模拟接口实验

1、 一、实验目的一、实验目的: :1.1.了解模数转换器的基本原理，掌握了解模数转换器的基本原理，掌握adc0809adc0809芯片的应用方法。芯片的应用方法。2.2.了解数模转换器的基本原理，掌握了解数模转换器的基本原理，掌握dac0832dac0832芯片的应用方法。芯片的应用方法。 二、实验内容二、实验内容: : adc0809adc0809的芯片简介的芯片简介: :cba选中通道选中通道000in0 001in1111in7adc0809adc0809是一种内部带有多路开关的是一种内部带有多路开关的8 8位位8 8通道逐次逼近式通道逐次逼近式a/da/d转换器。转换器。8 8路模路模拟

2、信号从拟信号从in7-in0in7-in0输入，由输入，由c c、b b、a a输输入通道选择信号，选择某一通道进行入通道选择信号，选择某一通道进行a/da/d转换，从转换，从d7-d0d7-d0输出输出8 8位数字量。模拟输位数字量。模拟输入范围是入范围是0-5v0-5v。实验内容一：实验内容一：adc0809adc0809验证实验验证实验 ( (电位器提供模拟信号电位器提供模拟信号) )（1 1）实验要求）实验要求 由电位器提供模拟信号（由电位器提供模拟信号（0-5v0-5v直流电压直流电压），选择），选择adc0809adc0809的的3 3号通道工作，转换号通道工作，转换结果通过扩展端

3、口（输出实验单元）输出到单色灯上显示，要求程序设计实现：结果通过扩展端口（输出实验单元）输出到单色灯上显示，要求程序设计实现：逻辑逻辑“1”1”亮灯、逻辑亮灯、逻辑“0”0”灭灯灭灯，使用，使用固定延时等待法固定延时等待法读取结果数据，验证读取结果数据，验证输入输入电压与转换后数字电压与转换后数字的关系。的关系。 （2 2）实验提示）实验提示a. adc0809a. adc0809的片选信号接在译码输出的的片选信号接在译码输出的208h208h端端，因此，因此，adc0809adc0809各通道对应的口地各通道对应的口地址如下表址如下表, ,本实验使用本实验使用3 3号通道，口地址为：号通道，

4、口地址为：20bh20bh。 b.b.利用输出命令利用输出命令启动启动adcadc转换器转换器，输入命令，输入命令读取转换结果读取转换结果。 c.c.单色灯电路原理是：单色灯电路原理是：逻辑逻辑“1” 1” 亮灯、逻辑亮灯、逻辑“0”0”灭灯灭灯。in0in1in2in3in4in5in6in7208h209h20ah20bh20ch20dh20eh20fh（必做实验）（必做实验）（3 3）实验电路及连线）实验电路及连线: :vcc单色灯单色灯系系统统单单元元uad7-uad08088实验机内核实验机内核208h模数转换模数转换22d7-d0cs0809adc0809230habcua0ua1

5、ua2in0in1in2in3in4in5in6in774ls240l0l1l2l3l4l5l6l7po0po1po2po3po4po5po6po774ls373d7-d0cs273vcc1k电位器电位器196扩展输出扩展输出单色灯单色灯26eoc（4 4）流程图）流程图 （5 5）实验步骤及记录）实验步骤及记录 a. a. 将万用表设置在直流电压档（将万用表设置在直流电压档（5vu20v5vu20v），），黑表笔接地、黑表笔接地、红表笔接电位器红表笔接电位器in3in3。b. b. 执行程序，调节电位器执行程序，调节电位器观察单色灯的变化规律观察单色灯的变化规律。开开 始始 启动启动a/da

6、/d转换器转换器延延 时时( (提示：提示：08090809转换速度转换速度100100微秒）微秒）结结 束束读取转换后数字量读取转换后数字量显示数字量显示数字量 实验内容二：实验内容二： adc0809adc0809应用设计实验应用设计实验 ( (压力测量压力测量) )（1 1）实验要求）实验要求 使用查询法（利用输入口读取使用查询法（利用输入口读取eoceoc端状态）读取结果数据，将压力值所对应的重端状态）读取结果数据，将压力值所对应的重量量以以1616进制的形式进制的形式随机显示在单色灯上（显示采样随机显示在单色灯上（显示采样8 8次的平均值）。次的平均值）。（2 2）实验提示）实验提示

7、 a.a.加压力和减压力可以采用加压力和减压力可以采用增加和减少砝码增加和减少砝码来实现来实现 。b.b.设计程序时要注意：实验台上设计程序时要注意：实验台上转换结束时转换结束时eoceoc端是高电平，端是高电平，eoc eoc 端是经过反端是经过反向器之后输出的低电平信号（中断需要低信号）向器之后输出的低电平信号（中断需要低信号） 。 c.c.平均每平均每2g2g对应对应1lsb1lsb变化量，所以，测量的数字量与重量间的关系是：变化量，所以，测量的数字量与重量间的关系是： 重量重量=2=2* *数字量。数字量。 （3 3）实验记录）实验记录 分别在压力传感器上放置标准砝码：分别在压力传感器

