ADC0808 PWM实验

实验六 ADC0808 PWM实验

一、实验目的

1、掌握A/D的常用芯片使用基础知识

2、掌握单片机与A/D常用芯片接口程序书写方法

二、实验说明

使用数模转换芯片 ADC0808，通过调节可变电阻RV1 来调节脉冲宽度，运行程序时，通过虚拟示波器观察占空比的变化。

三、实验内容及步骤 （一）实验内容

A/D的常用芯片使用基础知识

1. A/D转换器概述

A/D转换器用以实现模拟量向数字量的转换。 按转换原理可分为 4 种: 计数式、 双积分式、逐次逼近式以及并行式A/D转换器

。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微秒到几百微秒之间。常用的这种芯片有:

（1） ADC0801~ADC0805型 8 位MOS型A/D转换器; （2） ADC0808/0809 型 8 位MOS型A/D转换器; （3） ADC0816/0817 型 8 位MOS型A/D转换器;

A/D转换器的主要性能指标1．分辨率2．转换时间3．量程4．转换精度 量化间隔和量化误差是A/D转换器的主要技术指标之一。 量化间隔由下式计算: 满量程输入电压 2n1其中n为A/D转换器的位数。

量化误差有两种表示方法: 一种是绝对量化误差; 另一种是相对量化误差。 绝对量化误差

量化间隔 22

1

n1 22. 典型A/D转换器芯片ADC0809 简介

ADC0809 是采用CMOS 工艺制造的双列直插式单片8 位A/D 转换器。(分辨率) 分辨率8 位，精度7 位，带8 个模拟量输入通道，有通道地址译码锁存器，输出带三态数据锁存器。

启动信号为脉冲启动方式，最大可调节误差为±1LSB。(转换精度)

ADC0809 内部没有时钟电路，故CLK 时钟需由外部输入，fclk 允许范围为500kHz~1MHz，典型值为640kHz。每通道的转换需66~73 个时钟脉冲，大约100~110μs。(转换时间)

工作温度范围为-40℃~+85℃。功耗为15mW，输入电压范围为0~5V，单一+5V 电源供电。(量程)

ADC0809的内部结构

ADC0809引脚图

其中：

IN0~IN7：8路模拟量输入端。 D0~D7：8位数字量输出端。

ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选择8路模拟通道中的一路，选择情况见表。

ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。 START：A/D转换启动信号，输入，高电平有效。

EOC：A/D转换结束信号，输出。当启动转换时，该引脚为低电平，当A/D转换结束时，该线脚输出高电平。

OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当转换结束后，如果从该引脚输入高电平，则打开输出三态门，输出锁存器的数据从D0~D7送出。 CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHZ. REF+、REF-：基准电压输入端。 Vcc：电源，接+5V电源。 GND：地。

地址码与输入通道的对应关系

ADC0809时序图 地址锁存 启动 START/ALE ADDA/B/C EOC 转换结束 读取结果

OE

D0~D7

D A T A

ADC0809的工作流程如图所示：

1．输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中，经地址译码器译码从8路模拟通道中选通一路模拟量送到比较器。

2．送START一高脉冲，START的上升沿使逐次逼近寄存器复位，下降沿启动A/D转换，并使EOC信号为低电平。

3．当转换结束时，转换的结果送入到输出三态锁存器，并使EOC信号回到高电平，通知CPU已转换结束。

4．当CPU执行一读数据指令，使OE为高电平，则从输出端D0~D1读出数据。 3. ADC0809与MCS-51单片机的接口 (1)硬件接口

下图是一个ADC0809与8051的一个接口电路图。

P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7ALE8051WRP2.7RDINTO分频器++D0IN0D1IN1D2IN2D3IN3D4IN4D5IN5D6IN6D7IN7ADDAADDBADDCVREF+CLKALEVREF-STARTOEEOCADC0809+5VGND

由图可知

0809 ADDA、ADDB、ADDC引脚与单片机P1.O-P1.2引脚相连； 0809 D0~D7引脚与单片机P1引脚相连；

0809 CLK引脚与单片机ALE引脚通过分频期连接；

0809 ALE与START引脚与单片机/WR、P2.7引脚逻辑相连； 0809 OE 引脚与单片机/RD、P2.7引脚逻辑相连； 0809 EOC引脚与单片机INTO引脚逻辑相连；

0809 REF+引脚接+5V电压REF-接地。表示转化范围为（0-5V） （2）软件编程

设接口电路用于一个8路模拟量输入的巡回检测系统，使用中断方式采样数据，把采样转换所得的数字量按序存于片内RAM的30H~37H单元中。采样完一遍后停止采集。 汇编语言编程： ORG 0003H LJMP INT0

