单片机课设AD转换.docVIP

目录 摘要：A/D转换是指将模拟信号转换为数字信号，这在信号处理、信号传输等领域具有重要的意义。常用的A/D转换电路有专用A/D集成电路、单片机ADC模块，前者精度高、电路复杂，后者成本低、设计简单。基于单片机的A/D转换电路在实际电路中获得了广泛的应用，论文对这一电路结构进行了详细的研究。 关键词：单片机；AD转换器；电路 （二）前言：在设计一个控制系统时，首先要对系统进行分析明确设计任务和设计要求，作为系统方案设计的依据。合理选着系统的构成方案，合理规划分硬件和软件的功能，以有利于兼顾性能、价格比和缩短开发周期。硬件设计应以在充分满足系统功能的前提下最简单为原则，在系统的运用中，单片机被广泛运用。A/D转换的方法是由传输信号与接收信号图解方法，借助这种方法可以在已知发，接收点和存储的条件下，制造出各式各样的电器产品。 （三）目的要求：一．要求 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。 二．目的 掌握A/D转换与单片机的接口方法。 了解A/D芯片ADC0809转换性能及编程方法。 通过设计了解单片机如何进行数据采集。 三．原理 1. ADC0809读写原理 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。 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 2.电路原理 实验板连接：将ADC0809的片选信号CS0809接CS0；电位器的输出信号AN0接0809的ADIN0；EOC接CPU板的INT0. 四．编程要点 学习ADC0809原理（参考教材第8章内容），了解本实验电路原理，数码管显示模拟量参照题目5。 五．基本任务 1.利用实验设备正确接线。画出整体原理图。 2.编制采集模拟电压信号及显示程序，并调试运行正确。 3.画出程序流程图。 总体设计 数据采集，主要由三大模块组成：A/D转换模块，8051单片机模块和七段译码显示模块。 首先，通过实验箱产生0---5V可调电压；然后，将0---5V可调电压输入A/D转换进行数模转换，将0---5V的模拟量转换成00H-----FFH的数字信号，出入到单 片机中，作为输入量进行倍率变换，并经软件编程实现动态扫描，最终在七段译码显示管上显示出温度变化。 该方案的前面部分本应用温度传感器，但试验设备不足，便用0---5V电压代替，之后的过程理论上皆可由实验箱和编程实现，所以具有较高的可行性。 硬件电路 5.1总体硬件电路图 基于ADC0809的模数转换电路主要由两部分电路组成：单片机最小系统和ADC0809的电路。如图所示ADC0809电路完成模拟量到数字量的转换，单片机完成接收、存储并处理数据的任务。 5.2单片机最小系统电路 5.2.1最小系统电路图 单片机最小系统电路图主要由主要由8051单片机、复位电路和晶振电路组成。 5.2.2 8051单片机简介 8位CPU。 布尔代数处理器，具有位寻址能力。 128B内部RAM数据存储器，21个专用寄存器。 4KB内部掩膜ROM程序存储器。 两个16位可编程定时器/计数器。 32个（4*8位）双向可独立寻址的I/O接口。 一个全双工UART(异步串行通信口)。 5个中断源，两级中断优先级的中断控制器。 时钟电路，外接晶振和电容可产生1.2~12MHz的时钟频率。 外部程序存储器寻址空间为64KB,外部数据存储器寻址空间为64KB。 111条指令，大部分为单字节指令。 单一+5V电源供电，双列直插40引脚DIP封装。 5.2.3 复位电路 复位电路有两种：上电自动复位和上电/按键手动复位。在这里我们采用上电/按键手动复位，如图所示按下按键SW，电源对电容C充电，使RESET端快速达到高电平。松开按键，电容向芯片的内阻放电，恢复为低电平，从而使单片机可靠复位。既可上电复位，又可按键复位。一般R1选470欧姆，R2选8.2K欧姆，C选