数据采集AD转换实验报告.docx
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数据采集AD转换实验报告
学生实验报告册
课程名称:
学院:
专业班级:
姓名:
学号:
指导教师:
成绩:
学年学期:
2017-2018学年秋学期
重庆邮电大学教务处制
实验项目名称
数据采集_A/D转换
实验地点
控制专题实验室C611/C612
实验时间
第九周周三第9-12节
实验指导教师
仇国庆
成绩
一、实验目的
(1)掌握A\D转换与单片机接口的方法;
(2)了解A\D转换芯片0809转换性能及编程方法;
(3)通过实验链接了解单片机如何进行数据采集。
二、实验原理(或设计方案)
实验原理:
ADC0809是8位的A/D转换器,每采集一次一般需100μs。
由于ADC0809A/D转换器转换结束后会自动产生EOC信号(高电平有效),取反后将其与8031的INT0相连,可以用中断方式读取A/D转换结果。
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CMOS组件。
它是逐次逼近式A/D转换器,可以和单片机直接接口。
(1)ADC0809的内部逻辑结构
如下图所示,ADC0809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。
(2)ADC0809引脚结构
ADC0809各脚功能如下:
D7~D0:
8位数字量输出引脚。
IN0~IN7:
8位模拟量输入引脚。
VCC:
+5V工作电压。
GND:
地。
REF(+):
参考电压正端。
REF(-):
参考电压负端。
START:
A/D转换启动信号输入端。
ALE:
地址锁存允许信号输入端。
(以上两种信号用于启动A/D转换).
EOC:
转换结束信号输出引脚,开始转换时为低电平,当转换结束时为高电平。
OE:
输出允许控制端,用以打开三态数据输出锁存器。
CLK:
时钟信号输入端(一般为500KHz)。
A、B、C:
地址输入线。
(3)ADC0809对输入模拟量要求:
信号单极性,电压范围是0-5V,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条
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A,B,C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。
A,B和C为地址输入线,用于选通IN0-IN7上的一路模拟量输入。
通道选择表如下表所示。
C
B
A
选择模拟通道
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条
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。
OE=1,输出转换得到的数据;OE=0,输出数据线呈高阻状态。
D7-D0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。
(4)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ST和OE信号全为低电平。
(3).送要转换的哪一通道的地址到A,B,C端口上。
(4).在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).当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
实验设计电路图如下:
三、实验仪器设备、材料
装有proteus、keil4的电脑一台
4、实验步骤(或设计过程)
实验设计思路:
采集到的信号通过A/D转换芯片输出后转到单片机处理后送到显示器显示出来。
实验步骤:
1.根据原理图在电脑上proteus软件中画出仿真图。
2.打开keil4软件根据原理图写出程序,并保存生成.hex文件,然后到proteus仿真界面点击51单片机选中.hex文件后开始仿真。
实验程序:
#include
sbitduan=P2^0;
sbitwei=P2^1;
sbitADC0808_OE=P3^7;
sbitADC0808_ALE=P3^6;
sbitADC0808_ADDC=P3^5;
sbitADC0808_ADDB=P3^4;
sbitADC0808_ADDA=P3^3;
sbitADC0808_EOC=P3^2;
sbitADC0808_START=P3^1;
unsignedcharcodetable[10]={0X3f,0X06,0X5b,0X4f,0X66,0X6d,0X7d,0X07,0X7f,0X6f,};
voidDelayms(unsignedcharx)
{
unsignedchari,j;
i=2*x;
j=199;
do
{
while(--j);
}while(--i);
}
voiddisplay(unsignedchara,b,c)
{
duan=1;wei=0;P0=table[a];
Delayms(10);
duan=0;wei=1;P0=0XFE;
Delayms(10);P0=0XFF;
duan=1;wei=0;P0=table[b];
Delayms(10);
duan=0;wei=1;P0=0XFd;
Delayms(10);P0=0XFF;
duan=1;wei=0;P0=table[c];
Delayms(10);
duan=0;wei=1;P0=0XFb;
Delayms(10);P0=0XFF;Delayms(10);
}
unsignedchargetad(unsignedcharx)
{
ADC0808_START=0;
ADC0808_OE=0;
ADC0808_ADDC=x/4;
ADC0808_ADDB=(x-ADC0808_ADDC*4)/2;
ADC0808_ADDA=(x-ADC0808_ADDC*4-ADC0808_ADDB*2);
Delayms(10);
ADC0808_ALE=1;//slectchannel
ADC0808_START=1;
Delayms(10);
ADC0808_START=0;
while(ADC0808_EOC==1)
ADC0808_OE=1;
}
voidmian()
{
unsignedchara,b,c;
getad(3);
while
(1);
{
display(P1/100,P1/10%10,P1%10);
}
}
五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)(或设计计算、图纸等)
六、实验结果及分析(或设计总结)
实验结果如上图。
在本次实验中我初步了解到了A/D转换芯片和单片机接口的以及编程的方法,对用于A/D转换的芯片ADC0809的性能及编程方法有了更加深刻的了解,也是我对单片机如何采集到数据并进行处理有了更深的了解。
七、评阅意见
评阅人签字:
评阅日期: