单片机DA和AD转换实验PPT课件.ppt

锐志电子RZ-51V20开发板视频教程,六合一多功能扩展板套件讲解,第十二讲,1,锐志电子RZ-51V20开发板视频教程,AD/DA转换（PCF8591）数字旋转编码开关无线遥控模块超声波测距PS2键盘/鼠标,2,PCF8591（I2C总线通讯）,I2C总线是Philips公司推出的串行总线，整个系统仅靠数据线（SDA）和时钟线（SCL）实现完善的全双工数据传输，即CPU与各个外围器件仅靠这两条线实现信息交换。I2C总线系统与传统的并行总线系统相比具有结构简单、可维护性好、易实现系统扩展、易实现模块化标准化设计、可靠性高等优点。PCF8591是一种具有I2C总线接口的A/D转换芯片。在与CPU的信息传输过程中仅靠时钟线SCL和数据线SDA就可以实现。,3,PCF8591引脚,PCF8591是具有I2C总线接口的8位A/D及D/A转换器。有4路A/D转换输入，1路D/A模拟输出。这就是说，它既可以作A/D转换也可以作D/A转换。A/D转换为逐次比较型。引脚图如图1所示。结构图如图2所示。电源电压典型值为5V。AIN0AIN3：模拟信号输入端。A0A3：引脚地址端。VDD、VSS：电源端。（2.56V）SDA、SCL：I2C总线的数据线、时钟线。OSC：外部时钟输入端，内部时钟输出端。EXT：内部、外部时钟选择线，使用内部时钟时EXT接地。AGND：模拟信号地。AOUT：D/A转换输出端。VREF：基准电源端。,4,5,PCF8591采用典型的I2C总线接口器件寻址方法，即总线地址由器件地址、引脚地址和方向位组成。飞利蒲公司规定A/D器件地址为1001。引脚地址为A2A1A0，其值由用户选择，因此I2C系统中最多可接23=8个具有I2C总线接口的A/D器件。地址的最后一位为方向位R/，当主控器对A/D器件进行读操作时为1，进行写操作时为0。总线操作时，由器件地址、引脚地址和方向位组成的从地址为主控器发送的第一字节。3.2控制字节控制字节用于实现器件的各种功能，如模拟信号由哪几个通道输入等。控制字节存放在控制寄存器中。总线操作时为主控器发送的第二字节。其格式如下所示：,6,其中：D1、D0两位是A/D通道编号：00通道0，01通道1，10通道2，11通道3D2自动增益选择（有效位为1）D5、D4模拟量输入选择：00为四路单数入、01为三路差分输入、10为单端与差分配合输入、11为模拟输出允许有效当系统为A/D转换时，模拟输出允许为0。模拟量输入选择位取值由输入方式决定：四路单端输入时取00，三路差分输入时取01，单端与差分输入时取10，二路差分输入时取11。最低两位时通道编号位，当对0通/道的模拟信号进行A/D转换时取00，当对1通道的模拟信号进行A/D转换时取01，当对2通道的模拟信号进行A/D转换时取10，当对3通道的模拟信号进行A/D转换时取11。在进行数据操作时，首先是主控器发出起始信号，然后发出读寻址字节，被控器做出应答后，主控器从被控器读出第一个数据字节，主控器发出应答，主控器从被控器读出第二个数据字节，主控器发出应答一直到主控器从被控器中读出第n个数据字节，主控器发出非应答信号，最后主控器发出停止信号。,7,数字旋转编码开关,8,具有左转,右转,按下三个功能。4、5脚是中间按下去的开关接线123脚一般是中间2脚接地，1、3脚上拉电阻后，当左转、右转旋纽时，在1、3脚就有脉冲信号输出了。,9,在电子产品设计中,经常会用到旋转编码开关.它具有左转,右转,按下三个功能.为了使刚接触这种开关的朋友了解旋转开关的编程.我介绍下它的原理和使用方法:1.原理,左转和右转的判别是难点,留意这种开关左转和右转时两个输出脚有个相位差.如下图:由此可见,如果A为高电平时,B出现一个高电平,这时开关就是向顺时针旋转;当A为低电平时,B出现一个高电平,这时就一定是逆时针方向旋转.所以,在编程时只需要判断当A为高或低电平时,B当时的状态就可以判断出是左旋转或是右旋转.,10,无线遥控发射/接收模块,11,PT2262/PT2272简介,PT2262/PT2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/PT2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。编码芯片PT2262发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，所以315MHz的高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK调制）相当于调制度为100的调幅。,12,PT2262/PT2272特点CMOS工艺制造，低功耗外部元器件少RC振荡电阻工作电压范围宽：2.6-15v数据最多可达6位地址码最多可达531441种PT2262/PT2272应用范围车辆防盗系统家庭防盗系统遥控玩具其他电器遥控,13,超声波测距模块,14,单片机超声波测距原理,超声波测距原理（40KHZ）超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。由此可见，超声波测距原理与雷达原理是一样的。测距的公式表示为：L=CT式中L为测量的距离长度；C为超声波在空气中的传播速度；T为测量距离传播的时间差(T为发射到接收时间数值的一半)。超声波测距主要应用于倒车提醒、建筑工地、工业现场等的距离测量，,15,超声波测距编程原理,用户通过从TX脚输出40KH的方波信号，即就是从单片机的IO口连续发出高低电平，产生方波，方波的个数一般为10个左右，发出后启动定时器，开始计时，此时，超声波发射头开始发出超声波，当发出的超声波被前方的障碍物返射回来，返射回来的超声波被接收探头接收到，此时，模块的RX引脚会产生一个从高电平到低电平的跳变，此时，停止计时，通过计时的时间，根据以下公式计算测量距离：测量距离=(时间*声速(340M/S)/2,16,超声波测距注意事项,1、由于超声波会受到被测物体不平整、反射角度、环境风速温度以及多次反射的影响，可能会带来测量数据误差增大