国家单片机师资培训-DA.ppt

,Wuxi Machinery and Electron Higher Vocational and Technical School,无锡机电高等职业技术学校,MCU16单片机DA/AD模块,无锡机电高等职业技术学校,一.数据采集模块ADC0809芯片,1.ADC0809工作原理介绍,（1）ADC和DAC的性能指标,分辨率,对ADC讲，所谓分辨率就是当ADC输出的数字量变化一个相领的数据时所需输入的模拟电压的最小变化量；对DAC来讲，所谓分辨率就是输入的数字量变化一个相领的数据时引起输出模拟量的最小变化。即,（n为器件数字量的二进制位数）,无锡机电高等职业技术学校,转换数率,ADC和DAC的转换数率就是完成一次转换所需要的时间（包括DAC的稳定时间）的倒数，也可以说是每秒能够转换的次数。测量系统必须选择合理转换速率的ADC器件，以保证被测量信号的采样不失真。,其他指标：ADC量化误差，DAC输出稳定时间，零值误差，满刻度误差，线性度等。,无锡机电高等职业技术学校,（2）ADC0809和AT89S52单片机的接口,ADC模数转换芯片介绍,按ADC工作原理划分，常用的ADC器件可分为两种：逐次逼近型和双积分型。逐次逼近型ADC转换速率较高，主要用于嵌入式控制系统、信号测量领域；双积分型DAC转换速率低是，但是其精度比较高，具有很强的抗干扰能力，价格低，主要用于仪表设备中。,所有的ADC器件都需要基准电压源，基准电压源的稳定性是影响转换结果精度的主要原因。,绝大多数ADC的转换过程都由微控制器启动，微处理器可以采用查询和中断两种方式确定ADC处于转换中或转换结束状态。,无锡机电高等职业技术学校,ADC0809芯片介绍,ADC0809是一个8位并行接口的多模拟输入通道的ADC，其转换过程采用逐次逼近方式，单+5V工作电压。,图1 ADC0809的原理框图,无锡机电高等职业技术学校,主要引脚介绍：,ALE：为通道地址锁存允许选通控制端，输入上跳沿有效；它有效时，C、B、A的通道地址值才能进入通道地址锁存器，ALE下跳为低电平（无效）时，锁存器锁存进入的通道地址。 START：启动A/D转换控制引脚，由高电平下跳为低电平时有效；即对该引脚输入正脉冲下跳沿后，ADC开始逐次比较；也可将START与ALE连接在一起使用，安排一个CPU写端口地址；正脉冲上升沿通道地址（码）被写入通道地址锁存器，下降沿启动A/D转换，参见时序图。 EOC：ADC转换状态输出信号引脚；未启动转换时，EOC为高电平，启动转换后，正在逐次逼近比较期间EOC为低电平，低电平持续时间为A/D转换时间，约 （与时钟频率有关），一旦转换完毕，EOC端上跳为高电平，此信号可供CPU查询或向CPU发中断。,OE：数字量输出允许控制端，输入正脉冲有效；未访问时，必须为低 电平。,无锡机电高等职业技术学校,ADC0809芯片和AT89S52单片机的硬件连接,工作时序是设计接口电路和编制应用程序的重要依据。单片机可以通过数据总线与控制信号直接采用存储器访问形式、I/O 设备访问形式控制该ADC0809模块。,图2 ADC0809 的时序图,无锡机电高等职业技术学校,中断方式和数据总线控制方式接口,图3 ADC0809与AT89S52接口,无锡机电高等职业技术学校,查询方式和I/O设备访问形式控制方式,图4 ADC0809工作在查询方式,无锡机电高等职业技术学校,2.内部电路简析,由于YL-236实验设备的硬件结构，我们采用I/O控制方式实现AT89S52控制ADC0809采集电位器的模拟电压值，并在数码管上显示。 ADC0809硬件结构图如下：,图5 ADC0809原理图,无锡机电高等职业技术学校,3.程序设计,在进过ADC0809转换后，原来的物理量的量纲发生了变化，为了能从数码管上直接读取带有被测量单位的数值，就必须进行必要的变换，这种变换就称为标度变换。线性通道软件的标度变换为如下公式：,，,为线性测量范围的上下限；,，,为与,，,对应的A/D转换结果,为与被测量,对应的转换结果。（选做对电压值进行标定）,无锡机电高等职业技术学校,【设计简单试验概述】,采用ADC0809模数转换芯片，对电位器输出到IN0引脚的模拟电压进行A/D转换，并将结果在数码管上显示出来。通过改变电位器的输出，观察数码管显示的变化。,