89C51单片机与DA、AD转换器的接口

1、89C51单片机与DA、AD转换器的接口 单片机与D/A、A/D转换器的接口 89C51单片机与DA、AD转换器的接口 单片机用于智能仪表和测控系统时，要与各种各样的单片机用于智能仪表和测控系统时，要与各种各样的 外界信号打交道：外界信号打交道： 单片机的驱动控制设备单片机的驱动控制设备 模拟设备模拟设备: :电动调节阀、模拟记录仪电动调节阀、模拟记录仪 数字设备数字设备: : 数字显示仪表、继电器触数字显示仪表、继电器触 点点 由于单片机的输入和输出信号只能是数字量，因此由于单片机的输入和输出信号只能是数字量，因此 在由单片机构成的测控系统中经常要用到模在由单片机构成的测控系统中经常要用到模

2、/ /数转换和数数转换和数/ /模模 转换接口。转换接口。 模拟信号：如被控对象的温度、压力等模拟信号：如被控对象的温度、压力等 开关信号开关信号: : 如指拨开关和按键开关如指拨开关和按键开关 单片机的输入信号单片机的输入信号 89C51单片机与DA、AD转换器的接口 图图 单片机和被控对象间的接口示意图单片机和被控对象间的接口示意图 89C51单片机与DA、AD转换器的接口 【例】 电梯载荷监测提示系统。 载荷监测提示系统利用A/D转换器将采集到 的模拟的重量值转换成相应的数字量，由单片 机完成对重量值的分析比较，得出超载或不超 载的结果，并在超载时发出控制信号，启动声 音提示模块发出超载

3、提示。 89C51单片机与DA、AD转换器的接口 一、单片机与DAC的接口 89C51单片机与DA、AD转换器的接口 1 1、D/AD/A转换器概述转换器概述 单片机单片机控制对象控制对象D/AD/A转换转换 * * D/A D/A转换器的输出形式转换器的输出形式; ; * * 内部是否带有锁存器。内部是否带有锁存器。 按输入的二进制数的位数分类，有八位、十位、十二位和十六位等。 按输出是电流还是电压分类，分为电压输出器件和电流输出器件。 89C51单片机与DA、AD转换器的接口 分辨率分辨率 输入给输入给DACDAC的单位数字量变化引起的模拟量输出的变化，通的单位数字量变化引起的模拟量输出的

4、变化，通 常定义为输出满刻度值与常定义为输出满刻度值与2n2n之比。显然，二进制位数越多，分之比。显然，二进制位数越多，分 辨率越高。辨率越高。 建立时间建立时间 也称稳定时间，它是指从数字量输入到建立稳定的输出电流也称稳定时间，它是指从数字量输入到建立稳定的输出电流 的时间，是描述的时间，是描述D/AD/A转换速率的一个重要参数转换速率的一个重要参数 精度精度 理想情况，精度与分辨率基本一致，位数越多精度越高。理想情况，精度与分辨率基本一致，位数越多精度越高。 但由于电源电压、参考电压、电阻等各种因素存在着误差但由于电源电压、参考电压、电阻等各种因素存在着误差, ,精度精度 与分辨率并不完全

5、一致。当送一个确定的数字量给与分辨率并不完全一致。当送一个确定的数字量给DACDAC后，它的后，它的 实际输出值与该数值应产生的理想输出值之间会有一定的误差，实际输出值与该数值应产生的理想输出值之间会有一定的误差， 它就是它就是D/AD/A转换器的精度。转换器的精度。 89C51单片机与DA、AD转换器的接口 引脚引脚： 2、典型芯片、典型芯片-DAC0832介绍介绍 主要特性：主要特性： 分辨率为分辨率为8 8位；位； 电流输出，稳定时间为电流输出，稳定时间为1 1 s s； 可双缓冲输入、单缓冲输入可双缓冲输入、单缓冲输入 或直接数字输入；或直接数字输入； 单一电源供电（单一电源供电（+5

6、+5+15V+15V）；）； 低功耗，低功耗，20mW20mW 89C51单片机与DA、AD转换器的接口 DI7DI0 ：8位的数据输入端，DI7为最高位。 CS： 片选端 AGND：模拟信号地 DGND：数字信号地。 Vcc：电源输入端，可在+5V+15V范围内。 VREF ：参考电压输入端，此端可接一个正电压， 也可接一个负电压，它决定0至255的数字 量转化出来的模拟量电压值的幅度，VREF 范围为(+10-10)V。 Rfb：外部反馈信号输入端， 内部已有反馈电阻 Rfb，根据需要也可外接反馈电阻。 89C51单片机与DA、AD转换器的接口 ILE： 数据锁存允许控制端，高电平有效。

