單片機(jī)課程設(shè)計(jì)----ad轉(zhuǎn)換

1、<p><b>　　引 言</b></p><p>　　本課題的任務(wù)是對A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，了解A/D轉(zhuǎn)換與單片機(jī)的接口方法，掌握AD0809轉(zhuǎn)換性能及編程方法。</p><p>　　把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的器件，稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，簡稱為A/D(Anolog to Digit)。一般的A/D轉(zhuǎn)換過程是通過采樣、保持、量化和編碼4個步驟完成的，這些步驟往往是合

2、并進(jìn)行的。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束，ADC輸出一個轉(zhuǎn)換結(jié)束信號數(shù)據(jù)。CPU可有多種方法讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果：① 查詢方式 ；② 中斷方式； ③ DMA方式。</p><p>　　通道8位A/D轉(zhuǎn)換器,ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS組件。它是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接接口。 ADC0809由一個8路模擬開關(guān)、一個地址鎖存與譯碼器、一個A/D轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖

3、存器組成。多路開關(guān)可選通8個模擬通道，允許8路模擬量分時(shí)輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。 </p><p>　　一個實(shí)際的系統(tǒng)中需用傳感器把各種物理參數(shù)(如壓力和溫度等)測量出來，并轉(zhuǎn)換為電信號，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器，傳送給微型計(jì)算機(jī)；微型計(jì)算機(jī)加工處理后，通過D/A轉(zhuǎn)換器去控制各種參數(shù)量。 &

4、lt;/p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理·······················&#

5、183;····································

6、····3</p><p>　　二 系統(tǒng)設(shè)計(jì)···························

7、3;····································&#

8、183;·····4</p><p>　　三 整個系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能·························&#

9、183;································7</p><p>　　

10、四 收獲與心得體會···································&

11、#183;·························9</p><p>　　五 參考書目······

12、;····································

13、83;···························10</p><p><b>　　一 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理</b><

14、;/p><p><b>　　1 引腳定義：</b></p><p>　　IN0～I(xiàn)N7：8路模擬信號輸入端，由地址鎖存及譯碼控制單元的3位地址A、B、C進(jìn)行選通切換。</p><p>　　START：A/D轉(zhuǎn)換啟動控制信號輸入端。</p><p>　　ALE：地址鎖存信號輸入端，START 和 ALE 用于啟動A/D轉(zhuǎn)換

15、。</p><p>　　VREF（+）和VREF（-）：正、負(fù)基準(zhǔn)電壓輸入端。</p><p>　　OE：輸出允許控制信號輸入端，A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)入三態(tài)輸出數(shù)據(jù)鎖存器，并在OE的作用下（OE為高電平），通過D0～D7將鎖存器的數(shù)據(jù)送出。</p><p>　　EOC：A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志信號。EOC為高電平時(shí)，表示轉(zhuǎn)換結(jié)束，因此EOC可作為CPU的中斷或查詢信號。

16、</p><p>　　CLK：ADC0809內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，故時(shí)鐘信號應(yīng)由外部送入CLK端。</p><p><b>　　2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)：</b></p><p>　　ADC0809由一個8路模擬開關(guān)、一個地址鎖存與譯碼器、一個A/D轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)可選通8個模擬通道，允許8路模擬量分時(shí)輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換

17、。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。</p><p>　　圖1-1 ADC8090內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　3 8090的工作時(shí)序圖：</p><p>　　ADC0809工作時(shí)序圖，如圖1－2所示。</p><p>　　圖1-2 ADC809

18、0工作時(shí)序圖</p><p>　　4 ADC0809與MCS-51單片機(jī)的硬件接口方式：</p><p>　　ADC0809與MCS-51單片機(jī)的硬件接口有三種最常用的方式，即定時(shí)傳送方式、查詢方式和中斷方式，本次課程設(shè)計(jì)使用的是查詢傳送方式。</p><p><b>　　二 系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　A

19、/D轉(zhuǎn)換就是把模擬量轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼表示的數(shù)字量，一般的A/D轉(zhuǎn)換過程是通過采樣，保持，量化和編碼4個步驟完成的，這些步驟往往是合并運(yùn)行的。本設(shè)計(jì)用ADC 0809實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。按查詢方式采樣三路A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，用簡單輸入口（74LS244）查詢EOC信號，每循環(huán)一次，0、1、2通道各采樣一次，采樣結(jié)果為：0通道數(shù)據(jù)放入AX中， 1通道數(shù)據(jù)放入BX中， 2通道數(shù)據(jù)放入CX中，三個寄存器均是低8位有效。</p><p&

20、gt;　　1 程序流程如圖所示：</p><p>　　2 A/D轉(zhuǎn)換程序流程如下：</p><p>　　ORG0000H</p><p>　　AJMP MAIN</p><p>　　ORG0030H</p><p>　　MAIN: MOV DPTR,#9000H&l

21、t;/p><p>　　MOV A,#00H</p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p>　　CALL DELAY</p><p>　　MOVX A,@DPTR;轉(zhuǎn)換結(jié)束讀取結(jié)果</p><p>　　MOV B,#64H</p><p&g

22、t;<b>　　div AB</b></p><p><b>　　mov r1,a</b></p><p>　　mov a,#0ah</p><p><b>　　xch a,b</b></p><p><b>　　div ab</b></p>

