单片机原理及接口技术案例教程 教学课件 作者 李法春 第11章.ppt

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1、第11章A/D和D/A接口11.1A/D转换器接口11.2D/A转换器接口11.3空调的温度控制案例学习目标1．熟悉A/D、D/A转换器的类型、主要技术指标和用途。2．熟练掌握ADC0809的技术性能，切实领会ADC0809与MCS－51单片机基本接口技术。3．熟练掌握DAC0832的技术性能，切实领会DAC0832与MCS－51单片机基本接口技术。4．掌握AD1674和DAC1208的使用方法。5．能借助所学知识和技能，独立设计、开发简单的模拟量数据采集和控制装置。1.常用A/D及D/A转换电路芯片的主要技术指标和用途。2.常用A/D及D/A转换电路芯片与MCS—51单片机的接口逻辑以及相应

2、的程序设计方法。重点难点模拟通道接口技术计算机只能储存和处理二进制形式的数字量，凡遇到有模拟量的地方，就要进行模拟量向数字量或数字量向模拟量的转换，这就是数/模和模/数转换问题。将模拟量转换成数字量的过程称为A/D转换，将数字量转换成模拟量的过程称为D/A转换，与之有关的接口技术称为模拟通道接口技术。因为在单片机应用系统中，常需要将检测到的连续变化的模拟量如温度、压力、流量、速度等转换成数字信号，才能输入到单片机中进行处理，然后再将处理结果的数字量转换成模拟量输出，实现对被控对象的控制。11.1A/D转换器接口11.1.1A/D转换基本知识及常用A/D转换器件A/D转换器的作用是将模拟量转换为

3、数字量，以便计算机接收处理传感器单片机A/D转换1.A/D转换器分类(1)逐次逼近式：逐次逼近式属直接式A/D转换器。(2)双积分式：双积分式是一种间接式A/D转换器。(3)V/F变换式：V/F变换器能够将模拟电压信号转换为频率信号。(4)并行式：并行式也属于直接式A/D转换器，它是所有类型A/D转换器中转换速度最快的。2.A/D转换器主要技术性能指标(1)分辨率：分辨率表示输出数字量变化一个最低有效位（LeastSignificantBit——LSB）所对应的输入模拟电压的变化量。n为A/D转换器输出的二进制位数(2)量化误差：模拟量是连续的，而数字量是断续的，当A/D转换器的位数固定后，数

4、字量不能把模拟量所有的值都精确地表示出来，这种由A/D转换器有限分辨率所造成的真实值与转换值之间的误差称为量化误差。一般量化误差为数字量的最低有效位所表示的模拟量，理想的量化误差容限是±1/2LSB。主要技术性能指标(3)转换精度：转换精度是一个实际的A/D转换器和理想的A/D转换器相比的转换误差。绝对精度一般以LSB为单位给出，相对精度则是绝对精度与满量程的比值。(4)转换时间：指A/D转换器完成一次A/D转换所需时间。转换时间越短，适应输入信号快速变化能力越强。其倒数是转换速率。(5)温度系数：是指A/D转换器受温度影响的程度。一般用环境温度变化1℃所产生的相对误差来表示，单位是PPM/℃

5、(10-6/℃)。11.1.2ADC0809及其与MCS-51单片机接口技术ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道、8位逐次逼近式A/D转换器。STARTCLOCKEOCD0D7IN0IN7ADDAADDBADDCALE八位转换器A/D三态输出锁存器VCCGNDOEREF(+)REF(-)38地址锁存与译码八路模拟量开关......1．结构及转换原理（1）八路模拟开关及地址锁存与译码器（2）8位A/D转换器（3）三态输出寄存器2．引脚功能ADC0809采用DIP-28（双列直插式）封装引脚功能表3．ADC0809的时序4．ADC0809与MCS-51单片机的接口电路写信号、

6、P2.7有效时，启动AD转换。转换结束后，输出高电平，向CPU发出中断请求读信号、P2.7有效时，允许输出AD转换结果。转换时钟由ALE分频得到。A1A2803174LS373ADC0809分频CLOCKD0~D7≥1≥11GEOCSTARTALEOERDP2.7WRALEP0A0~A7A0REF(+)REF(-)+5VGNDIN0IN7IN6IN5IN4IN3IN2IN1转换结果由此输出ADDAADDBADDCINT1主要功能信号的处理方法(1)时钟信号：当单片机时钟频率高于6MHz时，ALE信号必须经2或4分频后才能接到ADC0809的CLOCK引脚上，否则不能正常工作。(2)地址线和数据

7、线：ADC0809的地址选择信号线和输出数据线均与P0口相接。ADDA～ADDC三根地址线的连接与芯片及模拟通道选择又密切关系，地址线经地址锁存器可提高输入信号的稳定性。(3)控制信号：通过、和P2.7的组合实现对ADC0809控制，显然只有当P2.7为低电平时才能对ADC0809进行操作。转换结束信号EOC通过非门与8031的连接，用来发出中断请求或供CPU查询转换状态。各个通道的地址选择的通道