51單片機(jī)AD0809電路設(shè)計(jì)程序+原理圖

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1、AD0809在51單片機(jī)中的應(yīng)用 我們?cè)谧鲆粋€(gè)單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)，常常會(huì)遇到這樣那樣的數(shù)據(jù)采集，在這些被采集的數(shù)據(jù)中，大部分可以通過(guò)我們的I/O口擴(kuò)展接口電路直接得到，由于51單片機(jī)大部分不帶AD轉(zhuǎn)換器，所以模擬量的采集就必須靠A/D或V/F實(shí)現(xiàn)。下現(xiàn)我們就來(lái)了解一下AD0809與51單片機(jī)的接口及其程序設(shè)計(jì)。 1、AD0809的邏輯結(jié)構(gòu) ADC0809是8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器。它由一個(gè)8路模擬開(kāi)關(guān)、一個(gè)地址鎖存譯碼器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成（見(jiàn)圖1）。多路開(kāi)關(guān)可選通8個(gè)模擬通道，允許8路模

2、擬量分時(shí)輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。 2、AD0809的工作原理 IN0－IN7：8條模擬量輸入通道 ADC0809對(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓范圍是0－5V，若信號(hào)太小，必須進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過(guò)程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。 地址輸入和控制線：4條 ALE為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。當(dāng)ALE線為高電平時(shí)，地址鎖存與譯碼器將A， B，C三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后

3、被選中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。A，B和C為地址輸入線，用于選通IN0－IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇表如下表所示。 C B A 選擇的通道 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 數(shù)字量輸出及控制線：11條 ST為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。當(dāng)ST上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST應(yīng)保持低電平。EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。當(dāng)EOC為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正

4、在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號(hào)，用于控制三條輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE＝1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE＝0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7－D0為數(shù)字量輸出線。 CLK為時(shí)鐘輸入信號(hào)線。因ADC0809的內(nèi)部沒(méi)有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ， VREF（＋），VREF（－）為參考電壓輸入。 3、 ADC0809應(yīng)用說(shuō)明 （1）． ADC0809內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51單片機(jī)直接相連。 （2）． 初始化時(shí)，使ST和OE信號(hào)全為低電平。 （3）． 送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。 （4）． 在ST端給出

5、一個(gè)至少有100ns寬的正脈沖信號(hào)。 （5）． 是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號(hào)來(lái)判斷。 （6）． 當(dāng)EOC變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。 4、AD0809的應(yīng)用 了解完A/D轉(zhuǎn)換芯片，下面我們以圖2為例來(lái)完成它的程序設(shè)計(jì)。 電路說(shuō)明： 電路見(jiàn)圖（2），主要由AD轉(zhuǎn)換器AD0809，頻率發(fā)生器SUN7474，單片機(jī)AT89S51及顯示用數(shù)碼管組成。 AD0809的啟動(dòng)方式為脈沖啟動(dòng)方式，啟動(dòng)信號(hào)START啟動(dòng)后開(kāi)始轉(zhuǎn)換，EOC信號(hào)在START的下降沿10us后才變?yōu)闊o(wú)效的低電平。這要求查詢程序待EOC無(wú)效后再開(kāi)始查詢，轉(zhuǎn)換完成后，EOC輸出

6、高電平，再由OE變?yōu)楦唠娖絹?lái)輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。我們?cè)谠O(shè)計(jì)程序時(shí)可以利用EOC信號(hào)來(lái)通知單片機(jī)（查詢法或中斷法）讀入已轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，也可以在啟動(dòng)AD0809后經(jīng)適當(dāng)?shù)难訒r(shí)再讀入已轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。 AT89S51的輸出頻為晶振頻的1/6（2MHZ），AT89S1與SUN7474連接經(jīng)與7474的ST腳提供AD0809的工作時(shí)鐘。AD0809的工作頻范圍為10KHZ-1280KHZ,當(dāng)頻率范圍為500KHZ時(shí)，其轉(zhuǎn)換速度為128us。 AD0809的數(shù)據(jù)輸出公式為：Dout=Vin*255/5=Vin*51,其中Vin為輸入模擬電壓，Vout 為輸出數(shù)據(jù)。 當(dāng)輸入電壓為5V時(shí)，讀得的數(shù)據(jù)為255再乘

