將PIC16C711片內8位A/D提高到11位的方法

　　美國Microchip公司推出的8位單片機PIC16C711是一種性能價(jià)格比很高的單片機。它價(jià)格低、封裝小、采用CMOS工藝，具有OTP型，開(kāi)發(fā)起來(lái)很方便。它內含4路8位高速A/D，將它擴展到11位后，可以大大提高單片機應用系統的性能價(jià)格比。

　　一、硬件電路

　　實(shí)現擴展的原理圖如圖1所示。8個(gè)等值的精密電阻R將0～5V基準電壓分割成8檔，每檔范圍為0.625V。8個(gè)抽頭分別接CD4051八選一模擬開(kāi)關(guān)的8個(gè)輸入端，通道選擇控制端C，B，A分別由PIC16C711單片機的RB2，RB1， RB0控制。IC2和IC3為高輸入阻抗運放，IC2構成跟隨器，IC3構成精密差分放大器。

　　二、工作原理

　　實(shí)現11位A/D轉換由PIC16C711做2次8位A/D轉換完成。PIC16C711 有4個(gè)模擬量輸入通道RA0～RA3，這些模擬量輸入通道復用1個(gè)采樣保持器進(jìn)入到A/D轉換器。參考電壓Vref可以來(lái)自外部也可以來(lái)自?xún)炔縑DD， A/D轉換器屬于逐次逼近式，轉換結果(8位)存入ADRES寄存器。在A(yíng)/D轉換前必然選擇適當的通道，設置足夠的采樣時(shí)間。用戶(hù)可以通過(guò)設置A/D控制寄存器ADCON0和ADCON1來(lái)控制其轉換過(guò)程，同時(shí)A/D轉換的狀態(tài)也會(huì )在A(yíng)DCON0中體現出來(lái)。

　　先將待轉換的電壓Vi送到PIC16C711的RA0通道做一次A/D轉換。根據轉換所得的數字量由軟件算出Vi在8檔中位置，用Vi減去Vi所在檔的起始電壓。將所得差值放大8位，使之變?yōu)?～5V電壓信號，再送給PIC16C711的 RA1通道做1次A/D轉換，所得數字量是11位AD轉換的低8位，而檔位CBA就是高3位，從而實(shí)現11位A/D轉換。

　　舉例說(shuō)明如下：假設輸入電壓Vi為3V，程序控制PIC16C711的RA0通道先進(jìn)行第 1次A/D轉換，所得結果是153，即3/5×255=153，對應8位數字量為10011001。將低5位屏蔽，得10000000，循環(huán)右移5次，得 00000100，此時(shí)低3位對應的就是Vi=3V電壓時(shí)的檔位，即第4檔，CBA=100，程序將該檔位由RB2，RB1，RB0輸出，作為8選一模擬開(kāi)關(guān)的通道選擇，使CD4051輸出2.5V，即5/8×4=2.5V。該電壓經(jīng)IC2運放跟隨，再經(jīng)IC3進(jìn)行差分放大。設計時(shí)調整R11，R12， R13和R14的阻值，使放大倍數為8位，則得放大器IC3輸出Vo=8(Vi-2.5)=8(3-2.5)=4.0V。選擇RA1通道進(jìn)行第2次A/D 轉換，結果為11001100，這就是11位A/D轉換結果的低8位。檔位100為11位A/D轉換的高3位，合起來(lái)就是11位A/D轉換的結果 10011001100。