51单片机中ADC0808进行模数转换
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CSDN今日推荐51单片机的ADC请教_百度知道
51单片机的ADC请教
STC 12C5A60S2 单片机，P1口自带AD请问在P1口接一个50K的变阻器做AD用的话，是不是同时需要并一个同样阻值50K的电阻上拉到VCC,防止IO口过流？而且阻值必须和变阻器一样，这样取值在会均匀平稳？？谢啦另外，单片机IO口直接接VCC一般用多大的电阻，1K还是10K呢...
我有更好的答案
亲，请认真看该单片机的官方PDF资料，里面AD部分有电路图的。其实没有你想象的那么麻烦，这型号单片机我用过，质量挺好的，采AD不加限流也行，一般你的输入电压不超过6V单片机就不会烧，有一次我不小心加到7V了，把AD电路烧了，IO功能还能用～～～。所以说，如果不是非常特殊的情况，不用加限流的。
1，作AD用必须一个接电源一个接地，两个电阻中间即VREF接单片机引脚或接一个1K的电阻再接单片机引脚。2，IO口上拉选择4，7K--10K都可以。3，IO口接按键接地端一般不需再接电阻，直接接地即可。
IO口接电源用大电阻。允许输入电流很小，大了会烧坏，热了也会烧坏。
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51单片机综合学习系统之 AD模数转换实验篇 《电子制作》2008年8月 站长原创，如需引用请注明出处
&&&&大家好，通过以前的学习，我们已经对51单片机综合学习系统的使用方法及学习方式有所了解与熟悉，学会了使用SPI总线的基本知识，体会到了综合学习系统的易用性与易学性，这一期我们将一起学习AD模数转换的基本原理与应用实例。
&&&&先看一下我们将要使用的51单片机综合学习系统能完成哪些实验与产品开发工作：分别有流水灯，数码管显示，液晶显示，按键开关，蜂鸣器奏乐，继电器控制，IIC总线，SPI总线，PS/2实验，AD模数转换，光耦实验，串口通信，红外线遥控，无线遥控，温度传感，步进电机控制等等。主体系统如图1所示，其配套书本教程《单片机快速入门》如图2所示。
图1 51单片机综合学习系统主机部分图片
图2 51单片机综合学习系统配套书本教程――《单片机快速入门》
&&&&上图是我们将要使用的51单片机综合学习系统硬件平台，如图1所示，本期实验我们用到了综合系统主机、板载的ADC0832 模数转换芯片，综合系统其它功能模块原理与使用详见前几期《电子制作》杂志及后期连载教程介绍。
&&&&在工业控制和智能化仪表中，通常由微型计算机进行实时控制及实时数据处理。计算机所加工的信息总是数字量，而被控制或被测量的有关参量往往是连续变化的模拟量，如温度、速度、压力等等，与此对应的电信号是模拟信号。模拟量的存储和处理比较困难，不适合作为远距离传输且易受干扰。在一般的工业应用系统中传感器把非电量的模拟信号变成与之对应的模拟信号，然后经模拟（Analog）到数字（Digital）转换电路将模拟信号转成对应的数字信号送微机处理。这就是一个完整的信号链，模拟到数字的转换过程就是我们经常接触到的ADC（Analog to Digital Convert）电路。
模-数转换（ADC）简介
模-数转换原理
&&&&ADC的转换原理根据ADC的电路形式有所不同。&&ADC电路通常由两部分组成，它们是：采样、保持电路和量化、编码电路。其中量化、编码电路是最核心的部件，任何ADC转换电路都必须包含这种电路。&ADC电路的形式很多，通常可以并为两类：
&&&&间接法：它是将采样-保持的模拟信号先转换成与模拟量成正比的时间或频率，然后再把它转换为数字量。这种通常是采用时钟脉冲计数器，它又被称为计数器式。它的工作特点是：工作速度低，转换精度高，抗干扰能力强。
&&&&直接法：通过基准电压与采样-保持信号进行比较，从而转换为数字量。它的工作特点是：工作速度高，转换精度容易保证。&
&&&&模―数转换的过程有四个阶段，即采样、保持、量化和编码。
&&&&采样是将连续时间信号变成离散时间信号的过程。经过采样，时间连续、数值连续的模拟信号就变成了时间离散、数值连续的信号，称为采样信号。采样电路相当于一个模拟开关,模拟开关周期性地工作。理论上，每个周期内，模拟开关的闭合时间趋近于0。在模拟开关闭合的时刻（采样时刻），我们就“采”到模拟信号的一个“样本”。
