基于单片机和 555定时器的A/D 转换器设计

金色传说

摘要:为克服在A/D转换中输入电压范围窄的问题,介绍了一种采用单片机AT89C51和NE555定
. W' l) w0 ~2 z' k* x; I+ V时器构成的A/D转换器。详细分析了其工作原理和A/D转换的特性。该A/D转换器对低频输入信
号在较高电压范围内具有一定的实用价值。
8 Q2 _7 k) y! M! _( s+ F关键词:单片机; A/D转换; AT89C51; NE555
1 k) R6 U8 N5 `* k1引言
目前，通用的A/D转换器如ADC0809、
ADC0804等输人电压仅在0V~5V之间,而在实际
/ F- @: m- j8 [/ t. E5 P" U应用中往往会遇到需要转换的电压超过+5V。传统
) p8 u2 I' s1 |( {: Z% B# U" l$ J的方法是将输人电压进行变换,使其在0V~5V之
" q/ e" e0 N# x间,以满足A/D转换器的输入要求。本文介绍一种
利用555定时器和单片机构成的A/D转换器,其A/
D转换的输人电压范围为4 V~18 V。
* `1 g! M6 q9 ?8 {0 Y; u; @( y2A/D转换器的组成
8 W( ]" E4 [, }! _! Z6 U基于单片机和555定时器的A/D转换器的组
2 h/ u/ K/ [2 W7 S成原理如图1所示。本文选用单片机为AT89C51。
图1中，单片机AT89C51和555定时器构成--
: z. |- u7 e  Q  q路16位A/D转换器，其实现A/D转换的基本思想
是:当输入电压V;不同时,555定时器输出脉宽不
同的矩形脉冲波，加到单片机AT89C51的外部中断
" f' V) S* u3 i) P7 h输人端INTO。AT89C51 对脉宽进行测量,得到一个
. B* d0 ~  c' d/ y5 W: g. r7 p$ Q3 N
5 r; w, b3 n7 R: Y& L6 H9 E! l9 ^16位的数字量,完成对输入信号的A/D转换。不同
- _" f) O) z1 |$ A( s的输入电压对应的脉宽不同，得到的数字量也不相
同。
9 e% X/ U& q+ p. I: p0 M/ X5 E
+ o- }3 b0 E: C& E. S6 m3实现A/D转换的原理
) _7 p$ @( j) @# y# x4 g3.1实现模拟电压到脉冲宽度的转换
555定时器实现模拟电压到脉冲宽度转换的原
理如图2所示。
输人的模拟电压经过电阻R1、R2后加到555
/ Z1 F; B& G! K, U3 [定时器的输入端V;和V;，按照555定时器多谐振

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: `% Z6 H1 R) ]; y附件下载：

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为克服在A/D转换中输入电压范围窄的问题,介绍了一种采用单片机AT89C51和NE555定  H! w& O) S/ N! _+ k% c 时器构成的A/D转换器。详细分析了其工作原理和A/D转换的特性。该A/D转换器对低频输入信, 号在较高电压范围内具有一定的实用价值。