使用89c2051实现ad的使用方法和程序ad转换设计

一、选题的背景和意义：随着数字电子技术的迅速发展，用数字电路来处理模拟信号的情 况更加普及。这就涉及到模拟信号与数字信号间的相互转换:从模拟信号到数字信号的转换 称模/数转换(又称 A/D 转换)，完成 A/D 转换的电路称 A/D 转换器（简称 ADC）; 从数字信 号到模拟信号的转换称数/模转换(又称 D/A 转换)，完成 D/A 转换的电路称 D/A 转换器（简 称 DAC） 。 二、课题研究的主要内容：A/D 转换是将模拟信号转换为数字信号。转换过程通过取样、 保持、量化和编码四个步骤完成。通常取样和保持是利用同一个电路连续过程进行的，量 化和编码也是在转换过程中同时实现。 模拟/数字（A/D)转换 一,逐次逼近式模/数(A/D)转换器原理 二,逐次逼近 A/D 本组成 三,典型模/数转换器 AT89C2051 三、本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：单片机系统: AT89C2051 是一个低电压，高性能 CMOS 8位单片机，片内含2k bytes 的可反复擦写的只读 Flash 程序 存储器和128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM） ，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易 失性存储技术生产，兼容标准 MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和 Flash 存储 单元，功能强大 AT89C2051单片机可为您提供许多高性价比的应用场合。 摘要 AT89C2051是一个功能强大的单片机，它将 AT89C51的 P0口、P2口、EA/Vcc、ALE/PROG、 口线简化后，形成的一种仅20个引脚的单片机，相当于 INTEL8031的最小应用系统。这对 于一些不太复杂的控制场合，仅用一片 AT89C2051就足够了。由于将多功能的8位 CPU 和 2KB 闪速存储器以及模拟电压比较器集成到单个芯片上，从而成为一种多功能的微处理器， 这为许多嵌入式控制提供了一种极佳的方案，使传统的51系列单片机的体积大、功耗大、 可选模式少等诸多困扰设计工程师们的致命弱点不复存在。 关键词：AT89C2051 闪速存储器 模拟电压比较器 多功能的微处理 器 目 录 第一章 引言 2 1.1A/D 转换器 2 1.1.1 A/D 转换器的基本原理 2 1.1.2 A/D 转换器的构成 2 1.1.3 集成 A/D 转换器及应用 2 2.1器件和原理 2 2.1.1 AT89C2051为什么可以不需要外部的 AD 芯片? 2 2.1.2 AT89C2051的 AD 转换是如何实现的? 2 3.1电路 2 3.1.1电路原理和器件选择 2 3.1.2地址分配和连接 2 4.1逐次逼近式 2 4.1.1逐次逼近式模/数（A/D）转换器原理 2 4.1.2逐次逼近式 A/D 转换器基本组成 2 4.1.3典型模/数转换器 AT89C2051 2 4.1.3.1芯片简介 2 4.1.3.2 AT89C2051工作时序 2 4.1.3.3 AT89C2051与微处理器的连接 2 5.1程序设计 2 5.1.1程序功能 2 5.1.2主要器件和变量的说明 2 5.1.3程序代码 2 参考文献 4 附录 A 4 附录 B 4 致谢 4 引言 AT89C2051 是一个低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 2k bytes 的可反复擦写 的只读 Flash 程序存储器和 128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM） ，器件采用 ATMEL 公 司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS-51 指令系统，片内置通用 8 位中央处 理器和 Flash 存储单元，功能强大 AT89C2051 单片机可为您提供许多高性价比的应用场合。 AT89C2051 是一个功能强大的单片机，但它只有 20 个引脚，15 个双向输入/输出 （I/O）端口，其中 P1 是一个完整的 8 位双向 I/O 口，两个外中断口，两个 16 位可编程定 时计数器,两个全双向串行通信口，一个模拟比较放大器。 同时 AT89C2051 的时钟频率可以为零，即具备可用软件设置的睡眠省电功能，系统的 唤醒方式有 RAM、定时/计数器、串行口和外中断口，系统唤醒后即进入继续工作状态。省 电模式中，片内 RAM 将被冻结，时钟停止振荡，所有功能停止工作，直至系统被硬件复位 方可继续运行。 1.1 A/D 转换器 1.1.1, A/D 转换器的基本原理 模拟电子开关 S 在采样脉冲 CPS 的控制下重复接通,断开的过程.S 接通时,ui(t)对 C 充电,为 采样过程;S 断开时,C 上的电压保持不变,为保持过程.在保持过程中,采样的模拟电压经数 字化编码电路转换成一组 n 位的二进制数输出.t0 时刻 S 闭合,CH 被迅速充电,电路处于采 样阶段.由于两个放大器的增益都为 1,因此这一阶段 uo 跟随 ui 变化,即 uo=ui.t1 时刻采 样阶段结束,S 断开,电路处于保持阶段.若 A2 的输入阻抗为无穷大,S 为理想开关,则 CH 没 有放电回路,两端保持充电时的最终电压值不变,从而保证电路输出端的电压 uo 维持不变. (1)分辨率 A/D 转换器的分辨率用输出二进制数的位数表示,位数越多,误差越小,转换精度越高.例如,输 入模拟电压的变化范围为 05V,输出 8 位二进制数可以分辨的最小模拟电压为 5V2-8=20mV;而 输出 12 位二进制数可以分辨的最小模拟电压为 5V2-121.22mV. (2)相对精度 在理想情况下,所有的转换点应当在一条直线上.相对精度是指实际的各个转换点偏离理想 特性的误差. (3)转换速度 转换速度是指完成一次转换所需的时间.转换时间是指从接到转换控制信号开始,到输出端 得到稳定的数字输出信号所经过的这段时间 0uiVREF/14ui #include #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit P36 = P36; /比较器内部判断角 / 内部标志位定义 bit less; /大小比较，1。代表小于，0。代表大于 / 全局变量定义 uchar timer1; /通用延时计数器 uchar adcdata; /ad 转换变量 void Delay(unsigned int number); /毫秒延时 uchar adcread(void); /adc 转换程序 void main(void) using0 TMOD=0X11; /计数器设定 IP=0X8; /优先级的设定 IE=0X8A; /中断允许 TCON=5; /外部中断低电平触发 TR0=1; /打开定时器中断 TR1=0; ET0=1; ET1=0; P1=0Xff Delay(120); while(1); adcdata=adcread(); /读取数据进行 A/D 转换 /毫秒延时 void Delay(unsigned int number) unsingned char temp; for(;number!=0;number-) for(temp=112;temp!=0;temp-) / 6位 ADC 转换 uchar adcread(void) uchar i=0x3f,temp=0; /初始化转换变量 P36=1; /比较器端口置1 P1=3;_nop_();_nop_(); /从零开始转换 while(i-) P1=temp13; _nop_(); temp=2; return temp; /转换完毕，返回 总 结 人生最美好的大学生活就要划上句号了，并将随着时间的流逝，逐渐成为回忆。它 到底在我的生命中留下了什么？对我的未来又有着怎样的影响？我的理想实现了多少？虽 然我现在还不知道答案，但我