&&&&量化是将连续数值信号变成离散数值信号的过程。理论上，经过量化，我们就可以将时间离散、数值连续的采样信号变成时间离散、数值离散的数字信号。
&&&&我们知道，在电路中，数字量通常用二进制代码表示。因此，量化电路的后面有一个编码电路，将数字信号的数值转换成二进制代码。
&&&&然而，量化和编码总是需要一定时间才能完成，所以，量化电路的前面还要有一个保持电路。保持是将时间离散、数值连续的信号变成时间连续、数值离散信号的过程。在量化和编码期间，保持电路相当于一个恒压源，它将采样时刻的信号电压“保持”在量化器的输入端。虽然逻辑上保持器是一个独立的单元，但是，工程上保持器总是与采样器做在一起。两者合称采样保持器。
八位串行A/D转换器ADC0832简介
&&&&ADC0832 是美国国家半导体公司生产的一种8 位分辨率、双通道A/D转换芯片。由于它体积小，兼容性强，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎，其目前已经有很高的普及率。ADC083X是市面上常见的串行模―数转换器件系列。ADC0831、ADC0832、ADC0834、ADC0838是具有多路转换开关的8位串行I/O模―数转换器，转换速度较高（转换时间32uS），单电源供电，功耗低（15mW），适用于各种便携式智能仪表。本章以ADC0832为例，介绍其使用方法。
&&&&ADC0832是8脚双列直插式双通道A/D转换器，能分别对两路模拟信号实现模―数转换，可以用在单端输入方式和差分方式下工作。ADC0832采用串行通信方式，通过DI 数据输入端进行通道选择、数据采集及数据传送。8位的分辨率（较高分辨可达256级），可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0~5V之间。具有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。
&&&&ADC0832 具有以下特点：
? 8位分辨率；
? 双通道A/D转换；
? 输入输出电平与TTL/CMOS相兼容；
? 5V电源供电时输入电压在0~5V之间；
? 工作频率为250KHZ，转换时间为32μS；
? 一般功耗仅为15mW；
? 8P、14P―DIP（双列直插）、PICC 多种封装；
? 商用级芯片温宽为0°C to +70°C，工业级芯片温宽为-40°C to +85°C；
图3 ADC0832引脚图
芯片接口说明：
? CS_ 片选使能，低电平芯片使能。
? CH0 模拟输入通道0，或作为IN+/-使用。
? CH1 模拟输入通道1，或作为IN+/-使用。
? GND 芯片参考零电位（地）。
? DI 数据信号输入，选择通道控制。
? DO 数据信号输出，转换数据输出。
? CLK 芯片时钟输入。
? Vcc/REF 电源输入及参考电压输入（复用）
ADC0832的工作原理：
&&&&正常情况下ADC0832 与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同时使用并与单片机的接口是双向的，所以在I/O口资源紧张时可以将DO和DI并联在一根数据线上使用。当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK 和DO/DI 的电平可任意。当要进行A/D转换时，须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟（CLK）输入端输入时钟脉冲，DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。在一个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平，表示启始信号。在第二、三个脉冲下沉之前DI端应输入两位数据用于选择通道功能。
工作方式说明
单端输入方式
表1：通道地址设置表
