AD0809在51单片机中的应用
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/D或V/F实现。下现我们就来了解一下AD0809与51单片机的接口及其程序
设计
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。
ADC0809是8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。
IN0-IN7:8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
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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。
(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。
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1/6(2MHZ),AT89S1与SUN7474连接经与7474的ST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%得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。
软
编程思路:
(1) 向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) 给OE置高并读入转换数据存入数据地址或数组中。
(4) 显示
(5)
初始化
1、 写入通道号
2、 延时20us后等待EOC变高
3、读入采集到的数据并存入数组存入下一通道
#include
#define ucharunsigned char
#define uint unsigned int
sbit st=P3^2;
sbitoe=P3^1;
sbit eoc=P3^0;
uchar
codetab[]={0x03,0x9f,0x25,0x0d,0x99,0x49,0x41,0x1f,0x01,
0x09};//数码管显示段码
ucharcode
td[]={0x00,0x10,0x20,0x30,0x40,0x50,0x60,0x70};//通道先
择数组
uintad_0809,ad_data1,ad_data2,ad_data3,ad_data0;
uchar m,number;
ucharx[8];//八通道数据待存数组 void delaynms(uint x);//nms延时程序
voiddisplay();//显示程序 void ad0809();//芯片启动程序 voidkey();//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
voiddelaynms(uint x)
{
uchari;
while(x-->0)
{
for(i=0;i<125;i++)
{;}}}
voiddisplay()
{
uchara;
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);
}}
voidad0809()
{
uchari,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++;
}}
voidkey()
{
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 }}}