单片机实验-- AD转换实验

单片机实验-- AD转换实验 实验6 A/D转换实验 一、实验目的: 1( 掌握A/D转换与单片机的接口方法。 2( 了解A/D芯片ADC0809转换性能及编程方法。 3( 通过实验了解单片机如何进行数据采集。 二、实验设备: CPU挂箱、8031CPU模块 三、实验 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 : 利用实验台上的ADC0809做A/D转换器，实验箱上的电位器提供模拟电压信号输入，编制程序，将模拟量转换成数字量，用数码管显示模拟量转换的结果。 四、实验原理: A/D转换器大致有三类:一是双积分A/D转换器，优点是精度高，抗干扰性好，价格便宜，但速度慢;二是逐次逼近法A/D转换器，精度、速度、价格适中;三是并行A/D转换器，速度快，价格也昂贵。 实验用的ADC0809属第二类，是八位A/D转换器。每采集一次需100us。 ADC0809 START端为A/D转换启动信号，ALE端为通道选择地址的锁存信号。实验电路中将其相连，以便同时锁存通道地址并开始A/D采样转换，故启动A/D转换只需如下两条指令: MOV DPTR，#PORT MOVX @DPTR,A A中为何内容并不重要，这是一次虚拟写。 在中断方式下，A/D转换结束后会自动产生EOC信号，将其与8031CPU板上的INT0相连接。在中断处理程序中，使用如下指令即可读取A/D转换的结果: MOV DPTR，#PORT MOVX A，@DPTR 五、实验电路: 六、实验步骤: 1( 0809的片选信号CS0809接CS0。 2( 电位器的输出信号AN0接0809的ADIN0。 3( EOC接CPU板的INT0. 七、程序框图: 主程序 中断服务程序 八、程序清单 九、附:8位并行A/D、D/A模块 8位A/D、D/A模块由ADC0809模数变换电路和DAC0832数模变换电路两部分组成，其电源、数据总线、地址总线和片选信号均由接口挂箱上的接口插座提供。 一、ADC0809电路 (1) ADC0809芯片引脚及功能 ADC0809是一种逐次逼近式8路模拟输入，8位数字量输出的A/D转 换器。其引脚如图3-25所示 图3-25 ADC0809管脚图 由图可见，ADC0809共有28引脚，采用双列直插式封装。其主要引脚功能如下: IN0~IN7:8路模拟信号输入端; D0~D7: 8路数字量输出端; ALE: 控制转换端，高电平有效; A、B、C:与ALE控制8路模拟通道切换，A、B、C分别与三根地址线或数据线相连，三者编码对应8个通道地址口。CBA=000~111分别对应IN0~IN7通道地址; OE:输出允许端，高电平有效; SC:启动信号输入端; CLK:时钟信号输入端; VR(+)、VR(-):参考电压输入端。 强调说明一点:ADC0809虽有8路模拟通道可同时输入8路模拟信号，但每个瞬间只能转换一路，各路之间的切换由软件变换通道地址实现。 ADC0809工作过程如下: 首先用指令选择0809的一个模拟输入通道，当执行MOVX @DPTR，A时，产生一个启动信号使START引脚送入脉冲，开始对选中通道转换。当转换结束后发出结束信号，置EOC为高电平，该信号可做中断信号;当读允许信号到，OE端有高电平，则可读出转换的数字量。利用MOVX A，@DPTR把该通道转换结果读到A累加器中。 (2) ADC0809电路图及说明 图3-26 ADC0809电路图 模块上的ADIN0~ADIN7插孔对应于图中ADIN0~ADIN7引脚; 模块上的EOC、CLK插孔分别对应于图中EOC、ADCLK引脚; A(OUT插孔为模拟电压输出，输出范围0V—5V，由模块上电位器A.ADJ分压得到。 CS0809的用法如前所述。 ADC0809的详细用法请查阅相关手册。 (3)ADC0809电路的基本测试方法 调整模块上最左边的10K电位器VREF.ADJ，用万用表测ADC0809芯片12脚的电压，将其调整到5V。 将A.OUT插孔和ADIN0插孔用导线连接，将CS0809片选排的CS3用跳线帽短接，CLK接CPU挂箱时钟发生电路的CLK3，EOC接CPU模块的 P1.0。 运行测试程序，设置断点，将ACC中的数据换算为电压(换算方法为ACC数据*5/256)，然后与万用表的实测数据相比较，如基本一致则说明该电路正常。然后对ADIN1~ADIN7也进行同样的测试，测试程序中地址需作相应的改变。测试参考程序如下: CSEG AT 0000H LJMP START CSEG AT 4100H PORT EQU 0A018H START: SETB P1.0 MOV DPTR, #PORT ;启动通道0 MOVX @DPTR,A WAIT: JNB P1.0 WAIT MOVX A, @DPTR NOP ;设断点处 JMP START END 二、DAC0832电路 (1) DAC0832芯片引脚及功能 DAC0832是8位D/A转换器，20脚双列直插式封装，其引脚及结构如图3-27所示。 图3-27 DAC0832管脚图 各引脚功能如下: DI0—DI7:8位数据线，作为8位数字信号输入端 ; ILE:数据锁存允许控制，高电平有效; WR1:第一级输入寄存器写选通控制，低电平有效，当CS=0、ILE=1、WR1=0时，数据信号被锁存到第一级寄存器中; XFER:数据传送控制，低电平有效; WR2:DAC寄存器写选通控制，低电平有效，当XFER=0、WR2=0时，输入寄存器状态传入DAC寄存器中; IOUT1:D/A转换器电流输出1端，输入数字量全为“1”时，IOUT1最大，输入数字量全为“0”时，IOUT1最小; IOUT2:电流输出2端， IOUT2+IOUT1=常数; RF:外部反馈信号输入端，内部以有反馈电阻，根据需要也可外接反 馈电阻; VR:基准电压输入端，电压范围+5V~+15V; DGND:数字信号接地端，最好与电源共地; AGND:模拟信号接地端，最好与基准电源共地。 (2) DAC0832电路图 图3-28 DAC0832电路图 模块上VOUT插孔对应于图中VOUT输出端，INPUT、OUT插孔不使用。 模块上最左边10K电位器VREF.ADJ对应于图中POT2，用于基准调节;中间10K电位器ZERO.ADJ对应于图中POT1，用于电位调节;1K电位器RANGE.ADJ对应于图中POT3，用于满量程调节。 0832芯片下方的跳线对应于图中JP1，用于单、双缓冲方式选择。 CS0809的用法如前所述。 DAC0832的详细用法请查阅相关手册。 (3)DAC0832电路的基本测试方法 用跳线帽选择0832的片选信号CS3，0832下方的跳线1、2端短接。 调整模块上10K电位器VREF.ADJ，用万用表测DAC0832芯片8脚的电压，将其调整到5V。 运行测试程序，在断点1处调整电位器ZERO.ADJ和RANGE.ADJ，使VOUT端的电压为5V。在断点2处测量VOUT端电压，如为1V则说明该部分电路正常。测试参考程序如下: CSEG AT 4000H LJMP START CSEG AT 4100H PORT EQU 0A018H START: MOV DPTR, #PORT ;输出FFH,调节满量程 MOV A, #0FFH MOV @DPTR, A INC DPTR MOV @DPTR, A NOP ;设置断点1处 MOV A，#33H MOV @DPTR, A INC DPTR MOV @DPTR, A NOP ;设置断点2处 JMP SATRT END