7、WR1：输入寄存器写选通控制端。当CS=0、ILE=1、 WR1=0时，数据信号被锁存在输入寄存器中。 WR2 ：DAC寄存器写选通控制端。当XFER=0， WR2=0时，输入寄存器状态传入DAC寄存 器中。 XFER：数据传送控制。 IOUT1：电流输出1端，输入数字量全“1”时， IOUT1最大， 输入数字量全为“0”时， IOUT1最小。 IOUT2：D/A转换器电流输出2端，IOUT2+IOUT1= 常数。 89C51单片机与DA、AD转换器的接口 逻辑结构 CS=0,ILE=1,WR1=0时，打开该寄存器 WFER=0,WR2=0,打开该寄存器 89C51单片机与DA、AD转换器的接

8、口 (1)单缓冲方式 DAC0832的两个数据缓冲器有一个处于直通方式，另一个处于受控的 锁存方式。 在不要求多路输出同步的情况下，可采用单缓冲方式。 DI0 DI7 8位 寄存器 DAC 8位 D/A 转换器 8位 输入 寄存器 . 查询 MOVX A,DPTR ；读A/D转换结果 MOV B,A；存数 SJMP $ 89C51单片机与DA、AD转换器的接口 4 4、与、与AD1674AD1674的接口设计的接口设计 1212位逐次比较型。位逐次比较型。 转换时间为转换时间为1010 s s， 带有采样保持器，可直接与各种典型的带有采样保持器，可直接与各种典型的8 8位或位或1616位的单片

9、机位的单片机 相连相连 片内集成又高精度的参考电压源和时钟电路，不需外加任何片内集成又高精度的参考电压源和时钟电路，不需外加任何 电路和时钟信号的情况下完成电路和时钟信号的情况下完成ADAD转换，使用方便转换，使用方便 89C51单片机与DA、AD转换器的接口 5 5、与、与MC14433MC14433的接口设计的接口设计 双积分型由于两次积分时间比较长，所以转换速度慢，但双积分型由于两次积分时间比较长，所以转换速度慢，但 精度可以做得比较高；对周期变化的干扰信号积分为零，抗干精度可以做得比较高；对周期变化的干扰信号积分为零，抗干 扰性能也较好。扰性能也较好。 常用的有常用的有3 3位双积分位

10、双积分A/DA/D转换器转换器MC14433MC14433（精度相当于（精度相当于1111位位 二进制数）和二进制数）和4 4位双积分位双积分A/DA/D转换器转换器ICL7135ICL7135（精度相当于（精度相当于1414位位 二进制数）。二进制数）。 MC14433MC14433被转换电压量程为被转换电压量程为199.9mV199.9mV或或1.999V1.999V 89C51单片机与DA、AD转换器的接口 MC14433A/D转换器引脚 R1 R1：积分电阻输入端：积分电阻输入端 C1C1：积分电容输入端：积分电容输入端 R1/C1R1/C1：R1R1与与C1C1的公共端的公共端 EO

11、CEOC：转换结束信号输出端，正脉冲：转换结束信号输出端，正脉冲 有效有效 DUDU：启动新的转换，若：启动新的转换，若DUDU与与EOCEOC相连，相连， 每当每当A/DA/D转换结束后，自动启动新的转转换结束后，自动启动新的转 换。换。 OROR* *：当：当|V|VX X| |V VR R，过量程输出低电平。，过量程输出低电平。 DS4DS4DS1DS1：分别为个、十、百、千位：分别为个、十、百、千位 输出的选通脉冲，输出的选通脉冲，DS1DS1对应千位，对应千位，DS4DS4 对应个位。对应个位。 Q0Q0Q3Q3：BCDBCD码数据输出线。码数据输出线。Q3Q3为最为最 高位，高位，Q0Q0为最低位为最低位 89C51单片机与DA、AD转换器的接口 MC14433选通脉冲时序图 89C51单片机与DA、AD转换器的接口 表表 DS1DS1选通时选通时Q3Q3Q0Q0表示的结果表示的结果 Q3 Q2 Q1 Q0Q3 Q2 Q1 Q0表表 示示 结结