ADC0809A/D轉換芯片的原理及應用

ADC0809是帶有8位A/D轉換器、8路多路開(kāi)關(guān)以及微處理機兼容的控制邏輯的CMOS組件。它是逐次逼近式A/D轉換器，可以和單片機直接接口。

（1）ADC0809的內部邏輯結構

由上圖可知，ADC0809由一個(gè)8路模擬開(kāi)關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè)A/D轉換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開(kāi)關(guān)可選通8個(gè)模擬通道，允許8路模擬量分時(shí)輸入，共用A/D轉換器進(jìn)行轉換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉換完的數字量，當OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉換完的數據。

（2） 引腳結構

IN0－IN7：8條模擬量輸入通道

ADC0809對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是0－5V，若信號太小，必須進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉換過(guò)程中應該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。

地址輸入和控制線(xiàn)：4條

ALE為地址鎖存允許輸入線(xiàn)，高電平有效。當ALE線(xiàn)為高電平時(shí)，地址鎖存與譯碼器將A，B，C三條地址線(xiàn)的地址信號進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)轉換器進(jìn)行轉換。A，B和C為地址輸入線(xiàn)，用于選通IN0－IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇表如下表所示。

數字量輸出及控制線(xiàn)：11條

ST為轉換啟動(dòng)信號。當ST上跳沿時(shí)，所有內部寄存器清零；下跳沿時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行A/D轉換；在轉換期間，ST應保持低電平。EOC為轉換結束信號。當EOC為高電平時(shí)，表明轉換結束；否則，表明正在進(jìn)行A/D轉換。OE為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉換得到的數據。OE＝1，輸出轉換得到的數據；OE＝0，輸出數據線(xiàn)呈高阻狀態(tài)。D7－D0為數字量輸出線(xiàn)。

CLK為時(shí)鐘輸入信號線(xiàn)。因ADC0809的內部沒(méi)有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ，

VREF（＋），VREF（－）為參考電壓輸入。

2． ADC0809應用說(shuō)明

（1）． ADC0809內部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51單片機直接相連。

（2）． 初始化時(shí)，使ST和OE信號全為低電平。

（3）． 送要轉換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。

（4）． 在ST端給出一個(gè)至少有100ns寬的正脈沖信號。

（5）． 是否轉換完畢，我們根據EOC信號來(lái)判斷。

（6）． 當EOC變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給OE為高電平，轉換的數據就輸出給單片機了。

3． 實(shí)驗任務(wù)

如下圖所示，從ADC0809的通道IN3輸入0－5V之間的模擬量，通過(guò)ADC0809轉換成數字量在數碼管上以十進(jìn)制形成顯示出來(lái)。ADC0809的VREF接＋5V電壓。

4． 電路原理圖

6． 程序設計內容

（1）． 進(jìn)行A/D轉換時(shí)，采用查詢(xún)EOC的標志信號來(lái)檢測A/D轉換是否完畢，若完畢則把數據通過(guò)P0端口讀入，經(jīng)過(guò)數據處理之后在數碼管上顯示。

（2）． 進(jìn)行A/D轉換之前，要啟動(dòng)轉換的方法：

ABC＝110選擇第三通道

ST＝0，ST＝1，ST＝0產(chǎn)生啟動(dòng)轉換的正脈沖信號

7． 匯編源程序
CH EQU 30H
DPCNT EQU 31H
DPBUF EQU 33H
GDATA EQU 32H
ST BIT P3.0
OE BIT P3.1
EOC BIT P3.2

ORG 00H
LJMP START
ORG 0BH
LJMP T0X
ORG 30H
START: MOV CH,#0BCH
MOV DPCNT,#00H
MOV R1,#DPCNT
MOV R7,#5
MOV A,#10
MOV R0,#DPBUF
LOP: MOV @R0,A
INC R0
DJNZ R7,LOP
MOV @R0,#00H
INC R0
MOV @R0,#00H
INC R0
MOV @R0,#00H
MOV TMOD,#01H
MOV TH0,#(65536-4000)/256
MOV TL0,#(65536-4000) MOD 256
SETB TR0
SETB ET0
SETB EA
WT: CLR ST
SETB ST
CLR ST
WAIT: JNB EOC,WAIT
SETB OE
MOV GDATA,P0
CLR OE
MOV A,GDATA
MOV B,#100
DIV AB
MOV 33H,A
MOV A,B
MOV B,#10
DIV AB
MOV 34H,A
MOV 35H,B
SJMP WT
T0X: NOP
MOV TH0,#(65536-4000)/256
MOV TL0,#(65536-4000) MOD 256
MOV DPTR,#DPCD
MOV A,DPCNT
ADD A,#DPBUF
MOV R0,A
MOV A,@R0
MOVC A,@A+DPTR
MOV P1,A
MOV DPTR,#DPBT
MOV A,DPCNT
MOVC A,@A+DPTR
MOV P2,A
INC DPCNT
MOV A,DPCNT
CJNE A,#8,NEXT
MOV DPCNT,#00H
NEXT: RETI
DPCD: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H
DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H
DPBT: DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H
DB 0EFH,0DFH,0BFH,07FH
END

8． C語(yǔ)言源程序
#include AT89X52.H>
unsigned char code dispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,
　0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};
unsigned char dispbuf[8]={10,10,10,10,10,0,0,0};
unsigned char dispcount;

sbit ST=P3^0;
sbit OE=P3^1;
sbit EOC=P3^2;
unsigned char channel=0xbc;//IN3
unsigned char getdata;

void main(void)
{
TMOD=0x01;
TH0=(65536-4000)/256;
TL0=(65536-4000)%256;
TR0=1;
ET0=1;
EA=1;

P3=channel;

while(1)
{
ST=0;
ST=1;
ST=0;
while(EOC==0);
OE=1;
getdata=P0;
OE=0;
dispbuf[2]=getdata/100;
getdata=getdata%10;
dispbuf[1]=getdata/10;
dispbuf[0]=getdata%10;
}
}

void t0(void) interrupt 1 using 0
{
TH0=(65536-4000)/256;
TL0=(65536-4000)%256;
P1=dispcode[dispbuf[dispcount]];
P2=dispbitcode[dispcount];
dispcount++;
if(dispcount==8)
{
dispcount=0;
}
}