1、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 转换控制专题实验室第九周周三第 9-12实验地点C611/C612实验时间节实验指导教师仇国庆成绩一、实验目的( 1)掌握 AD 转换与单片机接口的方法;( 2)了解 AD 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 100s。由于 ADC0809 A/D 转换
2、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
3、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) A
4、DC0809 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 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 IN0IN7 上的一路模拟量输入。通道选择表如下表所示。CBA选择模拟通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7数字
5、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。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。(4) ADC0809 应用说明
6、( 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 、keil 4 的电脑一台四、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
7、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:#includesbit duan=P20;sbit wei =P21;sbit ADC0808_OE = P37;sbit ADC0808_ALE = P36;sbit ADC0808_ADDC =P35;sbit ADC0808_ADDB =P34;sbit ADC0808_ADDA =P33;sbit ADC0808_EOC =P32;sb
8、it ADC0808_START =P31;unsigned char code table10=0X3f,0X06,0X5b,0X4f,0X66,0X6d,0X7d,0X07,0X7f,0X6f,; void Delayms(unsigned char x)unsigned char i,j;i=2*x;j=199;dowhile (-j);while (-i);void display (unsigned char a,b,c)duan=1;wei=0;P0=tablea;Delayms(10);duan=0;wei=1;P0=0XFE;Delayms(10);P0=0XFF;duan=1
9、;wei=0;P0=tableb;Delayms(10);duan=0;wei=1;P0=0XFd;Delayms(10);P0=0XFF;duan=1;wei=0;P0=tablec;Delayms(10);duan=0;wei=1;P0=0XFb;Delayms(10);P0=0XFF;Delayms(10);unsigned char getad(unsigned char x)ADC0808_START=0;ADC0808_OE=0;ADC0808_ADDC=x/4;ADC0808_ADDB=(x-ADC0808_ADDC*4)/2;ADC0808_ADDA=(x-ADC0808_AD
10、DC*4-ADC0808_ADDB*2); Delayms(10);ADC0808_ALE=1; /slect channelADC0808_START=1;Delayms(10);ADC0808_START=0;while(ADC0808_EOC=1)ADC0808_OE=1;void mian()unsigned char a,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:
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