AD809

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 由上图可知，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）． 引脚结构 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。 2． 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。 3． 实验任务 如下图所示，从ADC0809的通道IN3输入0－5V之间的模拟量，通过ADC0809转换成数字量在数码管上以十进制形成显示出来。ADC0809的VREF接＋5V电压。 4． 电路原理图 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。 1、AD0809的逻辑结构 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。 2、AD0809的工作原理 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。 3、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。 4、AD0809的应用 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。 软件设计思路及程序流程 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） 电路        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 }}}