基于ADC0809和51單片機的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計
ADC0809是8路8位A/D轉(zhuǎn)換器(即分辨率8位),具有轉(zhuǎn)換起??刂贫?,轉(zhuǎn)換時間為100μs采用單+5V電源供電,模擬輸入電壓范圍為0~+5V,且不需零點和滿刻度校準(zhǔn),工作溫度范圍為-40~+85℃功耗可抵達約15mW。
ADC0809芯片有28條引腳,采用雙列直插式封裝,圖3所示是其引腳排列圖。各引腳的功能如下:本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/172648.htm
IN0~IN7:8路模擬量輸入端;
D0~D7:8位數(shù)字量輸出端;
ADDA、ADDB、ADDC:3位地址輸入線,用于選通8路模擬輸入中的一路;
ALE:地址鎖存允許信號,輸入,高電平有效;
START:A/D轉(zhuǎn)換啟動信號,輸入,高電平有效;
EOC:A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號,輸出,當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時,此端輸出一個高電平(轉(zhuǎn)換期間一直為低電平);
OE:數(shù)據(jù)輸出允許信號,輸入,高電平有效。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時,此端輸入一個高電平才能打開輸出三態(tài)門,輸出為數(shù)字量;
CLK:時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高640kHz;
REF(+)、REF(-):基準(zhǔn)電壓;
Vcc:電源,單一+5V;
GND:地。
ADC0809工作時,首先輸入3位地址,并使ALE為1,以將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼可選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位;下降沿則啟動A/D轉(zhuǎn)換,之后,EOC輸出信號變低,以指示轉(zhuǎn)換正在進行,直到A/D轉(zhuǎn)換完成,EOC變?yōu)楦唠娖剑甘続/D轉(zhuǎn)換結(jié)束,并將結(jié)果數(shù)據(jù)存入鎖存器,這個信號也可用作中斷申請。當(dāng)OE輸入高電平時,ADC的輸出三態(tài)門打開,轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量可輸出到數(shù)據(jù)總線。
A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)決定著信號采集的精度和分辨率。對于8通道的輸入信號,其分辨率為0.5%。8位A/D轉(zhuǎn)換器的精度為:
2.2 ADC0809的工作時序
圖4所示是ADC0809的工作時序圖。從該時序圖可以看出,地址鎖存信號ALE在上升沿將三位通道地址鎖存,相應(yīng)通道的模擬量經(jīng)過多路模擬開關(guān)送到A/D轉(zhuǎn)換器。啟動信號START上升沿復(fù)位內(nèi)部電路,START的下降沿啟動轉(zhuǎn)換,此時轉(zhuǎn)換結(jié)束信號EOC呈低電平狀態(tài),由于逐位逼近需要一定過程,所以,在此期間,模擬輸入量應(yīng)維持不變,比較器要一次次比較,直到轉(zhuǎn)換結(jié)束,此時變?yōu)楦唠娖?。若CPU發(fā)出輸出允許信號OE(輸出允許為高電平),則可讀出數(shù)據(jù)。另外,ADC0809具有較高的轉(zhuǎn)換速度和精度,同時受溫度影響也較小。
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