23、;<p><b>　　swap a</b></p><p><b>　　add a,b</b></p><p><b>　　mov r2,a</b></p><p><b>　　mov p1,A</b></p><p>　　CALL D

24、ISP </p><p>　　CALLDELAY</p><p>　　CALL DELAY</p><p>　　CALL DELAY</p><p><b>　　AJMPMAIN</b></p><p>　　DISP: MOVA,R2;低位</p>

25、<p>　　ANLA,#0FH</p><p>　　ACALLDSEND;顯示</p><p><b>　　MOVA,R2</b></p><p><b>　　SWAPA</b></p><p>　　ANLA,#0FH;高位</p><p

26、>　　ACALLDSEND;顯示</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DSEND: MOVDPTR,#SGTB1</p><p>　　MOVCA,@A+DPTR;取字符</p><p>　　MOVSBUF,A ;發(fā)送字符</p><

27、;p>　　JNBTI,$;等待串口發(fā)送完</p><p><b>　　CLRTI</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY: MOVR4,#250;延時(shí)</p><p>　　DELAY1: MOVR5,#250</p

28、><p><b>　　DJNZR5,$</b></p><p>　　DJNZR4,DELAY1</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　SGTB1: DB 03H ;0</p><p>　　DB 9FH

29、 ;1</p><p>　　DB 25H ;2</p><p>　　DB 0DH ;3</p><p>　　DB 99H ;4</p><p>　　DB 49H ;5</p><p>　　D

30、B 41H ;6</p><p>　　DB 1FH ;7</p><p>　　DB 01H ;8</p><p>　　DB 09H ;9</p><p>　　DB 11H ;A</p>

31、;<p>　　DB 0C1H ;B</p><p>　　DB 63H ;C</p><p>　　DB 85H ;D</p><p>　　DB 61H ;E</p><p>　　DB 71H

32、 ;F</p><p>　　DB 00H</p><p><b>　　END</b></p><p>　　三 整個系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能</p><p><b>　　1 實(shí)驗(yàn)連線：</b></p><p>　　電位器電壓輸出端（VOUT）——0809通道0

33、（IN0）</p><p>　　選通信號CS——譯碼電路8000H</p><p>　　CLK——振蕩電路的脈沖輸出端 </p><p>　　串并轉(zhuǎn)換的DIN接P3.0，CLK——P3.1</p><p>　　SWR——P3.6,SRD——P3.7</p><p>　　數(shù)據(jù)線與仿真單片機(jī)的數(shù)據(jù)線相連，地址高8

34、位、低8位分別與單片機(jī)部分地址線相連。</p><p>　　其中ADC8090的接線路圖如1-3所示：</p><p>　　圖1-3ADC8090的接線圖 </p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換模擬軟件仿真電路:</p><p>　　仿真電路圖1-4所示。</p><p>　　圖1-4 A/D轉(zhuǎn)換仿真電路圖</p&g

35、t;<p>　　3 模擬電路運(yùn)行結(jié)果： </p><p>　　通過調(diào)試運(yùn)行得出運(yùn)行結(jié)果如圖1-5所。</p><p><b>　　圖1-5 運(yùn)行結(jié)果</b></p><p><b>　　4 得出結(jié)論：</b></p><p>　　當(dāng)從一個方向調(diào)節(jié)電位器時(shí)，顯示結(jié)果從減小，反之，

36、顯示結(jié)果增大。</p><p><b>　　四 收獲與心得體會</b></p><p>　　通過這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，我不僅加深了對單片機(jī)理論的理解，將理論很好地應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中去，而且我還學(xué)會了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新可以是在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使之功能不斷完善，成為真己的東西。</p><p>　　我在這次

37、的A/D轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)過程中，受益匪淺。通過對自己在單片機(jī)課堂上所學(xué)只是得回顧，結(jié)合模擬電子和數(shù)字電技術(shù)的知識，與組員共同設(shè)計(jì)，完成了目標(biāo)。為自己今后進(jìn)一步深化學(xué)習(xí)，積累了一定的寶貴經(jīng)驗(yàn)，還對電路、電子元件等方面知識進(jìn)一步加深認(rèn)識，同時(shí)在軟件編程、調(diào)試、相關(guān)儀器的使用等方面得到較全面的鍛煉和提高。學(xué)以致用，培養(yǎng)了我運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)我發(fā)現(xiàn)，只有理論水平提高了;才能將課本知

38、識與實(shí)踐相結(jié)合。另外，小組成員之間的合作也至為重要，遇到不懂的問題，或相互討論，或請教老師，大家分工明確，有條不紊地完成了設(shè)計(jì)。</p><p>　　認(rèn)識來源于實(shí)踐，實(shí)踐是認(rèn)識的動力和最終目的，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。所以這個期末測試之后的課程設(shè)計(jì)對我們的作用是非常大的。</p><p>　　在此，感謝老師的細(xì)心指導(dǎo)和他各組同學(xué)的無私幫助！</p><p><

39、;b>　　五 參考書目</b></p><p>　　[1]李建忠，單片機(jī)原理及應(yīng)用，西安電子科技大學(xué)出版社，2008年。</p><p>　　[2]啟東單片機(jī)仿真試驗(yàn)系統(tǒng)使用說明書。</p><p>　　[3]李珍，單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)，清華大學(xué)出版社，2003年。</p><p>　　[4]嚴(yán)潔，單片機(jī)原理及接口技術(shù)，機(jī)械