&&&&如表1所示，当此两位数据为“1”、“0”时，只对CH0 进行单通道转换。当2位数据为“1”、“1”时，只对CH1进行单通道转换。当两位数据为“0”、“0”时，将CH0作为正输入端IN+，CH1作为负输入端IN-进行输入。当两位数据为“0”、“1”时，将CH0作为负输入端IN-，CH1 作为正输入端IN+进行输入。到第三个脉冲的下降之后DI端的输入电平就失去输入作用，此后DO/DI端则开始利用数据输出DO进行转换数据的读取。从第4个脉冲下降沿开始由DO端输出转换数据较高位Data7，随后每一个脉冲的下降沿DO端输出下一位数据。直到第11个脉冲时发出最低位数据Data0，一个字节的数据输出完成。也正是从此位开始输出下一个相反字节的数据，即从第11个字节的下降沿输出Data0。随后输出8位数据，到第19 个脉冲时数据输出完成，也标志着一次A/D转换的结束。较后将CS置高电平禁用芯片，直接将转换后的数据进行处理就可以了。时序说明请参照图4。
&&&&作为单通道模拟信号输入时ADC0832的输入电压是0―5V且8位分辨率时的电压精度为19.53mV，即（5/256）V。如果作为由IN+与IN-输入的输入时，可是将电压值设定在某一个较大范围之内，从而提高转换的宽度。但值得注意的是，在进行IN+与IN-的输入时，如果IN-的电压大于IN+的电压则转换后的数据结果始终为00H。
ADC0832的工作时序
图4 ADC0832工作时序
ADC0832软硬件设计实例
&&&&通过以上的理论学习之后，对模―数转换应该有了一定的了解，接下来就根据上文的指导，对ADC0832进行实际应用，以加深印象。本实例功能是将通道1上采样到的电压显示在LED数码管上，通过改变通道1的输入电压变化，观察输出读数。本实例调试前要先将功能选择开关调到ADC0832位置上，如图5，图6所示。
图5 ADC0832实验演示图
图6 ADC0832实验演示图
硬件原理图
图7 硬件原理图
程序流程图
图8 软件流程图
????????????&&&&相信看到这里，你应该可以理解我们是如何利用单片机来进行模数转换的处理了，你也可以根据自己的需要来写些AD模数转换相关的应用程序，如数字温度计，湿度传感应用，压力传感应用等等。由于篇幅有限，读者朋友可以通过网站或电子邮件一起交流与学习。在下几期中，我们将陆续介绍51单片机综合学习系统的其它功能原理与应用。
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51单片机与A/D接口设计详解
[导读]A/D转换器用于实现模拟量&数字量的转换，按转换原理可分为4种，即：计数式A/D转换器、双积分式A/D转换器、逐次逼近式A/D转换器和并行式A/D转换器。目前最常用的是双积分式A/D转换器和逐次逼近式A/D转换器。双积
用于实现模拟量&数字量的转换，按转换原理可分为4种，即：计数式A/D转换器、双积分式A/D转换器、逐次逼近式A/D转换器和并行式A/D转换器。本文引用地址:
目前最常用的是双积分式A/D转换器和逐次逼近式A/D转换器。双积分式A/D转换器的主要优点是转换精度高，抗干扰性能好，价格便宜。其缺点是转换速度较慢，因此，这种转换器主要用于速度要求不高的场合。
另一种常用的A/D转换器是逐次逼近式的，逐次逼近式A/D转换器是一种速度较快，精度较高的转换器，其转换时间大约在几&s到几百&s之间。通常使用的逐次逼近式典型A/D转换器芯片有：
(1)ADC0801~ADC0805型8位MOS型A/D转换器(美国国家半导体公司产品)。
(2)ADC0808 / 0809型8位MOS型A/D转换器。
(3) ADC0816 / 0817。这类产品除输入通道数增加至16个以外，其它性能与ADC型基本相同。
典型A/D转换器芯片ADC0809
ADC0809是典型的8位8通道逐次逼近式A/D转换器，CMOS工艺。
1.  ADC0809的内部逻辑结构
ADC0809内部逻辑结构如图所示。
图中，多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用一个A/D转换器进行转换。地址锁存与译码电路完成对A、B、C三个地址位进行锁存和译码，其译码输出用于通道选择。
对ADC0809主要信号引脚的功能说明如下：
(1) IN7～IN0：模拟量输入通道。ADC0809对输入模拟量的要求主要有：信号单极性，电压范围0～5 V，若信号过小还需进行放大。另外，在A/D转换过程中，模拟量输入的值不应变化太快，因此，对变化速度快的模拟量，在输入前应增加采样保持电路。
