤往往是合并运行 的。本设计用ADC0809实现A/D转换。按查询方式采样三路 A/D转换数据，用 简单输入口（ 74LS244查询EOC信号，每循环一次，0、1、2通道各采样一次， 采样结果为：0通道数据放入AX中，1通道数据放入BX中，2通道数据放入CX中，三个寄存器均是低8位有效1 程序流程如图所示：2 A/D 转换程序流程如下:ORG0000HAJMP MAINORG0030HMAIN:MOV DPTR,#9000HMOV A,#00HMOVX DPTR,ACALL DELAY;转换结束读取结果MOVX A,DPTRMOV B,#64HDIV ABMOV

7、 R1,AMOV A,#0AHXCH A,BDIV ABSWAP AADD A,BMOV R2,AMOV P1,ACALLDISPCALLDELAYCALLDELAYCALLDELAYAJMPMAINDISP:MOV A,R2;低位ANLA,#0FHACALL DSEND;显示MOVA,R2SWAPAANLA,#0FH;高位ACALL DSEND;显示RETDSEND: MOV DPTR,#SGTB1MOVC A,A+DPTR;取字符MOVSBUF,A;发送字符JNBTI,$;等待串口发送完CLRTIRETDELAY: MOVR4,#250;延时DELAY1: MOV R5,#250DJNZR

8、5,$DJNZR4,DELAY1RETSGTB1: DB 03H;0DB9FH;1DB25H;2DB0DH;3DB99H;4DB49H;5DB41H;6DB1FH;7DB01H;8DB09H;9DB11H;ADB 0C1H;BDB 63H;CDB 85H;DDB 61H;EDB 71H;FDB 00HEND三整个系统实现功能1实验连线：电位器电压输出端(VOUT 0809通道0 (IN0)选通信号CS译码电路8000HCLK振荡电路的脉冲输出端串并转换的DIN接P3.0，CLKP3.1SW P3.6,SRDP3.7数据线与仿真单片机的数据线相连，地址高8位、低8位分别与单片机 部分地址线相连。

9、其中ADC809啲接线路图如1-3所示：-V需0-聲1? KU1 4 IX1J D2誓 01$J? EUTQ D11 DT15图1-3ADC8090的接线图2 A/D转换模拟软件仿真电路： 仿真电路图1-4所示。UTr&F7IR 3HC301*豈二豈奇ITrlFFFrsFPPSEH*円JJ3E JI UP7JA*VPZ3IXI9 円昌1* PS.RA*nnE_SMJB WTTP-APt團忖乐MEVAi FiF*BFSlBnFpn.nFT1-FIEX1-I I二-IFT T-7-F图1-4 A/D转换仿真电路图3 模拟电路运行结果：通过调试运行得出运行结果如图1-5所。图1-5运行结果4 得出结

10、论：当从一个方向调节电位器时，显示结果从减小，反之，显示结果增大四收获与心得体会通过这次单片机课程设计，我不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神， 从而不断地战胜自己，超越自己。创新可以是在原有的基础上进行改进，使 之功能不断完善，成为真己的东西。我在这次的A/D转换设计过程中，受益匪浅。通过对自己在单片机课 堂上所学只是得回顾，结合模拟电子和数字电技术的知识，与组员共同设计， 完成了目标。为自己今后进一步深化学习，积累了一定的宝贵经验，还对电 路、电子元件等方面知识进一步加深认识，同时在软件编程、调试、相关仪 器的使用等方面得到较全面的锻炼和提高。学以致用，培养了我运用所学知 识解决实际问题的能力。这次课程设计我发现，只有理论水平提高了 ；才能将课本知识与实践相 结合。另外，小组成员之间的合作也至为重要，遇到不懂的问题，或相互讨 论，或请教老师，大家分工明确，有条不紊地完成了设计。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的 唯一标准。所以这个期末测试之后的课程设计对我们的作用是非常大的。在此，感谢老师的细心指导和他各组同学的无私帮助！五参考书目1 李建忠，单片机原理及应用，西安电子科技大学出版社，2008年。2 启东单