多路电压采集.pdf-资料库

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编号：单片机实训 (论文)说明书题目：多路电压采集院（系）：应用科技学院专业：电子信息工程学生姓名：学号：指导教师： 2008 年 12 月 25 日

摘要本课程设计利用 ADC0809 的 A/D 转换原理，将被测的多路模拟量转换成数字量,并用数字方式显示测量结果。本系统以单片机 AT89S52 为系统的控制核心,结合 A/D 转换芯片 ADC0809 设计一个多路电压采集系统，其中 A/D 转换结果经过 AT89S52 处理，最后通过数码管显示相应的数值。本系统通过一个按键可以选择 8 路 0－5V 之间的直流电压值进行测量，并在四位数码管上显示相应的数值。读数据准确，测量方便。关键词:AT89S52；ADC0809 1

Abstract ADC0809 use the curriculum design of A/D conversion principle, will be measured in multi-channel analog to digital volume, and the figures show the measurement results. Single-chip AT89S52 the system to control the core of the system, combined with A /D conversion chip ADC0809 voltage design a multi-channel acquisition system, in which A/D conversion results AT89S52 After processing, the final adoption of digital tube display the corresponding values. The system can choose a button through the 8-way 0-5V DC voltage between the measured values, and four digital tube display the corresponding values. Readingthe data is accurate, convenient measurement. Key words: AT89S52; ADC0809 2

目录引言 ……………………………………………………………………………3 1 硬件介绍………………………………………………………………………3 1.1 硬件系统分析 ………………………………………………………………3 1.2 模块分析……………………………………………………………………3 2 软件介绍 …………………………………………………………………6 2.1 程序分析……………………………………………………………………8 2.2 程序源代码…………………………………………………………………8 3 结论 ………………………………………………………………………13 谢辞 …………………………………………………………………………14 参考文献 ……………………………………………………………………15 附录 …………………………………………………………………………16 3

引言：单片机自 20 世纪 70 年代问世以来,以其极高的性能价格比,深受人们的重视和关注, 应用很广、发展很快。而现在的消费类产品、通讯类产品、仪器仪表、工业测控系统中，逐渐形成了以一个或多个单片机组成的比较简单、方便和科学的智能控制系统。单片机的应用从根本上改变了控制的传统设计思想和设计方法。以前才用硬件电路实现的大部分控制功能，基本上都可以用单片机通过软件来实现。以前自动控制中 PID 调节，现在可以用单片机实现具有智能化的数字计算控制、模糊控制和字适应控制。这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制叫微控技术，也即是单片机控制技术。本次设计是对多路电压的数字化专进行学习和研究，将电压数字化处理，利用 ADC0809 实现模拟电压的数字化转换，经过微处理芯片 AT89S52 处理，最后通过数码管显示相应的电压值。AT89S52 和 ADC0809 实现了比较科学、方便和简单的数据处理理念。 1 硬件介绍 1.1 硬件系统分析 1.系统总分析根据设计要求,系统可分为微处理模块,显示模块,,电压采集模块。其系统原理框图如图１: 电压采集模块电源模块 A/D 转换电压显示模块按键调节模块微处理控制模块 2.功能介绍图 1 总系统框图本次设计通过 1 个按键选择电压的输入通道，经过 ADC0809 进行 A/D 转换后,由微处理器 AT89S52 数据处理后获得真实值,最后在数码管上显示相应的电压值。 1.2 模块分析 1.微处理控制模块：由微处理芯片 AT89S52 和其外部电路组成，主要负责处理 4

ADC0809-A/D 转换器的数据，将 ADC0809 转换后的数据转化为真实值并输出给数码管显示。电路图如图 2：图 2 微处理控制模块 2.电压采集模块：主要由 A/D 转换芯片 ADC0809 和 D 触发器（74LS74）及相应的外围电路组成，负责电压采集并转化为数字量。电路图如图 3：（J3 接 P1 口）图 3 电压采集模块 ADC0809 是采样频率为 8 位的、以逐次逼近原理进行模—数转换的器件。其内部有一个 8 通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通 8 个单断模拟输入信号中的一个进行 A/D 转换。 ①主要特性： .8 路 8 位 A／D 转换器，即分辨率 8 位。 .具有转换起停控制端。 .转换时间为 100μs 5

.单个＋5V 电源供电 .模拟输入电压范围 0～＋5V，不需零点和满刻度校准。 .工作温度范围为-40～＋85 摄氏度 .低功耗，约 15mW。 ②内部结构: ADC0809 是 CMOS 单片型逐次逼近式 A／D 转换器，内部结构如图 4 所示，它由 8 路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8 位开关树型 D／A 转换器、逐次逼近。 ③外部特性（引脚功能）图 4 ADC0809 内部结构图 ADC0809 芯片有 28 条引脚，采用双列直插式封装，如图 5 所示。下面说明各引脚功能。 .IN0～IN7：8 路模拟量输入端。 .2-1～2-8：8 位数字量输出端。 .ADDA、ADDB、ADDC：3 位地址输入线，用于选通 8 路模拟输入中的一路 .ALE：地址锁存允许信号，输入高电平有效。 .START： A／D 转换启动信号，输入高电平有效。 .EOC： A／D 转换结束信号输出，当 A／D 转换结束时，此端输出一个高电（转换期间一直为低电平）。 .OE：数据输出允许信号，输入高电平有效。当 A／D 转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。 .CLK：时钟脉冲输入端,要求时钟频率一般为 500KHZ。 .REF（+）、REF（-）：基准电压。 6

.Vcc：电源，单一＋5V。 .GND：地。图 5 ADC0809 芯片引脚图 ADC0809 的工作过程是：首先输入 3 位地址，并使 ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通 8 路模拟输入之一到比较器。START 上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动 A／D 转换，之后 EOC 输出信号变低，指示转换正在进行。直到 A／D 转换完成，EOC 变为高电平，指示 A／D 转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当 OE 输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。为了 ADC0809 获得足够的时钟频率，本次设计在 AT89S52 的 ALE 接上 74LS74，将 ALE 的时钟频率 4 分频，从而获得 500KHZ 的时钟频率。电路图如图 6：图 6 74LS74 分频电路图 7

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