《单片机原理及接口技术项目化教程》项目7数字电压表的设计.pptVIP

设计一简易数字电压表，电压测量范围为0~+5V，使用三位数码管显示被测电压值，显示值精确到小数点后两位。项目说明项目七简易数字电压表的设计任务一A/D转换器与单片机的接口电路设计任务二简易数字电压表的软件设计项目内容任务要求知识储备：任务实施任务要求知识储备：ADC0809的工作时序任务实施ADC0809与单片机的接口技术ADC0831与单片机的接口技术任务一任务要求设计典型A/D转换器与单片机的接口电路。能力目标：能设计典型A/D转换器与单片机的接口电路。知识目标：熟悉A/D转换器的定义、分类及主要技术指标；熟悉常用A/D转换器的引脚功能。ADC与单片机的接口电路一、ADC概述三、ADC0809与单片机接口技术二、ADC的主要技术指标四、ADC0831与单片机接口技术任务一知识储备—ADC与单片机的接口技术一、ADC概述能实现将模拟量转换成数字量的器件称为模数转换器，即A/D转换器（ADC）。任务一知识储备—ADC与单片机的接口技术（一）A/D转换器分类按工作原理的不同分为：逐次比较型、双积分型、Σ-Δ式、V/F型；按转换速度分为：高速和低速；按位数分为：8位、10位、12位、16位；按数字量输出接口分为：串口和并口。逐次比较型A/D转换器具有转换精度、转换速度和价格都适中的优点，是最常用的A/D转换器件。（二）ADC的主要技术指标1.转换时间和转换速率转换时间是完成一次A/D转换所需要的时间，转换时间的倒数为转换速率。转换时间越短，转换速度越快。2.分辨率分辨率表示AD转换器对微小输入量变化的敏感程度，通常指使输出数字量变化一个相邻数码对应输入模拟电压的变化量。例：一个5V满刻度的8位ADC能分辨输入电压变化最小值是多少？若数字量输出为204，对应输入电压为多少？能分辨输入电压变化最小值为：数字量输出为204，对应输入电压为：任务一知识储备—ADC与单片机的接口技术3.转换精度AD转换器的精度是指与数字输出量所对应的模拟输入量的实际值与理论值之间的差值。在AD转换电路中，与每个数字量对应的模拟输入量并非是一个单一的数值，而是一个范围值△，其中△的大小理论上取决于电路的分辨率。定义△为数字量的最小有效位LSB。但在外界环境的影响下，与每一数字输出量对应的输入量的实际范围往往偏离理论值△。转换精度通常用最小有效位的LSB的分数值表示。目前常用的A/D转换芯片转换精度为1/4~2LSB。任务一知识储备—ADC与单片机的接口技术ADC0809是典型的8位、8输入通道、并行输出接口的逐次逼近式A/D转换器，可转换基准电压以下的单极性电压信号。外形图如图所示，28引脚双列直插封装。任务一知识储备—ADC与单片机的接口技术二、ADC0809与单片机接口技术1.ADC0809内部结构任务一知识储备—ADC与单片机的接口技术2.ADC0809外部引脚功能IN0～IN7：8路模拟量输入端。ADDC、ADDB、ADDA：8路模拟开关的地址选通信号输入端。3个输入端的信号为000～111时，接通IN0～IN7对应通道。ALE：地址锁存允许信号输入端。向此引脚输入一个200ns以上的正脉冲时，选通相应的模拟输入通道。OUT1~OUT8：8位数字量输出?端，OUT1输出8位数字量的最高位，OUT8输出8位数字量的最低位任务一知识储备—ADC与单片机的接口技术START：启动A/D转换控制信号输入端。输入一个200ns以上的正脉冲，脉冲下降沿到来后开始A/D转换，转换期间该输入端保持为低电平。CLOCK：时钟信号输入端，频率一般为500KHz。EOC：转换结束信号输出端。A/D转换期间EOC输出为低电平，转换结束后EOC输出为高电平。OE：输出允许控制端。当OE输入为高电平时，转换结果数据出现在并行输出引脚。当OE输入为低电平时，并行输出引脚对外呈高阻状态。VREF(+)、VREF(-)：基准电源的正、负输入端。一般接+5V和0。任务一知识储备—ADC与单片机的接口技术任务一知识储备—ADC与单片机的接口技术三、ADC0831与单片机的接口技术ADC0831是单输入通道、串行输出接口的逐次逼近型A/D转换器，可转换参考电压以下的单极性电压信号。图为ADC0831引脚图，共8个引脚，各引脚名称及引脚功能详细说明如下：CS：片选端，低电平有效。VIN(+)、VIN(-)：差分输入端。VREF：参考电压输入端，+5V。DO：串行数据输出端。CLK：时钟输入端。任务一任务实施1.确定设计方案使用ADC0809、ADC0831两种不同类型的A/D转换器对模拟电压进