项目6 数字电压表的设计与制作

单片机系统设计与制作项目6手动计数器的设计与制作目录

知识链接一、A/D转换器的作用与分类二、ADC0809A/D转换器芯片三、单片机与ADC0809的接口任务实施一、任务分析二、安装与调试目录

知识链接一、A/D转换器的作用与分类任务实施一、任务分析二、安装与调试二、ADC0809A/D转换器芯片三、单片机与ADC0809的接口1、A/D转换器的概念及功能A/D转换器？A/D转换器的作用就是将模拟量转换为数字量，以便计算机接收处理。A/D转换器的作用示意图如图所示。2、A/D转换器的分类各种A/D转换芯片根据转换原理可分为计数型A/D转换器、逐次逼近型、双重积分型和并行式A/D转换器等；按转换方法可分为直接A/D转换器和间接A/D转换器；按其分辨率可分为4～16位的A/D转换器。其中逐次逼近式典型A/D转换器芯片有：①ADC0801~ADC0805型8位MOS型A/D转换器②ADC0808/0809型8位MOS型A/D转换器③ADC0816/0817型8位MOS型A/D转换器目录

知识链接

二、ADC0809A/D转换器芯片任务实施一、任务分析二、安装与调试一、

A/D转换器的作用与分类三、单片机与ADC0809的接口1、主要特性(1)8路8位A／D转换器。(2)具有转换启停控制端。(3)转换时间为100μs。(4)单个+5V电源供电。(5)模拟输入电压范围为0～+5V，不需零点和满刻度校准。(6)工作温度范围为一40～+85℃。(7)低功耗，约15mw。(8)时钟频率最高为640kHz。2、内部逻辑结构ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A／D转换器，由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位A／D转换器、一个三态输出锁存器组成。一个A／D转换器和多路开关可选通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出转换完的数据。因此，ADC0809可处理8路模拟量也可单独工作，输入输出与1vrL兼容，且有三态输出能力。。3、外部引脚特性ADC0809芯片为双列直插式28引脚封装，引脚图如图所示，引脚功能如下：(1)IN0～IN7：8路模拟量输入端。(2)DO～D7：8位数字量输出端。(3)A、B、C：3位通道选择位，用于选通8路模拟输入中的一路。3、外部引脚特性ADC0809芯片为双列直插式28引脚封装，引脚图如图所示，引脚功能如下：(1)IN0～IN7：8路模拟量输入端。(2)DO～D7：8位数字量输出端。(3)A、B、C：3位通道选择位，用于选通8路模拟输入中的一路。CBA选择的通道010IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN73、外部引脚特性ADC0809芯片为双列直插式28引脚封装，引脚图如图所示，引脚功能如下：(1)IN0～IN7：8路模拟量输入端。(2)DO～D7：8位数字量输出端。(3)A、B、C：3位通道选择位，用于选通8路模拟输入中的一路。(4)ALE：地址锁存允许信号(输入)，高电平有效。(5)START：A／D转换启动信号(输入)，高电有效。(6)EOC：A／D转换结束信号(输出)，当A／D转换结束时，此端输出一个高电平(转换期间一直为低电平)。3、外部引脚特性ADC0809芯片为双列直插式28引脚封装，引脚图如图所示，引脚功能如下：(7)OE：数据输出允许信号(输入)，高电平有效。当A／D转换结束时，此端输入一个高电平才能打开输出三态门，输出数字量。(8)CLK：时钟脉冲输入端。因ADC0809的内部没有时钟电路，所以需时钟信号必须由外界提供，要求时钟频率不高于640kHz，通常使用的频率为500kHz。(9)VREF(+)、VREF(-)。基准电压。(10)VCC：电源，+5V。(11)GND：地。4、工作时序由A、B、C输入3位通道选择位，在ALE上升沿经锁存和译码选通一路模拟量。START上升沿将逐次逼近寄存器复位，START下降沿启动A／D转换，EOC输出信号变低，指示转换正在进行。当A／D转换完成，EOC变为高电平，结果数据已存入锁存器。当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果输出到数字量输出端D0～D7。目录

知识链接三、

单片机与ADC0809的接口任务实施一、任务分析二、安装与调试一、

A/D转换器的作用与分类二、

ADC0809A/D转换器芯片三、

单片机与ADC0809的接口ADC0809与MCS-51单片机的连接如图8.5所示。电路连接主要涉及两个问题。一是8路模拟信号通道的选择，二是A/D转换完成后转换数据的传送。1、8路模拟通道选择启动A/D转换只需要一条MOVX指令。在此之前，要将P2.0清零并将最低三位与所选择的通道好像对应的口地址送入数据指针DPTR中。例如要选择IN0通道时，可采用如下两条指令，即可启动A/D转换：MOVDPTR，#FE00H；送入0809的口地址MOVX@DPTR，A；启动A/D转换（IN0）注意：此处的A与A/D转换无关，可为任意值。2、转换数据的传送A/D转换后得到的数据应及时传送给单片机进行处理。数据传送的关键问题是如何确认A/D转换的完成，因为只有确认完成后，才能进行传送。为此可采用下述三种方式。对于一种A/D转换其来说，转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的。例如ADC0809转换时间为128µs，相当于6MHz的MCS-51单片机共64个机器周期。可据此设计一个延时子程序，A/D转换启动后即调用此子程序，延迟时间一到，转换肯定已经完成了，接着就可进行数据传送。定时传送方式2、转换数据的传送A/D转换芯片由表明转换完成的状态信号，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查询方式，测试EOC的状态，即可却只转换是否完成，并接着进行数据传送。查询方式把表明转换完成的状态信号（EOC）作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送。中断方式不管使用上述那种方式，只要一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送。首先送出口地址并以RD信号有效时，OE信号即有效，把转换数据送上数据总线，供单片机接受。2、转换数据的传送不管使用上述那种方式，只要一旦确认转换结束，便可通过指令进行数据传送。所用的指令为MOVX读指令，仍以图8.4所示为例，则有MOVDPTR，#FE00HMOVXA，@DPTR

该指令在送出有效口地址的同时，发出有效信号RD，使0809的输出允许信号OE有效，从而打开三态门输出，是转换后的数据通过数据总线送入A累加器中。2、转换数据的传送这里需要说明的是，ADC0809的三个地址端A、B、C即可如前所述与地址线相连，也可与数据线相连，例如与D0～D2相连。这是启动A/D转换的指令与上述类似，只不过A的内容不能为任意数，而必须和所选输入通道号IN0～IN7相一致。例如当A、B、C分别与D0、D1、D2相连时，启动IN7的A/D转换指令如下：MOVDPTR，#FE00H；送入0809的口地址 MOVA，#07H；D2D1D0=111选择IN7通道 MOVX @DPTR，A；启动A/D转换目录

知识链接一、中断的基本概念及应用二、数码管静态和动态显示三、数码管与单片机的接口电路任务实施一、任务分析二、安装与调试1、任务要求本任务要求利用单片机AT89C51与A/D转换器件ADC0809设计一个数字电压表，能够测量0～5V之间的直流电压值，并用4位数码管实时显示该电压值。用KeilC51、Proteus等作开发工具，进行调试与仿真，并在万能板或PCB板上进行电路元器安装、电路参数测试与调整，下载程序并测试好，最后需完成任务设计总结报告。2、总体设计方案AT89C51单片机时钟电路复位电路电源电路数码管显示ADC0809A/D转换测试电压输入3、硬件电路设计用AT89C51单片机、时钟电路、复位电路构成一个基本的单片机最小系统作控制、ADC0809作A/D转换、一个4位共阴数码管作显示。P0口P0.0～P0.7电压显示输出，P1口P1.0～P1.3作为数码管的位选控制端口；P2口P2.0～P2.7用作A/D转换器的数据输入端口；AT89C51通过P1.4端口为ADC0809提供CLOCK信号；ADC0809的START、EOC、OE引脚分别接在AT89C51的P1.5、P1.6、P1.7；ADC0809的IN7端子作为测试电压输入端口。3、硬件电路设计4、软件设计ADC0808在进行A/D转换时需要有CLOCK信号，我们在硬件电路设计中将ADC0808的CLOCK信号接在了AT89C51单片机的P1.4端口上，即通过P1.4端口为ADC0808提供CLOCK信号，因此在程序编写时要由软件产生该时钟信号。5、扩展任务

上述任务也可以用ADC0832代替ADC0809完成模数转换。任务要求C源程序voidmain(){ TMOD=0x02； //T1工作模式2 TH0=0x14；

TL0=0x00； IE=0x82； TR0=1； P1=0x7f； //选择ADC0809的通道7（0111