(2) A、B、C：地址线。A为低位地址，C为高位地址，用于对模拟通道进行选择。图中为ADDA、ADDB和ADDC。
(3) ALE：地址锁存允许信号。在对应ALE上跳沿，A、B、C地址状态送入地址锁存器中。
(4)START：转换启动信号。START上跳沿时，所有内部寄存器清0;START下跳沿时，开始进行A/D转换;在A/D转换期间，START应保持低电平。
(5)D7~D0：数据输出线。其为三态缓冲输出形式，可以和单片机的数据线直接相连。
(6)OE：输出允许信号。其用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=0，输出数据线呈高电阻;OE=1，输出转换得到的数据。
(7)CLK：时钟信号。ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号由外界提供，因此有时钟信号引脚。通常使用频率为500kHz的时钟信号。
(8)EOC：转换结束状态信号。EOC=0，正在进行转换;EOC=1，转换结束。该状态信号既可作为查询的状态标志，又可以作为中断请求信号使用。
(9)VCC：+5 V电源。
(10)Vref：参考电源。参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准。其典型值为+5 V(Vref (+) =+5 V，Vref(-) =0 V)
MCS-51单片机与ADC0809接口
ADC单片机的一种连接如图所示。
电路连接主要涉及两个问题，一是8路模拟信号通道选择，二是A/D转换完成后转换数据的传送。
8路模拟通道选择
A、B、C分别接地址锁存器提供的低三位地址，只要把三位地址写入0809中的地址锁存器，就实现了模拟通道选择。对系统来说，地址锁存器是一个输出口，为了把三位地址写入，还要提供口地址。图7.40中使用的是线选法，口地址由P2.0确定，同时和相或取反后作为开始转换的选通信号。
转换数据的传送
A/D转换后得到的是数字量的数据，这些数据应传送给单片机进行处理。数据传送的关键问题是如何确认A/D转换完成，因为只有确认数据转换完成后，才能进行传送。为此，可采用下述三种方式。
1) 定时传送方式
对于一种A/D转换器来说，转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的。例如,ADC0809转换时间为128 &s，相当于6 MHz的MCS-51单片机R 64个机器周期。可据此设计一个延时子程序，A/D转换启动后即调用这个延时子程序，延迟时间一到，转换肯定已经完成了，接着就可进行数据传送。
2) 查询方式
A/D转换芯片有表明转换完成的状态信号，例如ADC0809的EOC端。因此，可以用查询方式，软件测试EOC的状态，即可确知转换是否完成，然后进行数据传送。
3) 中断方式
把表明转换完成的状态信号(EOC)作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送。
在图中，EOC信号经过反相器后送到单片机的UMDJ，因此可以采用查询该引脚或中断的方式进行转换后数据的传送。
不管使用上述哪种方式，一旦确认转换完成，即可通过指令进行数据传送。
首先送出口地址，并以作选通信号，当信号有效时，OE信号即有效，把转换数据送上数据总线，供单片机接收，即：
MOV DPTR，#0000H ;选中通道0
MOVX A， @DPTR ;信号有效，输出转换后的数据到A累加器
向左转？向右转？还是180度向后转？在职场上，很多人做得不顺心了，看不到希望了，就想玩个惊天&大逆转&，来一个华丽&转身&，从此柳暗花明，前途大好。转型可分为三种：转行、转职、转行转职......关键字：
FZ-MCU51单片机开发板集实验开发、编程、仿真和下载于一体，支持AT89S51、AT89S52、AT89S53的和STC系列单片机如STC89C53RC等全系列单片机的编程和实验，使用配套的仿真模......关键字：
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