基于AD转换的单片机实验和C语言开发Word格式文档下载.docx

1、2.3 51单片机简介 单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer），简称单片机。就是将微处理器（CPU）、存储器（存放程序或数据的ROM和RAM）、总线、定时器/计数器、输入/输出接口（I/O口）和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计算机。本次课程设计选用的是MCS-51系列单片机中的89C51。MCS-51单片机包含中央处理器（CPU）、程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）、定时器/计数器、并行I/O接口、串行I/O接口和中断系统等几大单元。 其内部结构框图如图2.2所示。 图2.2 51内部系统结构2.4 ADC0809简介 ADC0809是8位逐次逼近

2、式/转换器。其内部有一个8通道多路模拟开关，片内带有三态输出缓冲器，可直接与单片机的数据总线相连接。它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。2.4.1 ADC0809内部结构 ADC0809的内部结构如图2.3所示，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。 图2.3 ADC0809内部结构各部分功能及作用： IN0IN7：8路模拟通道信号输入，通过模拟开关实现8路模拟输入信号分时选通。 ADDC，ADDB和ADDA：模拟通道选择，编码000111分别选中IN0IN7。 ALE：地址锁存

3、信号，其上升沿锁存ADDC，ADDB，ADDA信号，译码后控制模拟开关，接通8路模拟信号中相应的一路。 CLK：输入时钟，为A/D转换器提供转换的时钟信号，典型工作频率640HZ。 START：A/D转换启动信号，正脉冲启动ADDCADDA选中的一路模拟信号开始转换。 OE：输出允许信号，高电平时打开三态输出缓存器，使转换后的数字量从D0D7脚输出。 EOC：转换结束信号，启动转换后，EOC变为低电平，转换完成后变为高电平。根据读入转换结果的方式，此信号可有三种方式和单片机相连。 1）延时方式：EOC悬空，启动转换后，延时100us后读入转换结果。 2）查询方式：EOC接单片机端口线，查得EO

4、C变高，读入转换结果，作为查询信号。 3）中断方式：EOC经非门接单片机的中断请求端，转换结果作为中断请求信号向单片机提出中断申请，在中断服务中读入转换结果。 Vref（+）和Vref（-）：基准电压输入，用于决定模拟电压的范围。允许Vref（+）和Vref（-）是差动的或不共地的电压信号，多数情况下，Vref（+）接+5V，Vref（-）接GND，此时输入量程为05V。当转换精度要求不高或电源电压Vcc较稳定和准确时，Vref（+）可以接Vcc，否则应单独提供基准电源。2.3.2 ADC0809的工作过程 首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入

5、之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动 A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D转换完成，EOC变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。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。1）定时传送方式 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128s，相当于6MHz

6、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。2）查询方式 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，即可确认转换是否完成，并接着进行数据传送。3）中断方式 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。 不管使用上述哪种方式，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。3 多路模拟信号采集模块设计 3.1

7、功能简介 使用ADC0809型号的A/D转换器对多路模拟信号进行数据采集，同时与单片机进行通信，将测量的模拟信号量传递给89C51单片机，由单片机进行运算，输出对应的数字量，然后在数码管上显示出来。设计中采用开关来选择输入不同通道的模拟信号。3.2 总原理图 图 3.1 多通道数据采集总原理图 3.2.1 单片机电路单片机最小系统如下图所示，各个引脚都已经标出。 图3.2 单片机最小系统 其中，振荡电路以及复位电路均由单片机系统自带。3.2.2 ADC采样电路 图3.3 ADC模数转换3.2.3显示模块 本次设计采用数码管来显示数据。 图3.4 数码管3.3 系统流程图图3.5 系统流程图4

8、程序代码#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/*定义LCD1602接口信息*/sbit lcdrs=P30;/数据命令选择位sbit lcden=P31;/使能位sbit lcdrw=P32;/LCD1602数据线接P0口/*定义ADC0808接口信息*/sbit ADA=P20;sbit ADB=P21;sbit ADC=P22;sbit EOC=P23;sbit CLK=P24;sbit START=P25;sbit OE=P26;/*定义数据*/uchar string1=Xuzhiqiang AD Sp

9、; /初始化数据uchar string2=Chan from 1 to 8uchar tab=0.0 0.0 0.0 0.0 /存放AD采集数据uchar tab1=uchar num,getdata=0;uint temp=0;/*延时函数*/void delay（uchar t） uchar x,y; for（x=t;x0;x-） for（y=110;yy-）;void delayl（uchar ltime） uchar i; for（i=ltime;ii-） delay（255）;/*写命令函数*/void write_com（uchar com） lcdrs=0; P0=com; d

10、elay（10）; lcden=1; lcden=0;/*写数据函数*/void write_data（uchar date） lcdrs=1; P0=date;void disp（uchar h,l,uchar *p） write_com（0x80+h*0x40+l）; while（*p!=0） write_data（*p）; p+; /*初始化函数*/void LcdInit（） lcdrw=0; delay（5）;/使能位置低电平 write_com（0x38）; write_com（0x0c）; write_com（0x06）; write_com（0x01）; write_com（0

11、x80）; disp（0,0,&string10）; disp（1,0,&string20）; delayl（20）;void TimeInit（） TMOD=0x10;/定时器1工作于方式1,16位不重装初值 TH1=（65536-200）/256; /定时200us（5KHz） TL1=（65536-200）%256; EA=1; ET1=1; TR1=1;void AdTr（bit ADDA,ADDB,ADDC,uchar channel） START=0; OE=0; START=1;/A/D转换启动信号，正脉冲启动选中的模拟信号开始转换 ADA=ADDA; ADB=ADDB; ADC=ADDC; while（EOC=0）;/启动转换后EOC变为L,转换结束后变为H OE=1; getdata=P1; temp=getdata*1.0/255*50; if（channel4）