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AD080951单片机中的应用

                                     /黄海

我们在做一个单片机系统时,常常会遇到这样那样的数据采集,在这些被采集的数据中,大部分可以通过我们的I/O口扩展接口电路直接得到,由于51单片机大部分不带AD转换器,所以模拟量的采集就必须靠A/DV/F实现。下现我们就来了解一下AD080951单片机的接口及其程序设计。

1AD0809的逻辑结构

ADC08098位逐次逼近型A/D转换器。它由一个8路模拟开关、一个地址锁存译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成(见图1)。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。

                    

2AD0809的工作原理

IN0IN78条模拟量输入通道

ADC0809对输入模拟量要求:信号单极性,电压范围是05V,若信号太小,必须进行放大;输入的模拟量在转换过程中应该保持不变,如若模拟量变化太快,则需在输入前增加采样保持电路。

地址输入和控制线:4

ALE为地址锁存允许输入线,高电平有效。当ALE线为高电平时,地址锁存与译码器将ABC三条地址线的地址信号进行锁存,经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。ABC为地址输入线,用于选通IN0IN7上的一路模拟量输入。通道选择表如下表所示。

C

B

A

选择的通道

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

数字量输出及控制线:11

ST为转换启动信号。当ST上跳沿时,所有内部寄存器清零;下跳沿时,开始进行A/D转换;在转换期间,ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时,表明转换结束;否则,表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号,用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE1,输出转换得到的数据;OE0,输出数据线呈高阻状态。D7D0为数字量输出线。

CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路,所需时钟信号必须由外界提供,通常使用频率为500KHZ

VREF(+),VREF(-)为参考电压输入。

3、ADC0809应用说明

(1).      ADC0809内部带有输出锁存器,可以与AT89S51单片机直接相连。

(2).      初始化时,使STOE信号全为低电平。

(3).      送要转换的哪一通道的地址到ABC端口上。

(4).      ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。

(5).      是否转换完毕,我们根据EOC信号来判断。

(6).      EOC变为高电平时,这时给OE为高电平,转换的数据就输出给单片机了。

4AD0809的应用

   了解完A/D转换芯片,下面我们以图2为例来完成它的程序设计。

电路说明:

电路见图(2),主要由AD转换器AD0809,频率发生器SUN7474,单片机AT89S51及显示用数码管组成。

AD0809的启动方式为脉冲启动方式,启动信号START启动后开始转换,EOC信号在START的下降沿10us后才变为无效的低电平。这要求查询程序待EOC无效后再开始查询,转换完成后,EOC输出高电平,再由OE变为高电平来输出转换数据。我们在设计程序时可以利用EOC信号来通知单片机(查询法或中断法)读入已转换的数据,也可以在启动AD0809后经适当的延时再读入已转换的数据。

AT89S51的输出频为晶振频的1/62MHZ),AT89S1SUN7474连接经与7474ST脚提供AD0809的工作时钟。AD0809的工作频范围为10KHZ-1280KHZ,当频率范围为500KHZ时,其转换速度为128us

AD0809的数据输出公式为:Dout=Vin*255/5=Vin*51,其中Vin为输入模拟电压,Vout

为输出数据。

       当输入电压为5V时,读得的数据为255再乘以2,得510。我们用510*98%499,再将百位数码管的小数点点亮,显示为4.99V,显示值与输入值基本吻合。

件设计思路及程序流程

编程思路:

(1)       AD0809写入通道号并启动转换

(2)       延时1ms后等待EOC出现高电平(JNB  EOC,$)

(3)       OE置高并读入转换数据存入数据地址或数组中。

(4)       显示

(5)      

 

 

 

 #include <at89x51.h>
#define uchar unsigned char 
#define uint unsigned int
sbit st=P3^2;
sbit oe=P3^1;
sbit eoc=P3^0;
uchar code tab[]={0x03,0x9f,0x25,0x0d,0x99,0x49,0x41,0x1f,0x01,0x09};//数码管显示段码
uchar code td[]={0x00,0x10,0x20,0x30,0x40,0x50,0x60,0x70};//通道先择数组
uint ad_0809,ad_data1,ad_data2,ad_data3,ad_data0;
uchar m,number;
uchar x[8];//八通道数据待存数组
void delaynms(uint x);//nms延时程序
void display();//显示程序
void ad0809();//芯片启动程序
void key();//键扫描程序
main()

number=1;
P1=0x00;
while(1)
{
ad0809();//调AD0809启动子程序
key();//调按键子程序
ad_0809=x[number];//把相关通道数据给ad_0809
display();//调显示
}}
//nms延时程序
void delaynms(uint x)
{
uchar i;
while(x-->0)
{
for(i=0;i<125;i++)
{;}}}
void display()
{
uchar a;
ad_data1=(ad_0809*49/25)/100;//读得的数据乘以2再乘以98%除以100得百位
ad_data2=((ad_0809*49/25)%100)/10;//读得的数据乘以2再乘以98%再分出十位
ad_data3=(((ad_0809*49/25)%100)%10);//读得的数据乘以2再乘以98%再分出个位
for(a=0;a<10;a++)
{
P0=tab[ad_data3];//送小数点后第二位显示
P2=0x07;//选通第一个数码管
delaynms(3);
P0=tab[ad_data2];//送小数点后第一位显示
P2=0x0b;//选通第二个数码管
delaynms(3);
P0=tab[ad_data1];//送整数显示
P0_7=0;//点亮第三个数码管小数点
P2=0x0d;// 选通第三个数码管
delaynms(3);
P0=tab[number];//送通道号显示
P2=0x0e;
delaynms(3);
}}
void ad0809()
{
uchar i,m=1;
for(i=0;i<8;i++)
{
P0=td[i];//选通通道
oe=0;//以下三条指令为起动AD0809
st=0; 
st=1;
st=0;
delaynms(1);
while(!eoc);//等待转换结束
oe=1;//取出读得的数据
x[m]=P2;//送相关通道数组
oe=0;
m++;
}}
void key()
{
if(!P3_5)//P3.5是否按下
{
delaynms(20);//延时判误
if(!P3_5)//再一次判断P3。5是否按下
{
while(!P3_5);//等待P3。5为高电平
number++;//通道号显示加一
if(number>8)number=1;//八通道
}}}