学习情景六ad和da转换-单片机原理与接口技术

《学习情景六ad和da转换-单片机原理与接口技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学习情景六A/D和D/A转换学习目标：>掌握A/D和D/A转换的概念。>掌握常用电路的使用原则。>熟练学握AT89S52外围芯片扩展方法技能目标：>能够利用89S52和A/D典型芯片一ADC0809制作一个简单的实用电路。>能够利用89S52和A/D典型芯片一DAC0832制作一个简单的实用电路项目一液位控制器第一部分项目要求在水塔屮经常要根据水面的高低进行水位的自动控制，同时进行水位压力的检测和控制。要求设计一个具有水位检测、报警、自动上水和排水（上水用电机正转模拟，下水用电机反转模拟）、压力检测功能的

2、液位器。该液位控制器主要由89S52单片机，0809A/D转换器，A、B、C三点水位检测电路，压力检测电路、数码显示电路、键盘和电源电路组成。第二部分相关知识所谓模拟量，就是随时间连续变化的物理量，如温度、速度、电压、电流和压力等。这些被测参数，单片机无法直接处理，需耍把这些模拟量，通过各类传感器和变送器变换成相应的模拟电量，然后经多路开关汇集送给A/D转换器，转换成相应的数字量送给单片机。模拟量输入通道一般由传感器、放大器、多路模拟开关、采样保持器和A/D转换器组成，其结构形式取决于被测对象的环境、输出

3、信号的类型、数量和大小等。大信号模拟电压，能直接满足A/D转换输入耍求，则可直接送人A/D转换器，经过A/D转换后再送人单片机。也可通过V/F转换成频率信号送人单片机。但由于频率测量响应速度慢，多用于一些非快速过程参量的测量，这种通道结构的优点是抗干扰能力强,便于远距离传输。小信号模拟电压，则首先应将该信号电压放大，放大到能满足A/D转换、V/F转换要求的输人电压。以电流为输出信号的传感器或传感仪表则首先应通过I/V转换,将电流信号转换成电压信号。最简单的I/V转换器就是一个精密电阻，当信号电流流过精密电

4、阻时，其电压降与流过的电流大小成正比，从精密电阻两端取出的电压就是I/V变换后的电压信号。一、A/D转换概述1.A/D转换器概念及分类：A/D转换接口技术的主要内容是合理选择A/D转换器和其他外围器件，实现与单片机的正确连接以及编制转换程序。A/D转换器(Analog-DigitalConverter)是一种能把输人模拟电压或电流变成与其成正比的数字量的电路芯片，即能把被控对象的各种模拟信息变成计算机可以识别的数字信息。分类：计数器式A/D转换器、双积分式A/D转换器、逐次逼近式A/D转换器和并行A/D转

5、换器。计数器式A/D转换器结构很简单，但转换速度也很慢，所以很少采用。双积分式A/D转换器抗干扰能力强，转换精度很高，但速度不够理想，常用于数字式测量仪表中。逐次逼近式A/D转换器结构不太复朵，转换速度也高。计算机中广泛采用其作为接口电路。并行A/D转换器的转换速度最快，但因结构复杂而造价较高，故只用于那些转换速度极高的场合。2.A/D转换器的技术指标：/量化误差(QuantizingError)与分辨率(Resolution)oA/D转换器的分辨率表示输出数字量变化一个相邻数码所需输人模拟电压的变化量，

6、习惯上以输出二进制位数或满量稈与才之比(其中n为ADC的位数)表示。例如A/D转换器AD574A的分辨率为12位，即该转换器的输出数据可以用2匕个二进制数进行量化，其分辨率为1LSB(1LSB-VFS/212)o如果用百分数来表示分辨率时，其分辨率为：1/2nxl00%=l/212x100%=0.0244%一个满量程VFS二10V的12位ADC能够分辨输人电压变化的最小值为2.4mVo量化误差是由于有限数字对模拟数值进行离散取值(量化)而引起的误差。因此，量化误差理论上为一个单位分辨率，即士(l/2)LS

7、Bo提高分辨率可减少量化误差。/转换精度(ConversionAccuracy)□A/D转换器转换精度反映了一个实际A/D转换器在量化值上与一个理想A/D转换器进行模/数转换的差值，由模拟误差和数字误差组成。模拟误差是比较器、解码网络中电阻值以及基准电压波动等引起的误差；数字误差主要包括丢失码误差和量化误差，丢失码误差屈于非固定误差，由器件质量决定。/转换时间与转换速率。A/D转换器完成一次转换所需要的时I'可为A/D转换时间，是指从启动A/D转换器开始到获得相应数据所需时间（包括稳定时间）。通常，转换速

8、率是转换时间的倒数，即每秒转换的次数。二、A/D转换典型芯片ADC0809ADC0809是8位8通道逐次逼近式A/D转换器，CMOS工艺，可实现8路模拟信号的分时采集，片内有8路模拟选通开关，以及相应的通道地址锁存用译码电路，其转换时间为lOOus左右。1.芯片引脚ADC0809芯片为28引脚双列直插式封装，其引脚排列见图6.1。对ADC0809主要信号引脚的功能说明如下：/IN0〜IN7—模拟量输入通道信号单极性，电压范围0