数据采集AD转换实验报告

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A\D转换与单片机接口的方法；（2）了解A\D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100μs。由于ADC0809A/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~D0：8位数字量输出引脚。IN0~IN7：8位模拟量输入引脚。VCC：+5V工作电压。GND：地。REF（+）：参考电压正端。REF（-）：参考电压负端。START：A/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0－5V，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IN0－IN7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。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。(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、keil4的电脑一台四、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.hsbitduan=P2^0;sbitwei=P2^1;sbitADC0808_OE=P3^7;sbitADC0808_ALE=P3^6;sbitADC0808_ADDC=P3^5;sbitADC0808_ADDB=P3^4;sbitADC0808_ADDA=P3^3;sbitADC0808_EOC=P3^2;sbitADC0808_START=P3^1;unsignedcharcodetable[10]={0X3f,0X06,0X5b,0X4f,0X66,0X6d,0X7d,0X07,0X7f,0X6f,};voidDelayms(unsignedcharx){unsignedchari,j;i=2*x;j=199;do{while(--j);}while(--i);}voiddisplay(unsignedchara,b,c){duan=1;wei=0;P0=table[a];Delayms(10);duan=0;wei=1;P0=0XFE;Delayms(10);P0=0XFF;duan=1;wei=0;P0=table[b];Delayms(10);duan=0;wei=1;P0=0XFd;Delayms(10);P0=0XFF;duan=1;wei=0;P0=table[c];Delayms(10);duan=0;wei=1;P0=0XFb;Delayms(10);P0=0XFF;Delayms(10);}unsignedchargetad(unsignedcharx){ADC0808_START=0;ADC0808_OE=0;ADC0808_ADDC=x/4;ADC0808_ADDB=(x-ADC0808_ADDC*4)/2;ADC0808_ADDA=(x-ADC0808_ADDC*4-ADC0808_ADDB*2);Delayms(10);ADC0808_ALE=1;//slectchannelADC0808_START=1;Delayms(10);ADC0808_START=0;while(ADC0808_EOC==1)ADC0808_OE=1;}voidmian(){unsignedchara,b,c;getad(3);while(1);{display(P1/100,P1/10%10,P1%10);}}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：