单片机 第8章 MCS-51单片机的测控接口.ppt

第八章 MCS-51单片机的测控接口 8.1 概述 8.2 D/A转换器及其接口 8.2.1 D/A转换器 8.2.2 MCS-51和D/A的接口 8.2.1 D/A转换器 关系式：Vout=B×VR 式中，VR为常量，由参考电压VREF决定；B为 数字量，常为一个二进制数。数字量B的位数通常为8位和12位等，由D/A转换器芯片型号决定。B为n位时的通式为： B= bn-1 bn-2…b1 b0= bn-1×2n-1+ bn-2×2n-2+…+ b1×21+ b0×20 式中，bn-1为B的最高位；b0为最低位。 1．D/A转换器的原理 D/A转换器的原理： 把输入数字量中每位都按其权值分别转换成模拟量，并通过运算放大器求和相加（如图9-3所示）。根据克希荷夫定律，如下关系成立： I3==23· I2==22· I1==21· I0==20· 2．D/A转换器的性能指标 l分辨率（Resolution）辨率是指D/A转换器能分辨的最小输出模拟增量，取决于输入数字量的二进制位数。 l转换精度（Conversion Accuracy）指满量程时DAC的实际模拟输出值和理论值的接近程度。 l偏移量误差（Offset Error）偏移量误差是指输入数字量为零时，输出模拟量对零的偏移值。 l线性度（Linearity）线性度是指DAC的实际转换特性曲线和理想直线之间的最大偏移差。 3．DAC0832 lDAC0832内部结构 DAC0832内部由三部分电路组成（如图9-4所示）。 “8位输入寄存器”、“8位DAC寄存器”、“8位D/A转换电路”由8位T型电阻网络和电子开关组成， l引脚功能 DAC0832共有20条引脚，双列直插式封装。引脚连接和命名如图9-5所示。 （1）数字量输入线DI7～DI0（8条）；（2）控制线（5条）；（3）输出线（3条）； （4）电源线（4条）。 8.2.2 MCS-51和D/A的接口 1．DAC的应用 l??? DAC用作单极性电压输出 l? DAC用作双极性电压输出 l??? DAC用作控制放大器 2．MCS-51与8位DAC的接口 MCS-51和DAC0832接口时，有三种连接方式： 直通方式、单缓冲方式和双缓冲方式 3．MCS-51与12位DAC的接口 l???DAC1208的内部结构和原理 l? MCS-51和DAC1208的连接8.3 A/D转换器及其与单片机 8.3.1 A/D接口设计要点 8.3.2 双积分型A/D 转换器工作原理 8.3.3 逐次逼近型A/D转换器接口 对于一个模拟信号转换成数字信号所要求的基本部件有： ??????模拟多路转换器与信号调节电路。 ??????采样/保持电路。 ??????A/D转换器。 ??????通道控制电路。 8.3.1 A/D接口设计要点 1．选择合适的系统采样速度 2．减小A/D转换的孔径误差 3．合理选用A/D转换器 8.3.2 双积分型A/D 转换器工作原理 1．双积分型A/D转换器工作原理 双积分型A/D转换是一种间接A/D转换技术。首先将模拟电压转换成积分时间，然后用数字脉冲计时方法转换成计数脉冲数，最后将此代表模拟输入电压大小的脉冲数转换成二进制或BCD码输出。因此，双积分型A/D转换器转换时间较长，一般要大于40～50ms。 图8-13给出了微机控制的双积分电路原理图。其工作原理可由图8-14所示的工作波型图予以说明。 2．MC14433与MCS-51单片机的接口 3．7109与MCS-51单片机接口 8.3.3 逐次逼近型A/D转换器接口 1．逐次逼近型ADC基本原理 2．ADC0808/0809与MCS-51单片机的接口 3．AD574A与MCS-51单片机接口 THANK YOU VERY MUCH ！ 本章到此结束， 谢谢您的光临！ 图8-13 双积分ADC电路原理图 图8-14 各点输出波形 图8-15 MC14433与8031直接连接的接口方法 图8-16 ICL7109与8031的接口电路图 图8-17 ICL7109工作时序图 图8-18 逐次逼近ADC原理电路框图 图8-19 四位逐次逼近型A/D转换时序 图8-20 0808/0809与8031接口电路 图8-21 0808/0809工作时序图 图8-22 AD574A与8031接口电路图 * * 内容提要: §8-1 概述 §8-2 D / A转换器及其与单片机接口 §8-3 A / D转换 图9-1 单片机和被控实体间的接口示意图 图9-2 最简单D/A转换器框图 图9-3 T型电阻网络型D/A转换器 图9-