8、上放置标准砝码：1010克、克、3030克、克、5050克、克、7070克、克、9090克、克、110110克、克、130130克、克、150150克、克、170170克、克、190190克，克，记录记录砝码重量砝码重量与与测量重量测量重量的关系。的关系。砝码（克）显示数字（h）（实验二、实验三选做一个）（实验二、实验三选做一个）系系统统单单元元uad7-uad08088实验机内核实验机内核208h模数转换模数转换22d7-d0cs0809adc0809230h（4 4）实验电路及连线）实验电路及连线: :abcua0ua1ua2in0in1in2in3in4in5in6in774ls240v

9、cc单色灯单色灯l0l1l2l3l4l5l6l7po0po1po2po3po4po5po6po774ls373d7-d0cs273压力测量压力测量36扩展输出扩展输出单色灯单色灯26eoc压力测量压力测量pi0pi1pi2pi3pi4pi5pi6pi774ls244cs244p-detect218h7 扩展输入扩展输入 实验内容三：模数转换器双通道应用设计实验实验内容三：模数转换器双通道应用设计实验（1 1）实验要求）实验要求 设计模数转换器分时工作程序，使用查询法实现：设计模数转换器分时工作程序，使用查询法实现： a.a.7 7号通道（号通道（in7in7）输入模拟量大于）输入模拟量大于2v

10、2v时，时，3 3号通道号通道(in3)(in3)开始测量压力显示开始测量压力显示。 b.b.每当每当7 7号通道（号通道（in7in7）输入模拟量等于）输入模拟量等于1.5v1.5v时，时，3 3号通道号通道(in3)(in3)测量显示压力测量显示压力。 （2 2）实验步骤及记录）实验步骤及记录 a.a.将万用表设置在直流电压档（将万用表设置在直流电压档（5vu205vu20），），黑表笔接地、红表笔接电位器黑表笔接地、红表笔接电位器in7in7。 b. b. 全速执行全速执行(f9)(f9)程序，分别在压力传感器上放置标准砝码，开始测量压力。程序，分别在压力传感器上放置标准砝码，开始测量压

11、力。 c.c.调节电位器观察调节电位器观察万用表和单色灯的变化规律万用表和单色灯的变化规律, ,记录记录通道通道a a输入模拟量大于几伏特时，输入模拟量大于几伏特时，通道通道b b开始测量压力并显示开始测量压力并显示： 将将120120克的砝码放在压力传感器上，执行程序，调节电位器观察万用表和单色灯克的砝码放在压力传感器上，执行程序，调节电位器观察万用表和单色灯的变化规律，记录：的变化规律，记录：u=u= v,v,单色灯有变化？单色灯有变化？显示容显示容 ？ 对应质量对应质量= = ？ 系系统统单单元元uad7-uad08088实验机内核实验机内核208h模数转换模数转换d7-d0cs0809

12、adc0809230h（3 3）实验电路及连线）实验电路及连线: :74ls24074ls373d7-d0cs273压力测量压力测量扩展输出扩展输出单色灯单色灯eoc压力测量压力测量74ls244cs244p-detect218h扩展输入扩展输入扩展输入扩展输入22abcua0ua1ua2in0in1in2in3in4in5in6in7vcc单色灯单色灯l0l1l2l3l4l5l6l7po0po1po2po3po4po5po6po73626pi0pi1pi2pi3pi4pi5pi6pi7vcc1k719电位器电位器 dac0832dac0832的芯片简介的芯片简介: : dac0832dac0

13、832为为8 8位位d/ad/a转换器，内部带转换器，内部带有有8 8位数据输入寄存器。位数据输入寄存器。主要指标如下：主要指标如下：分辨率：分辨率：8 8位（位（8 8位输入数字量）位输入数字量）输出电流：输出电流：i iout1out1、iout2iout2转换时间：转换时间：ts=1usts=1us参考电压：参考电压：v vrefref=+10v=+10v工作电压：工作电压：v vcccc=+5v+15v=+5v+15v特点：特点：因芯片内部具有输入寄存器，所以因芯片内部具有输入寄存器，所以它可工作于直通方式、单缓冲它可工作于直通方式、单缓冲方式和双缓冲方式。方式和双缓冲方式。 实验内容

