8位A/D转换器ADC0809
时间:2015-11-02 07:28 来源:自动控制网
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ADC0809是单片双列直插式集成电路芯片，是8通路8位A／D转换器，其主要特点是：分辨率8位；总的不可调误差±1LSB；当模拟输入电压范围为0～5V时，可使用单一的+5V电源；转换时间100μs；温度范围-40～+  ；不需另加接口逻辑可直接与CPU连接；可以输入8路模拟信号；输出带锁存器；逻辑电平与TTL兼容。 1、电路组成及转换原理 ADC0809是一种带有8位转换器、8位多路切换开关以及与微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。8位A/D转换器的转换方法为逐次逼近法。在A/D转换器的内部含有一个高阻抗斩波稳定比较器，一个带有模拟开关树组的256R分压器，以及一个逐次逼近的寄存器。八路的模拟开关由地址锁存器和译码器控制，可以在八个通道中任意访问一个单边的模拟信号，其原理框图如图1所示。 图1 ADC0808/0809原理框图 ADC0809无需调零和满量程调整，又由于多路开关的地址输入能够进行锁存和译码，而且它的三态TTL输出也可以锁存，所以易于与微处理机进行接口。 从图中可以看出，ADC0809由两大部分所组成，第一部分为八通道多路模拟开关，它的基本原理与CD4051类似。它用于控制C、B、A端子和地址锁存允许端子，可使其中一个通道被选中。第二部分为一个逐次逼近型A/D转换器，它由比较器、控制逻辑、输出缓冲锁存器、逐次逼近寄存器以及开关树组和256R电阻分压器组成。后两种电路（即开关树组和256R电阻分压器）组成D/A转换器。控制逻辑用来控制逐次逼近寄存器从高位到低位逐次取“1”，然后将此数字量送到开关树组（8位开关），用来控制开关 ～ 与参考电平相连接。参考电平经256R电阻分压器，则输出一个模拟电压 ， 、 在比较器中进行比较。当 > 时，本位D＝0；当 ≤ 时，则本位D＝1。因此，从 ～ 比较8次即可逐次逼近寄存器中的数字量，即与模拟量 所相当的数字量相等。此数字量送入输出锁存器，并同时发转换结束脉冲。 2、ADC0808/0809的外引脚功能 图2 ADC0808/0809管脚排列图 ADC0808/0809的管脚排列如图2所示，其主要管脚的功能如下： IN0～IN7——8个模拟量输入端。 START——启动A/D转换器，当START为高电平时，开始A/D转换。 EOC——转换结束信号。当A/D转换完毕之后，发出一个正脉冲，表示A/D转换结束。此信号可用作为A/D转换是否结束的检测信号或中断申请信号。 OE——输出允许信号。如此信号被选中时，允许从A/D转换器锁存器中读取数字量。 CLOCK——时钟信号。 ALE——地址锁存允许，高电平有效。当ALE为高电平时，允许C、B、A所示的通道被选中，并将该通道的模拟量接入A/D转换器。 ADDA、ADDB、ADDC——通道号地址选择端，C为最高位，A为最低位。当C、B、A全零（000）时，选中IN0通道接入；为001时，选中INl通道接入；为111时，选中IN7通道接入。 ～ ——数字量输出端。 （+）、 （-）——参考电压输入端，分别接+、-极性的参考电压，用来提供D/A转换器权电阻的标准电平。在模拟量为单极性输入时； （+）＝5V， （-）＝0V，当模拟量为双极性输入时， （+）、 （-）。 |
ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。A，B和C为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模拟量输入。通道选择表如下表所示。
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C |
B |
A |
选择的通道 |
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0 |
0 |
0 |
IN0 |
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0 |
0 |
1 |
IN1 |
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0 |
1 |
0 |
IN2 |
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0 |
1 |
1 |
IN3 |
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1 |
0 |
0 |
IN4 |
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1 |
0 |
1 |
IN5 |
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1 |
1 |
0 |
IN6 |
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1 |
1 |
1 |
IN7 |
数字量输出及控制线：11条
ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE＝1，输出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态。D7－D0为数字量输出线。
CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ，
VREF（＋），VREF（－）为参考电压输入。
2． ADC0809应用说明
（1）． ADC0809内部带有输出锁存器，可以与AT89S51单片机直接相连。
（2）． 初始化时，使ST和OE信号全为低电平。
（3）． 送要转换的哪一通道的地址到A，B，C端口上。
（4）． 在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。
（5）． 是否转换完毕，我们根据EOC信号来判断。
（6）． 当EOC变为高电平时，这时给OE为高电平，转换的数据就输出给单片机了。
3． 实验任务
如下图所示，从ADC0809的通道IN3输入0－5V之间的模拟量，通过ADC0809转换成数字量在数码管上以十进制形成显示出来。ADC0809的VREF接＋5V电压。
4． 电路原理图
C语言源程序
#include
unsigned char code dispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,
0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};
unsigned char dispbuf[8]={10,10,10,10,10,0,0,0};
unsigned char dispcount;
sbit ST="P3"^0;
sbit OE="P3"^1;
sbit EOC="P3"^2;
unsigned char channel="0xbc";//IN3
unsigned char getdata;
void main(void)
{
TMOD=0x01;
TH0=(65536-4000)/256;
TL0=(65536-4000)%256;
TR0=1;
ET0=1;
EA=1;
P3=channel;
while(1)
{
ST=0;
ST=1;
ST=0;
while(EOC==0);
OE=1;
getdata=P0;
OE=0;
dispbuf[2]=getdata/100;
getdata=getdata%10;
dispbuf[1]=getdata/10;
dispbuf[0]=getdata%10;
}
}
void t0(void) interrupt 1 using 0
{
TH0=(65536-4000)/256;
TL0=(65536-4000)%256;
P1=dispcode[dispbuf[dispcount]];
P2=dispbitcode[dispcount];
dispcount++;
if(dispcount==8)
{
dispcount=0;
}
}