ADC0809模数转换与显示

环境

软件

• uVision V4.02
• ISIS Professional 7.8

芯片

• AT89C51
• ADC0809

实现效果

用电阻阻值大小控制，并用七段数码管显示0~500的数

相关代码及资源

https://github.com/duganlx/DSP

操作小记

芯片介绍

ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。

内部逻辑结构

由上图可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。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 A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存 A/D 转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据

引脚结构

• D7-D0：8位数字量输出引脚
• IN0-IN7：8位模拟量输入引脚
• VCC：+5V工作电压
• GND：地
• REF(+)：参考电压正端
• REF(-)：参考电压负端
• ST：A/D转换启动信号输入端
• ALE：地址锁存允许信号输入端
• EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平
• OE：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器
• CLK：时钟信号输入端（一般为500KHz）
• A、B、C：地址输入线

---

说明：
ST （转换启动信号）

• 上跳沿：所有内部寄存器清零
• 下跳沿：开始进行A/D转换
• 转换期间：ST应保持低电平

EOC （转换结束信号）

• 高电平：表明转换结束
• 低电平：正在进行A/D转换

OE （输出允许信号）

• 为1：输出转换得到的数据
• 为0：输出数据线呈高阻状态

CLK

• 因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ

引脚端口

说明
ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路
ALE 为地址锁存允许输入线，高电平有效。当 ALE 线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进入转换器进行转换。A，B和C为地址输入线，用于选通 IN0－IN7 上的一路模拟量输入
通道选择表如下所示：

应用说明

• ADC0809内部带有输出锁存器，可以与AT89S51单片机直接相连
• 初始化时，使ST和OE信号全为低电平
• 送要转换的哪一通道的地址到A，B，C端口上
• 在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号
• 是否转换完毕，根据 EOC 信号来判断
• 当 EOC 变为高电平时，这时给 OE 为高电平，转换的数据就输出给单片机了

代码编写

引用库文件

#include<reg51.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<intrins.h>
#include<string.h>

全局变量定义

//地址锁存
sbit ADDC=P1^6;
sbit ADDB=P1^5;
sbit ADDA=P1^4;

sbit CLK=P1^3; //clock
sbit ST=P1^2; //start (转换启动信号)
sbit EOC=P1^1; //end of conversion (转换结束信号)
sbit OE=P1^0; //output enable (输出允许信号)

//0~9
unsigned char code SEG7[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};

延时函数

/*
* 延时
*  
* @param x 时间（不精确）
* @return
*/
void delay_ms(int i)
{
	int j=0;
	while(i--)
	{
		for(j=0;j<120;j++);
	}
}

显示

/*
* 显示
* 
* @param ADx AD转换过后的八位数值
* @return
*/
void display(unsigned char ADx)
{
	int AD = ADx*500.0/255.0;
	P2=0xFD; P0=SEG7[AD/100]; delay_ms(5);//1111_1101 -> P2^1 
	P2=0xFB; P0=SEG7[(AD/10)%10]; delay_ms(5);//1111_1011 -> P2^2
	P2=0xF7; P0=SEG7[AD%10]; delay_ms(5);//1111_0111 -> P2^3
}

说明

由下图所示，led的2、3、4号引脚是与端口P2.1、 P2.2、P2.3一一连接，然后高电平表示选中，选中时，将P0八个引脚的数据送入 led中显示；而 led的1、2、3、4从左到右一一对应上面的八段数码管

初始化

/*
* 初始化
*
* @return
*/
void init()
{
	// ABC=110选择第三通道
	ADDC=0;
	ADDB=1;
	ADDA=1;
	
	CLK=0;
	ST=1; //内部寄存器清零
	EOC=1; // 转换结束(未开始)
	OE=0; 
}

说明

由下图所示，我们选择通道3作为输入

中断

/*
* 中断
*
* @return
*/
void t0() interrupt 1
{
	CLK=!CLK;
}

主函数

void main()
{
	init();
	
	//TMOD(定时器)
	TMOD=0x02; //0000_0010 8位 0~255
	/*
	 对定时器T0来说是分成两个寄存器：TH0为高八位，TL0为低八位，组成了16位的定时器，
	 当低位TL0计满就向高位TH0移一个数，然后清零
	 TH0和TL0决定采样频率(数值越大，频率越高)
	*/
	TH0=200; 
	TL0=200; 
	EA=1; // 总中断开关
	ET0=1; // T0定时器总中断开关
	TR0=1; // 启动T0的开定时器位
	
	while(1)
	{
		//产生启动转换的正脉冲信号
		ST=0;_nop_();ST=1;_nop_();ST=0;
		while(EOC==0); //正在转换
		OE=1;
		display(P3); //显示
		OE=0;
	}
	
}

说明

ADC0809转换完毕后，数据存放在 P3 中，所以显示就是以 P3 作为参数