14、四：实验内容四： dac0832dac0832验证实验验证实验 ( (锯齿波、正弦波锯齿波、正弦波) )（1 1）实验要求）实验要求 设计产生锯齿波程序：设计产生锯齿波程序：周期周期=4ms=4ms，幅度，幅度=2.5v=2.5v，用示波器观察用示波器观察voutvout端端的波形；的波形； 设计设计按照一个周期正弦数字量表产生正弦波的程序按照一个周期正弦数字量表产生正弦波的程序（2 2）实验提示）实验提示 八位八位d/ad/a转换器转换器dac0832dac0832的端口地址为的端口地址为228h228h，输入数据与输出电压的，输入数据与输出电压的关系为：关系为： urefuref是参考电压

15、，是参考电压，n n表示数据，实验台上参考电压为表示数据，实验台上参考电压为+5v+5v电源。电源。 产生锯齿波只须将产生锯齿波只须将dac0832dac0832输入的数据输入的数据从从0 0开始递增开始递增，当数据达到设计，当数据达到设计要求电压值时，又从要求电压值时，又从0 0开始循环。开始循环。 产生正弦波是产生正弦波是根据正弦函数先建立一个周期的正弦数字量表根据正弦函数先建立一个周期的正弦数字量表，然后，然后把表中的数据经过把表中的数据经过dac0832dac0832转换后循环输出。转换后循环输出。n256urefoutun256uref*2cout（必做实验）（必做实验）（3 3）实

16、验电路及连线：）实验电路及连线：（4 4）实验记录：）实验记录： 观察记录锯齿波、正弦波的周期及幅值，并画出波形。观察记录锯齿波、正弦波的周期及幅值，并画出波形。系系统统单单元元uad7-uad08088实验机内核实验机内核dac0832d7-d0cs0832228h数模转换数模转换15ch1ch2示示波波器器18电源电源gndvout锯齿波锯齿波（5 5）流程图）流程图开开 始始 si si 指向数据表首址指向数据表首址数据表长度送数据表长度送cxcx取出正弦波数据送取出正弦波数据送dac0832dac0832延延 时时si si 加加 1 1 cx-1=0 cx-1=0？yn实验内容五：实

17、验内容五：d/ad/a应用设计实验应用设计实验 ( (设计函数信号发生器设计函数信号发生器) )（1 1）实验要求）实验要求 利用利用cpucpu、dac0832dac0832、扩展输入（、扩展输入（74ls24474ls244）、开关）、开关k1k1、 k3k3、k5k5设计键控数模转换微机系统。构成一个简单的波形发生设计键控数模转换微机系统。构成一个简单的波形发生 器，生成器，生成锯齿波、正弦波、三角波、梯形波、方波、阶梯波等波锯齿波、正弦波、三角波、梯形波、方波、阶梯波等波 形形。 （2 2）实验提示）实验提示 本实验要求函数信号发生器输出的波形不少于三种，本实验要求函数信号发生器输出的

18、波形不少于三种，开关输开关输 入高电平有效入高电平有效。（3 3）实验记录）实验记录 八位开关八位开关k7k7k0k0均拨在下端运行程序，均拨在下端运行程序，拨动开关拨动开关k1k1、k3k3、k5k5，观察观察记录波形记录波形，计算出程序周期、幅值，计算出程序周期、幅值 。 观察三个开关观察三个开关有有2 2个或个或3 3个同时拨在上端时个同时拨在上端时，输出几号开关对应，输出几号开关对应的波形？的波形？_ _ ，为什么？，为什么？ 开关号开关号k1k3k5波形波形波形波形1波形波形2波形波形3（实验五、实验六选做一个）（实验五、实验六选做一个）（3 3）实验电路及连线：）实验电路及连线：实

19、验机内核实验机内核系系统统单单元元uad7-uad08088dac0832d7-d0cs0832228h数模转换数模转换15ch1ch2示示波波器器18电源电源gndvout74ls244k1k3k5gndvccpi0pi1pi2cs2441y1-1y42y1-2y4210h单色灯与开关单色灯与开关26扩扩展展输输入入7 实验内容六：实验内容六：d/ad/a应用设计实验应用设计实验 ( (直流电机转速调节实验直流电机转速调节实验) )（1 1）实验要求）实验要求 通过通过dac0832 d/adac0832 d/a转换输出控制直流电机两端电压，转换输出控制直流电机两端电压，实现直流电机调速的功能实现直流电机调速的功能。 用开关用开关k1k1、k3k3、k5k5控制直流电机的三档速度：控制直流电机的三档速度：k1k1慢速、慢速、k3k3中速、中速、k5k5快速。快速。 （2 2）实验提示）实验提示调速方法：调速方法：通过程序使通过程序使dac0832dac0832输出的直流电压不同，达到调速的目的。输出的直流电压不同，达到调速的目的。（3 3）实验步骤及实验记录）实验步骤及实验记录 八位开关八位开关k7k7k0k0均拨在下端，运行程序；均拨在下端，运行程序； 将直流电