实验三 A／D转换实验
一、实验目的
1. 掌握ADC0809与单片机的接口及其编程方法。
2. 了解A／D变换芯片ADC0809工作原理。
3. 通过实验了解单片机如何进行数据采集。
二、实验原理和实验内容
1．实验原理
A／D转换器大致有三类：一是双积分A／D转换器，特点是精度高，抗干扰性好，价格便宜，但转换速度慢；二是逐次逼近A／D转换器特点是精度、速度、价格均适中；三是并行A/D转换器，速度快，价格昂贵。
本实验用的ADC0809属第二类，是八位A／D转换器。每采集一次一般需100μS，A／D转换结束后会自动产生EOC信号。
1）ADC0809引脚含义
IN0~IN7：8路模拟通道输入，由ADDA，ADDB，ADDC三条线选择。
ADDA、ADDB、ADDC：模拟通道选择线，比如000时选择0通道，111时选择7通道。
D7~D0：数据线，三态输出，由OE（输出允许信号）控制输出与否。
OE：输出允许，该引线上的高电平，打开三态缓冲器，将转换结果放到D0～D7上。
ALE：地址允许锁存，其上升沿将ADDA，ADDB，ADDC三条引线的信号锁存，经译码选择对应的模拟通道。ADDA，ADDB，ADDC可接单片机的地址线，也可接数据线。ADDA接低位线，ADDC接高位线。
START：转换启动信号，在模拟通道选通之后，由START上的正脉冲启动A/D转换过程。转换时间至少100us。
EOC（end of conversion）：转换结束信号，在START信号之后，A/D开始转换。EOC输出低电平，表示转换在进行中，当转换结束，数据已锁存在输出锁存器之后，EOC变为高电平。EOC可视作被查询的状态信号，亦可用来申请中断。
REF+、REF-：基准电压输入。
CLOCK：时钟输入、时钟频率上限为1280KHz。
2）ADC0809在实验系统中的电路
ADC0809在实验平台中的电路如图8-3所示。ADC0809输入通道的控制是由单片机的P2.0，P2.1 和P2.2完成，跳线J504使能U501锁存使能。EOC与单片机的中断0（INT0）相连，当数据转换完成时EOC向单片机发送中断请求，单片机响应中断，读取转换数据（也可采用查询方式）。ADC0809的D0~D7与单片机的P0口相连。单片机的ALE信号经过74LS74二分频后，作为ADC0809的时钟信号。U504是与非门CD4001，用于和单片机的P2.3产生AD的片选和使能信号。P2.3为低电平时，且当WR信号来（为低电平），这时送到AD转换器的ALE和START引脚为高电平，启动AD转换。同样，当RD信号来时使能OE信号，AD转换器向总线上发送数据。实验时，对ADC0809的控制过程是：通过P2.0，P2.1 和P2.2选择模拟量输入通道；通过P2.3和WR信号启动AD转换；等待转换结束标志EOC；输出数据使能OE；读取转换数据。
2．实验内容
1)将扩展板的电源J501与主板的电源接口J2或J14连接起来；将扩展板的信号接口J500
与主板的信号接口J15或J13连接起来；将主板上的拨码开关5、6、7、8拨到ON；
2)在keil编程环境下编写程序，完成实验功能。本实验参考程序完成的实验功能是调节可调电阻R500，改变ADC0809的0通道模拟输入电压，能够在主板数码管上显示转换电压值。
3)在KEIL环境下编程，编译生成HEX文件，将HEX文件下载到实验系统中。调节电位器R500观察数码管上显示的数据；用万用表测量J502AD0809的IN0的电压值对比显示和测量值。
图8-3 ADC0809在实验平台中的电路
三．参考程序
C51程序：
#include<reg51.h>
#include<absacc.h>
//start由P2.3控制，用高位地址作为通道选择和AD片选
#define IN0 XBYTE[0xF0FF]     
sbit AD_BUSY=P3^2;    //转换结束引脚--EOC
unsigned char LED_seg[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//段码
unsigned char LED_seg1[10]={0X40,0X79,0X24,0X30,0X19,0X12,0X02,0X78,0X00,0X10};//段码
unsigned char LED_bit[4]={0x01,0x02,0x04,0x08};
void delay(unsigned long n)  //延时函数
{for(;n>0;n--);}
unsigned LED_buf[4]={0,0,0,0,};
void convert(unsigned int n)    //分解位函数
{
unsigned char i=0;
n=n*100/51;
while(i<4)
{
LED_buf[i]=(unsigned char)(n%10);
n=n/10;i++;
}
}
void display(void)  //显示函数
{
unsigned char i;
for(i=0;i<4;i++)
3 d{
if(i==2)P0=LED_seg1[LED_buf[i]];
else P0=LED_seg[LED_buf[i]];   
P1=LED_bit[i];
delay(100);
}
}
void main(void)  //主函数
{
unsigned int a=0;                                    图8-4 AD变换流程图
convert(a);
display();
while(1)
{ 
IN0=0;      //开始转换
delay(10);
while(AD_BUSY==0);  //等待转换结束
a=IN0;
convert(a);   
display();    //显示
delay(100);
}
}
四、实验仪器和设备
Keil软件；AT89S52实验平台；ATMEL ISP在线编程软件；示波器，电压表。   
五、实验结果及数据分析
问题：1.说明ADC控制方法。
2．如何选择ADC，ADC有哪些重要参数？
开始
选A/D通道
启动A/D转换
等待转换结束
读A/D结果
显示读到的结果
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