数据采集AD转换实验报告.doc

学生实验报告册课程名称学 院专业班级姓 名学 号指导教师成 绩学年学期2017-2018学年 秋学期重庆邮电大学教务处制实验项目名称数据采集_A/D转换实验地点控制专题实验室C611/C612实验时间第九周周三第9-12节实验指导教师仇国庆成绩一、实验目的(1)掌握AD转换与单片机接口的方法；(2)了解AD转换芯片0809转换性能及编程方法；(3)通过实验链接了解单片机如何进行数据采集。二、实验原理(或设计方案)实验原理ADC0809是8位的A/D转换器，每采集一次一般需100s。由于ADC0809 A/D转换器转换结束后会自动产生EOC信号(高电平有效)，取反后将其与8031的INT0相连，可以用中断方式读取A/D转换结果。ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。1 ADC0809的内部逻辑结构如下图所示，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。2 ADC0809引脚结构ADC0809各脚功能如下 D7 D08位数字量输出引脚。IN0 IN78位模拟量输入引脚。VCC5V工作电压。GND地。REF()参考电压正端。REF(-)参考电压负端。STARTA/D转换启动信号输入端。ALE地址锁存允许信号输入端。(以上两种信号用于启动A/D转换). EOC转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。OE输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。CLK时钟信号输入端(一般为500KHz)。A、B、C地址输入线。3 ADC0809对输入模拟量要求信号单极性，电压范围是05V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。地址输入和控制线4条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IN0IN7上的一路模拟量输入。通道选择表如下表所示。CBA选择模拟通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7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。OE1，输出转换得到的数据；OE0，输出数据线呈高阻状态。D7D0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。4 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实验设计电路图如下三、实验仪器设备、材料装有proteus、keil 4的电脑一台4、 实验步骤(或设计过程)实验设计思路采集到的信号通过A/D转换芯片输出后转到单片机处理后送到显示器显示出来。实验步骤1.根据原理图在电脑上proteus软件中画出仿真图。2.打开keil4 软件根据原理图写出程序，并保存生成.hex文件，然后到proteus仿真界面点击51单片机选中.hex文件后开始仿真。实验程序 includereg52.h sbit duanP20; sbit wei P21; sbit ADC0808_OE P37; sbit ADC0808_ALE P36; sbit ADC0808_ADDC P35; sbit ADC0808_ADDB P34; sbit ADC0808_ADDA P33; sbit ADC0808_EOC P32; sbit ADC0808_START P31;unsigned char code table100X3f,0X06,0X5b,0X4f,0X66,0X6d,0X7d,0X07,0X7f,0X6f,;void Delaymsunsigned char x unsigned char i,j; i2*x; j199; do while j; while i;void display unsigned char a,b,c duan1;wei0;P0tablea; Delayms10; duan0;wei1;P00XFE; Delayms10;P00XFF; duan1;wei0;P0tableb; Delayms10; duan0;wei1;P00XFd; Delayms10;P00XFF; duan1;wei0;P0tablec; Delayms10; duan0;wei1;P00XFb; Delayms10;P00XFF;Delayms10;unsigned char getadunsigned char x ADC0808_START0; ADC0808_OE0; ADC0808_ADDCx/4; ADC0808_ADDBx-ADC0808_ADDC*4/2; ADC0808_ADDAx-ADC0808_ADDC*4-ADC0808_ADDB*2; Delayms10; ADC0808_ALE1; slect channel ADC0808_START1; Delayms10; ADC0808_START0; whileADC0808_EOC1 ADC0808_OE1;void mian unsigned char a,b,c; getad3; while1; displayP1/100,P1/1010,P110; 五、实验过程原始记录数据、图表、计算等(或设计计算、图纸等)六、实验结果及分析(或设计总结)实验结果如上图。在本次实验中我初步了解到了A/D转换芯片和单片机接口的以及编程的方法，对用于A/D转换的芯片ADC0809的性能及编程方法有了更加深刻的了解，也是我对单片机如何采集到数据并进行处理有了更深的了解。七、评阅意见 评阅人签字评阅日期