ORG 0100H ；主程序

MOV R0，#30H ；设立数据存储区指针 MOV R2，#08H ；设置8路采样计数值

SETB IT0 ；设置外部中断0为边沿触发方式 SETB EA ；CPU开放中断

SETB EX0 ；允许外部中断0中断 MOV DPTR，#0000H ；送入口地址并指向IN0

LOOP： MOVX @DPTR，A ；启动A/D转换，A的值无意义 HERE： SJMP HERE ；等待中断 ORG 0200H ；中断服务程序

INT0： MOVX A，@DPTR ；读取转换后的数字量 MOV @R0，A ；存入片内RAM单元 INC DPTR ；指向下一模拟通道

INC R0 ；指向下一个数据存储单元 DJNZ R2，NEXT ；8路未转换完，则继续

CLR EA ；已转换完，则关中断 CLR EX0 ；禁止外部中断0中断 RETI ；中断返回

NEXT： MOVX @DPTR，A ；再次启动A/D转换 RETI ；中断返回 C语言编程：

#include

#include //定义绝对地址访问 #define uchar unsigned char

#define IN0 XBYTE[0x0000] //定义IN0为通道0的地址

static uchar data x[8]; //定义8个单元的数组，存放结果 uchar xdata *ad_adr; //定义指向通道的指针 uchar i=0;

void main(void) {

IT0=1; //初始化 EX0=1; EA=1; i=0;

ad_adr=&IN0; //指针指向通道0 *ad_adr=i; //启动通道0转换 for (;;) {;} //等待中断 }

void int_adc(void) interrupt 0 //中断函数 {

x[0]=*ad_adr; //接收当前通道转换结果 i++;

ad_adr++; //指向下一个通道 if (i<8) {

*ad_adr=i; //8个通道未转换完，启动下一个通道返回 } else {

EA=0;EX0=0; //8个通道转换完，关中断返回 } }

（二）实验步骤

1、启动计算机，打开实验Proteus电路，观察电路图。

C122pFU1X112M18XTAL219XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD393837363534333221222324252627281011121314151617C222pFR110k9RSTC3U31612START222324255432128272675%10uFOE9OE293031PSENALEEAVREF(-)VREF(+)ALEADD CADD BADD AIN7IN6IN5IN4IN3IN2IN1IN0ADC0808CLOCKSTARTEOCOEPWM输出AOUT8OUT7OUT6OUT5OUT4OUT3OUT2OUT1EOCSTARTCLOCK1714158181920217610EOC12345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C51BSTARTCLOCKRV1由图可知

0808 ADDA、ADDB、ADDC引脚引脚接地； 0808 D0~D7与P1口相连；

0808 CLK引脚与单片机P2.4引脚连接；

0808ALE与START引脚与单片机P2.5引脚相连； 0808 OE 引脚与单片机P2.7引脚相连； 0808 EOC引脚与单片机P2.6引脚相连；

0808 REF+引脚接+5V电压REF-接地。表示转化范围为（0-5V）；

示波器与单片机P3.0引脚相连.

2、流程图，拟定程序设计思路

3、程序设计，调试. 四、C源程序

/* 名称：用 ADC0808 控制 PWM 输出

说明：使用数模转换芯片 ADC0808，通过调节可变电阻RV1 来调节脉冲宽度， 运行程序时，通过虚拟示波器观察占空比的变*/ #include

#define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit CLK=P2^4; //时钟信号 sbit ST=P2^5; //启动信号 sbit EOC=P2^6; //转换结束信号 sbit OE=P2^7;//输出使能 sbit PWM=P3^0;//PWM 输出 //延时

void DelayMS(uint ms) {

uchar i;

while(ms--) for(i=0;i<40;i++); } //主程序 void main() {

uint Val;

TMOD=0x02;//T1 工作模式 2 TH0=0x14; TL0=0x00; IE=0x82; TR0=1; while(1) {

ST=0;ST=1;ST=0;//启动A/D转换 while(!EOC); //等待转换完成 OE=1;

Val=P1;//读转换值 OE=0;

if(Val==0)//PWM 输出（占空比为0%） {

PWM=0;

DelayMS(0xff); continue; }

if(Val==0xff)//PWM 输出（占空比为 100%） {

PWM=1;

DelayMS(0xff); continue; } PWM=1;

DelayMS(Val); PWM=0;

DelayMS(0xff-Val); } }

//T0 定时器中断给 ADC0808 提供时钟信号 void Timer0_INT() interrupt 1 {

CLK=~CLK; }

五、思考题

本实验中0808与单片机通信用的是查询方式，请修改电路和程序，使0808与单片机用中断方式通信完成实验要求的任务。