51單片機AD轉換電路設計實現

51單片機AD轉換電路設計實現

關於AD轉換的原理，大家在《數字電子技術》中已經學過，這裡做過多的介紹，本文介紹一款經典的8位AD轉換晶片ADC0804，基於51單片機設計AD轉換電路，並完成測量值的轉換。

1 晶片引腳介紹

CS:片選信號，低電平有效，即CS=0時候晶片才能正常工作，單獨一個ADC0804晶片時候直接置零。當有多個晶片時候可以通過片選信號實現分時復用。

WR:低電平有效，當WR信號由高到低時候實現一次ADC轉換。

RD:低電平有效，RD=0時候可以讀取數據。

Vin+:模擬電壓輸入端。

Vin-:一般接地，當模擬電壓是雙邊輸入時候Vin+和Vin-分別接模擬電壓的正負極。

VREF/2：參考電壓接入引腳，可懸空或接外界電壓。接外電壓時候晶片的參考電壓為所接電壓的兩倍。懸空時候晶片參考電壓為VCC。

CLKR/CLKIN：外接RC電路產生轉換所需的時鐘信號，CLK=1/1.1RC。

AGND和DGND：模擬和數字地。

INTR:中斷請求信號輸出引腳，當完成一次AD轉換後該引腳為低電平，一般與單片機的中斷信號相連。

DB0~DB7:輸出轉換後的八位二進位結果。

2 ADC0804的一般接法：

Proteus仿真電路：

3 ADC0804的工作時序：

啟動轉換時序

先將CS置低電平，晶片開始工作，WR隨後置低，經過一段時間的低電平之後，WR拉高，AD轉換啟動，經過1-8個A/D時鐘周期後，模數轉換完成，INTR引腳拉低，通知單片機本次轉換完成。

數據讀取時序

當INTR為低電平時，先將CS置低，接著RD置低，經過一段時間後數字輸出口上的數據達到穩態，此時單片機可以讀取數據，讀取完成後將RD拉高，最後將CS拉高。INTR自動變化，無需人為操作。一般在只有一片ADC0804晶片時候，可以一直將CS置低。

4 仿真實現

51單片機讀取ADC0804數據的方式有兩種，一種是通過不斷掃描的方式讀取；另一種是將ADC0804的INTR引腳接單片機的中斷引腳，當AD轉換完成後，通過外部中斷的方式通知單片機讀取數據。

4.1 掃描的方式

Proteus仿真電路圖

原始碼：

include <intrins.h>sbit CS=P3^5;sbit adrd=P3^7;sbit adwr=P3^6;unsigned char code display[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};unsigned char com[]={0x01,0x02,0x04,0x08};unsigned char num,num2=0,time[4]={0,0,0,0},val;float val2;unsigned int val3;void main(){TMOD=0x01;TH0=(65536-917)/256;TL0=(65536-917)%256;;EA=1;ET0=1;TR0=1;CS=0;while(1){adwr = 1;//_nop_();adwr = 0;//_nop_();adwr = 1;//P1 = 0xff;//adrd = 1;//_nop_();adrd = 0;//_nop_();val = P1;//adrd = 1;//val2=((val*1.0/255)*5.0);val3=val2*1000;time[0]=val3/1000;time[1]=val3%1000/100;time[2]=val3%100/10;time[3]=val3%10;}}void Timer0() interrupt 1{TH0 = (65536-917)/256;TL0 = (65536-917)%256;;num++;if(num==10){num=0;P0=~com[num2];P2=0xff;if(num2==0){P2=display[time[num2]]|0x80;}else{P2=display[time[num2]];}num2++;if(num2>=4)num2=0;}}

4.2 外部中斷的方式

Proteus仿真電路

原始碼：

include <intrins.h>sbit CS=P3^5;sbit adrd=P3^7;sbit adwr=P3^6;unsigned char code display[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};unsigned char com[]={0x01,0x02,0x04,0x08};unsigned char num,num2=0,time[4]={0,0,0,0},val;float val2;unsigned int val3;void Delay50ms() //@11.0592MHz{unsigned char i, j, k;_nop_();_nop_();i = 3;j = 26;k = 223;do{do{while (--k);} while (--j);} while (--i);}void main(){TMOD=0x01;TH0=(65536-917)/256;TL0=(65536-917)%256;;EA=1;ET0=1;TR0=1;EX0=1;IT0 = 0;CS=0;while(1){adwr = 1;//_nop_();adwr = 0;//_nop_();adwr = 1;//Delay50ms();}}void Timer0() interrupt 1{TH0 = (65536-917)/256;TL0 = (65536-917)%256;;num++;if(num==10){num=0;P0=~com[num2];P2=0xff;if(num2==0){P2=display[time[num2]]|0x80;}else{P2=display[time[num2]];}num2++;if(num2>=4)num2=0;}}void Init0() interrupt 0{adrd = 1;//_nop_();adrd = 0;//_nop_();val = P1;//adrd = 1;//val2=((val*1.0/255)*5.0);val3=val2*1000;time[0]=val3/1000;time[1]=val3%1000/100;time[2]=val3%100/10;time[3]=val3%10;}