单片机应用技术学学习任务通道A／D转换接口电路设计.ppt

单片机应用技术学程第8章 主编 学习任务8 8通道A/D转换接口电路设计 学习任务8 8通道A/D转换接口电路设计 学习任务描述教学导航8.1 学习准备8.2 计划实施8.4 知识拓 展用串行A/D芯片扩展多通道A/D转换电路 学习任务描述 08_Embed_1.jpg 教学导航 08_Embed_2.jpg 教学导航 表格 8.1 学习准备 8.1.1 A/D转换的基础知识1.A/D转换主要性能指标1)分辨率。2)转换时间。2.A/D转换器分类1)逐次逼近型。2)积分型。3)V/F转换型。8.1.2 并行8通道A/D转换芯片ADC0809ADC0809是一款8通道8位并行A/D转换芯片。图8-1为该芯片内部结构原理框图。 8.1 学习准备 08_Embed_3.jpg 1)分辨率为8位。2)单电源+5V供电，参考电压由外部提供，典型值为+5V。 8.1 学习准备 3)具有锁存控制的8路模拟选通开关。4)具有可锁存三态输出，输出电平与TTL电平兼容。5)功耗为15mW。6)转换时间取决于芯片的时钟，是芯片时钟周期的64倍。1)通道选择。2)锁存通道地址(ALE)和启动A/D转换开始(START)。3)检测A/D转换是否结束。4)读A/D转换结果。8.1.3 串行单通道10位A/D转换芯片TLC1549TLC1549是一个10位的串行A/D转换芯片。其引脚图如图8-3所示。 8.1 学习准备 08_Embed_4.jpg 8.1 学习准备 08_Embed_5.jpg 1)ANALOG IN：模拟信号输入端。2)DATA：转换结果串行输出端。3)：片选端。 8.1 学习准备 08_Embed_6.jpg 4)I/O CLOCK：芯片工作驱动脉冲输入端。5)REF+、REF-：正负电压基准输入端。 8.1 学习准备 6)UCC、GND：芯片工作电源，4.5～5.5V。 8.2 计划实施 8.2.1 ADC0809驱动程序设计跟我做1——由ADC0809时序图设计控制程序 8.2 计划实施 08_Embed_7.jpg 8.2.2 TLC1549驱动程序设计跟我做2——由TLC1549时序图设计控制程序 8.2 计划实施 图8-6 TLC1549工作时序图 自我练习1——TLC1549接口电路设计 8.2 计划实施 图8-7 TLC1549测量显示电路 1)打开Proteus ISIS软件，绘制如图8-7所示的电路原理图，AIN输入端接直流信号源(0~5V)。 8.2 计划实施 2)在程序[5-5]基础上添加对TLC1549的操作程序，并将转换结果转换为十进制数在数码管上显示。3)在Proteus ISIS中将目标文件加载到单片机中，进行软件、硬件联合仿真调试，观察结果。8.2.3 8通道A/D转换接口电路设计制作自我练习2——ADC0809接口电路设计制作 8.2 计划实施 图8-8 ADC0809测量显示电路 1)打开Proteus ISIS软件，绘制如图8-8所示的电路原理图，模拟量通道分别接0~5V的直流信号源，连接布线，进行电气规则检查， 8.2 计划实施 生成BOM文件。2)在程序[5-5]基础上添加对ADC0809的操作程序，并将8路转换结果转换为十进制数在数码管上显示，最高位数码管显示通道号，后3位数码管显示数值，8路信号分时显示，3～5s循环切换。3)在Proteus ISIS中将目标文件加载到单片机中，进行软件、硬件联合仿真调试，观察结果。4)按照如图8-8所示焊接实验板上的ADC0809接口电路，模拟通道接0~5V可调直流电源，将目标文件下载到实验板系统中，运行、调试，观测运行结果。8.3 评价反馈1)根据内部转换原理的不同，A/D转换分为哪几类？各有什么特点？ 8.2 计划实施 2)并行接口、串行接口A/D转换芯片各有什么特点？3)在图8-2电路中，采用单片机中断方式将A/D转换结束检测，设计相应的接口电路。4)在图8-2电路中，每0.1s检测一路模拟信号，8路循环检测，编写相应的程序。 8.4 知识拓 展用串行A/D芯片扩展多通道A/D转换电路 08_Embed_11.jpg 8.4 知识拓 展用串行A/D芯片扩展多通道A/D转换电路 表8-1 CD4051功能表