51单片机经典范例演练5 A/D转换原理及转换器介绍

Ele_insect

大家都知道，在现实生活中，我们不只会遇到离散的数字量，像声音电压等连续变化的模拟量也很重要。
51单片机只能使用符合TTL电平标准的数字量，而在基础款的51单片机中，并没有集成数模转换的功能。那么为了让单片机可以处理这些模拟量，我们势必要借助其他芯片的帮助。
# ]. j& C1 Z, |& ?借助A/D转换芯片，我们可以将外部的模拟量转化为数字量输入单片机，也可以将单片机的数字量转换为模拟量输出外界。

2 |) O2 r4 i, K一、A/D转换原理
. V5 X, P  \2 UA/D转换常用如下几种方式：
! I7 Q& [  [0 A( `+ b1、逐次逼近法
逐次逼近型A/D转换器应用比较广泛，基本原理就是先将逐次逼近寄存器最高位置1，并送入D/A转换器生成模拟量V0，使用V0与输入的模拟量Vi进行比较，如果V0大于Vi则该位被保留，否则被清除。然后将寄存器次高位 置1，并不断重复上述操作，直到得出输入模拟量所对应的数字量。
2、双积分法
基本原理为，对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分，将输入电压平均值变换为与之成正比的时间间隔，然后利用时钟脉冲和计数器测量出时间间隔，由此得到相应的数字量输出。可以看出，这是一种间接A/D转换器，是对输入电压的平均值进行转换，所以具有很强的抗工频干扰能力。
8 T: c# L1 m$ ~3、电压频率转换法
当模拟电压Vi加到V/F的输入端，便产生频率F与Vi成正比的脉冲，在一定的时间内对该脉冲信号计数，将统计到计数器的计数值正比于输入电压Vi，完成A/D转换。

, ~; j9 o% N0 N2 T0 |二、ADC0809 A/D转换器介绍
0 j) j& y/ K% X+ O今天我们要了解的ADC0809 A/D转换器就是一款使用逐次逼近法的CMOS芯片，它使用单电源供电，转换时间100us，输入电压范围0V-5V，通过三位地址选择位来处理8路模拟量输入，可与TTL电平兼容。

, [# y$ l+ r% i单片机与ADC0809的通信有：查询、中断、延时三种方式。
) x; H) e# g+ w" n# [9 O4 Z" h+ g1.查询方式：单片机使用轮询方式查看EOC引脚状态，低电平说明转换正在进行，高电平证明转换完成，单片机将OE线（读数据允许线）变为高电平，读出数据；
+ @$ d; N1 @* Z7 J% l9 Y+ L* D0 ~9 T2.中断方式：单片机的外部中断引脚接ADC0809的EOC引脚，在中断程序中进行读数据操作；
0 ?" Z- X# {8 }. w" U9 g* r4 h* T3.延时方式：ADC0809转换时间为100us，所以可以使用定时器定时，每间隔一段时间（>100us）就读取一次数据。
" D4 ~# S) M7 u" t! Z这三种方式程序都不困难，特别是查询方式，只需要通过软件的方式进行，无需调用外部中断寄存器与定时器作为辅助。但当然，这种方式缺点也比较大，如果A/D转换器因为硬件软件原因没有工作，整个程序就会卡在循环中无法跳出，无法进行其他操作。
建议大家自行使用ADC0809转换器，并配合之前讲过的LCD1602显示屏，尝试制作一款电压测量仪器，这个项目难度适中，所要注意的是由于ADC0809采用并行方式输出数据，接线比较多，建议按类型将导线归类连接，不要在简单的问题上出错。
7 |3 f3 C; X6 j) R! D“范例演练”设置了六篇公众号内容，大家能够将前五篇多多练习就可以对51单片机的认识更进一步，甚至可以举一反三，自己设计完成一些实用的小项目。
  @% N  Q" q2 Y) \/ N在下次也就是最后一次课程中，我们将简单了解一下现在火热的神经网络在单片机中的实现。

STGing

6666，很不错哦。

CRAZY_argentina

很强啊。老厉害了