7、以2，得510。我們用510*98%得499,再將百位數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)點(diǎn)亮，顯示為４.99V，顯示值與輸入值基本吻合。 軟件設(shè)計(jì)思路及程序流程 編程思路： （1） 向AD0809寫入通道號(hào)并啟動(dòng)轉(zhuǎn)換 （2） 延時(shí)1ms后等待EOC出現(xiàn)高電平(JNB EOC,$) （3） 給OE置高并讀入轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)地址或數(shù)組中。 （4） 顯示 （5） 　 　 　 　 　 初始化 1、寫入通道號(hào) 2、延時(shí)20us后等待EOC變高 3、讀入采集到的數(shù)據(jù)并存入數(shù)組存入下一通道 #include #define ucharunsig

8、ned char #define uint unsigned int sbit st=P3^2; sbit oe=P3^1; sbit eoc=P3^0; uchar codetab[]={0x03,0x9f,0x25,0x0d,0x99,0x49,0x41,0x1f,0x01,0x09};//數(shù)碼管顯示段碼 ucharcode td[]={0x00,0x10,0x20,0x30,0x40,0x50,0x60,0x70};//通道先擇數(shù)組 uint ad_0809,ad_data1,ad_data2,ad_data3,ad_data0; uchar m,number; uch

9、ar x[8];//八通道數(shù)據(jù)待存數(shù)組 void delaynms(uint x);//nms延時(shí)程序 void display();//顯示程序 void ad0809();//芯片啟動(dòng)程序 voidkey();//鍵掃描程序 main() { number=1; P1=0x00; while(1) { ad0809();//調(diào)AD0809啟動(dòng)子程序 key();//調(diào)按鍵子程序 ad_0809=x[number];//把相關(guān)通道數(shù)據(jù)給ad_0809,用做顯示 display();//調(diào)顯示 }} //nms延時(shí)程序 voiddelaynms(uint x)

10、 { uchari; while(x-->0) { for(i=0;i<125;i++) {;}}} void display() { uchar a; ad_data1=(ad_0809*49/25)/100;//讀得的數(shù)據(jù)乘以2再乘以98%除以100得百位 ad_data2=((ad_0809*49/25)%100)/10;//讀得的數(shù)據(jù)乘以2再乘以98%再分出十位 ad_data3=(((ad_0809*49/25)%100)%10);//讀得的數(shù)據(jù)乘以2再乘以98%再分出個(gè)位 for(a=0;a<10;a++) { P0=tab[ad_data3];//送

11、小數(shù)點(diǎn)后第二位顯示 P2=0x07;//選通第一個(gè)數(shù)碼管 delaynms(3); P0=tab[ad_data2];//送小數(shù)點(diǎn)后第一位顯示 P2=0x0b;//選通第二個(gè)數(shù)碼管 delaynms(3); P0=tab[ad_data1];//送整數(shù)顯示 P0_7=0;//點(diǎn)亮第三個(gè)數(shù)碼管小數(shù)點(diǎn) P2=0x0d;//選通第三個(gè)數(shù)碼管 delaynms(3); P0=tab[number];//送通道號(hào)顯示 P2=0x0e; delaynms(3); }} void ad0809() { uchari,m=1; for(i=0;i<8;i++) { P0=

12、td[i];//選通通道 oe=0; //OE：輸出允許信號(hào)； //用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高電阻；OE=1，輸出轉(zhuǎn)換//得到的數(shù)據(jù)； //以下三條指令為起動(dòng)AD0809 //注:st與ALE連載一起 //ALE為地址鎖存允許輸入線，當(dāng)ALE=1，地址鎖存與譯碼器將A， B，C三條 //地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行 //轉(zhuǎn)換。 st=0;//ST為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。 st=1;// 當(dāng)ST上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零； st=0; //下跳沿時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST應(yīng)保持

13、低電平。 delaynms(1);// EOC信號(hào)在START的下降沿10us后才變?yōu)闊o(wú)效的低電平。 while(!eoc);//等待轉(zhuǎn)換結(jié)束,轉(zhuǎn)換完成后，EOC輸出高電平， oe=1;//取出讀得的數(shù)據(jù),OE變?yōu)楦唠娖絹?lái)輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) x[m]=P2;//送相關(guān)通道數(shù)組 oe=0; m++; }} void key() { if(!P3_5)//P3.5是否按下 { delaynms(20);//延時(shí)去抖動(dòng)判誤 if(!P3_5)//再一次判斷P3。5是否按下 { while(!P3_5);//等待P3。5為高電平，按鍵松開(kāi) number++;//通道號(hào)顯示加一 if(number>8)number=1;//八通道 }}}