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用Proteus学习51单片机之AD转换

时间:01-24 来源:互联网 点击:

现实中的很多量,都是模拟量,如温度,压力等,单片机要去了解它们,首先就要把这些量进行数字化,AD转换即把模拟量转变为数字量。这次书上介绍的AD芯片为ADC0804,8位并行AD转换芯片。关于AD转换的详细原理,我就不抄了,网上有的是。

ADC0804的使用,比前面用过的锁存器74LS573难用得多,主要是读写数据都要根据时序图,进行电位的变化,而且芯片的接法也相对麻烦一点。下面记录一下引脚定义:

VIN(+),VIN(-):待测量的模拟信号输入

DB0~DB7:测量结果输出

AGND:模拟信号地

DGND:数字信号地

CLK:时钟信号输入端

CLKR:内部时钟发生器的外接电阻端,与CLK端配合可由芯片自身产生时钟脉冲,其频率为1/(1.1RC)

CS:片选信号,低电平有效

WR:写信号输入,低电平启动A/D转换

RD:读信号输入,低电平有效

INTR:A/D转换结束信号,低电平表示本次转换已经完成

VREF/2:参考电平输入,决定量化单位(可以调节该电平,调节最终准确度)

VCC:电源输入

  

关于时钟:如果使用内部时钟的话,官方的建议是用10K电阻和150pF电容,如上图;

模拟地和数字地一般直接接地即可。参考电平在2.5V左右,我试了一下,调到2.55的时候比较准确。关于待测量的模拟信号,如电压,可以向上图一样连接,负直接接地即可。

这里没有用到INTR,即没用中断,而是直接用延时的方法,等待A/D转换完成后,读取DB0~DB7的值。

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读写芯片都要根据芯片的时序来,其写时序如下:

  

可以看到,首先要使片选信号置低电平,然后写信号下降,上升后,芯片开始A/D转换,转换完成后INTR置低电平通知已经完成。

读时序如下:

  

可以看到,转换完成后,选使片选有效,然后使读引脚下降,再上升,即可读取数据。

由于不管读写,都要使片选有效,即CS脚置低,所以CS脚置一次低就可以了。

1void main()

{

uchar val = 0;

//允许AD芯片

ad_cs = 0;

while(1)

{

ad_write = 0;//WR脚置低

_nop_();

ad_write = 1;//WR脚置高,完成时序,转换开始

delay(50);//稍等后转换会完成,由于没用中断,所以采用延时50毫秒

P1 = 0xff;//先把数据端口全部置1,避免原先数据影响

ad_read = 0;//RD脚置高

_nop_();

val = P1;//把数据存入临时变量

ad_read = 1;//RD脚置低

show((val>>4)*0.32 + (val&0x0f)*0.02);//根据换算规则,把数据换算成实际电压

}

}

换算的规则是,8位数据的高四位,相当于每单位0.32V,低四位,相当于每单位0.02V,所以总电压就是:

(val>>4)*0.32 + (val&0x0f)*0.02)

  

这次没有使用中断,直接采用延时读取,实在是有些不爽,有时间的话,把程序改一下,改成使用中断通知的。

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尝试了一下,完成了由中断实现的A/D转换,不再需要时刻去检验了,提高了程序的运行效率。原理图需要稍微改一下,由于用到了外部中断0,即P3.2脚,而这个脚本来连接到了ADC0804的片选引脚,所以要把片选改到P3.5,然后把芯片的INTR连接到P3.2脚才能引发中断。具体请下载查看。

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