数据采集_AD转换解读.docx

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工程实训实验 报告书 姓名: 学号: 班级: 专业:电气工程与自动化 题目:数据采集_A/D转换 自动化学院 2015/10/26 实验一、数据采集_A/D转换 一、实验目的   ⑴掌握A/D转换与单片机接口的方法;   ⑵了解A/D芯片0809转换性能及编程方法;   ⑶通过实验了解单片机如何进行数据采集。 二、实验设备 装有proteus的电脑一台 三、实验说明及实验原理:   A/D转换器大致分有三类:一是双积分A/D转换器,优点是精度高,抗干扰性好,价格便宜,但速度慢;二是逐次逼近式A/D转换器,精度、速度、价格适中;三是并联比较型A/D转换器,速度快,价格也昂贵。   实验用ADC0809属第二类,是8位A/D转换器。每采集一次一般需100μs。由于ADC0809 A/D转换器转换结束后会自动产生EOC信号(高电平有效),取反后将其与8031的INT0相连,可以用中断方式读取A/D转换结果。 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 由图1.1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。 图1.1 ADC0809 内部结构框图 (2) ADC0809引脚结构 ADC0809各脚功能如下: D7 ~ D0:8位数字量输出引脚。IN0 ~ IN7:8位模拟量输入引脚。 VCC:+5V工作电压。GND:地。 REF(+):参考电压正端。REF(-):参考电压负端。 START:A/D转换启动信号输入端。 ALE:地址锁存允许信号输入端。(以上两种信号用于启动A/D转换). EOC:转换结束信号输出引脚,开始转换时为低电平,当转换结束时为高电平。 OE:输出允许控制端,用以打开三态数据输出锁存器。 CLK:时钟信号输入端(一般为500KHz)。 A、B、C:地址输入线。 (3) 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 选择模拟通道 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。 (4) 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 四、实验任务 1.硬件电路设计: 设计基于单片机控制的AD转换应用电路。AD转换芯片采用ADC0809。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。 2. 软件设计: 程序设计内容 (1) 进行A/D转换时,采用查询EOC的标志信号来检测A/D转换是否完毕,经过数据处理之后在数码管上显示。 (2) 进行A/D转换之前,要启动转换的方法: ABC=

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