1、了解A/D轉換與單片機的接口; 2、了解ADC0809轉換性能及編程方法; 3、通過實驗了解單片機如何進行數(shù)據(jù)采集。 4、熟練Proteus仿真軟件的使用; 5、熟練單片機實驗箱的實驗操作。 二、實驗預習要求1、掌握ADC0808的工作原理; 2、掌握數(shù)碼管顯示的原理。 三、實驗設備和器件PC機 一臺 PROTEUS仿真軟件 一套 實驗箱 一臺 ISP下載器 一臺 51仿真器 一臺(可選) 四、實驗要求1、利用ADC0808/(0809)做A/D轉換器,由實驗板上的電位器提供模擬量輸入,編寫程序將模擬量轉換成二進制數(shù)字量,用P1口輸出到發(fā)光二極管顯示,或通過八段碼數(shù)碼管將數(shù)值顯示出來。實物板中使用ADC0809芯片,它與ADC0808是全兼容的。 五、實驗原理A/D 是模擬量到數(shù)字量的轉換,依靠的是模數(shù)轉換器(Analog to Digital Converter),簡稱ADC。A/D轉換器大致有三類:一是雙積分A/D轉換器,優(yōu)點是精度高,抗干擾性好,價格便宜,但速度慢;二是逐次逼近A/D轉換器,精度、速度、價格適中;三是并行A/D轉換器,速度快,價格也昂貴。 圖:ADC0808 上圖所示就是ADC0808。實驗用的ADC0808屬第二類,是含8 位A/D 轉換器、8 路多路開關,以及與微型計算機兼容的控制邏輯的CMOS組件,其轉換方法為逐次逼近型。ADC0808的精度為 1/2LSB。在AD 轉換器內部有一個高阻抗斬波穩(wěn)定比較器,一個帶模擬開關樹組的256 電阻分壓器,以及一個逐次通近型寄存器。8 路的模擬開關的通斷由地址鎖存器和譯碼器控制,可以在8 個通道中任意訪問一個單邊的模擬信號。具體的引腳功能如下: 1~5和26~28(IN0~IN7):8路模擬量輸入端。 8、14、15和17~21:8位數(shù)字量輸出端。 22(ALE):地址鎖存允許信號,輸入,高電平有效。 6(START): A/D轉換啟動脈沖輸入端,輸入一個正脈沖(至少100ns寬)使其啟動(脈沖上升沿使0808復位,下降沿啟動A/D轉換)。 7(EOC): A/D轉換結束信號,輸出,當A/D轉換結束時,此端輸出一個高電平(轉換期間一直為低電平)。 9(OE):數(shù)據(jù)輸出允許信號,輸入,高電平有效。當A/D轉換結束時,此端輸入一個高電平,才能打開輸出三態(tài)門,輸出數(shù)字量。 10(CLK):時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于640KHZ。 12(VREF(+))和16(VREF(-)):參考電壓輸入端。 11(Vcc):主電源輸入端。 13(GND):地。 23~25(ADDA、ADDB、ADDC):3位地址輸入線,用于選通8路模擬輸入中的一路。 查詢ADC0808的數(shù)據(jù)手冊可以知道其時序圖,如下圖所示。根據(jù)時序圖來編寫程序。 圖:ADC0808ADC的時序圖
六、Proteus使用的元器件七、原理圖設計總原理圖: 1.在Proteus中繪制單片機最小系統(tǒng),包括主控芯片、晶振電路和復位電路。
2. 添加ADC0808芯片,IN0端口連接可調電位器,ADDA、B、C三個端口接地,VREF+接電源,VREF-接地,EOC、CLOCK通過標號連接到單片機的P3.0和P3.1口,8個輸出口通過標號連接到單片機的P0口,P0口需要添加上拉排阻。 3.添加74LS02,2和6引腳共同連接到P2.7口,并添加電阻上拉;3引腳通過標號連接到P3.6,5引腳了解到P3.7,1引腳接入0808的START端口,4引腳接入0808的OE端口。 3.添加4位共陽數(shù)碼管,A-DP通過標號連接到P1口,1-4位選通過標號連接到P2.0-P2.3。 八、程序流程圖九、硬件連接圖1. 硬件電路 圖:8位共陽數(shù)碼管 圖:ADC0809模數(shù)轉換 2.硬件連接表
十、實驗步驟1、新建原理圖 - 打開Proteus 8,點擊新建工程;
- 命名工程,最好用英文或數(shù)字命名;
- 創(chuàng)建原理圖,選擇DEFAULT;
- 選擇不創(chuàng)建PCB設計;
- 創(chuàng)建固件項目,系列選擇8051,控制器選擇AT89C52,編譯器選擇Keil for 8051;
- 在左上角輸入所需元器件關鍵字,并在右側列表雙擊選取所需器件,點擊確定;
- 選取后,左側的器件欄窗口會有相應元器件列表;
2、新建程序 - 根據(jù)程序流程圖,在main.c文件中輸入完整程序代碼。
3、Proteus中編譯和仿真 - 在快捷工具欄中的下拉列菜單Debug /Release/配置選項中,選擇Debug。
- 然后在工程中,右鍵單擊AT89C52,在出現(xiàn)的下拉列表中選擇構建工程,或點擊工具欄構建工程圖標(或快捷鍵Ctrl+F7)進行構建工程,等待編譯完成。
- 編譯成功后,切換到原理圖狀態(tài)下點擊運行按鈕(或快捷鍵F12),可通過人機接口觀察程序的仿真結果,如下圖所示。
4、硬件實驗 - 連接ISP下載器一端到PC機USB接口,另一端連到目標板。
- 在快捷工具欄中的下拉列菜單Debug /Release/配置選項中,選擇Release。
- 點擊工程設置,并按如下步驟設置,設置完成后點擊確定;
- 出現(xiàn)固件上傳完成提示,表示程序上傳成功。
- 實驗現(xiàn)象參考附件視頻。
十一、參考程序參考程序見光盤 十二、實驗現(xiàn)象程序下載并運行后,數(shù)碼管顯示當前電壓值,調節(jié)電位器在0—5V調節(jié)電壓,數(shù)碼管跟隨顯示。附GIF圖和實驗視頻。
實驗13現(xiàn)象.gif (492.36 KB, 下載次數(shù): 57)
下載附件
2021-11-4 04:06 上傳
Proteus仿真只能用8.1版本打開,
Keil程序下載:
ADC0809模數(shù)轉換實驗.rar
(731.2 KB, 下載次數(shù): 150)
2021-11-3 20:39 上傳
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