51单片机经典范例演练5 A/D转换原理及转换器介绍

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大家都知道，在现实生活中，我们不只会遇到离散的数字量，像声音电压等连续变化的模拟量也很重要。
51单片机只能使用符合TTL电平标准的数字量，而在基础款的51单片机中，并没有集成数模转换的功能。那么为了让单片机可以处理这些模拟量，我们势必要借助其他芯片的帮助。
$ N) M2 }2 B2 v借助A/D转换芯片，我们可以将外部的模拟量转化为数字量输入单片机，也可以将单片机的数字量转换为模拟量输出外界。
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( M+ I: U) _1 Q( T9 J/ k一、A/D转换原理
6 |# _& m. h& J6 _4 Q0 eA/D转换常用如下几种方式：
: r* g, ~! v3 z: g+ V9 I3 N1、逐次逼近法
逐次逼近型A/D转换器应用比较广泛，基本原理就是先将逐次逼近寄存器最高位置1，并送入D/A转换器生成模拟量V0，使用V0与输入的模拟量Vi进行比较，如果V0大于Vi则该位被保留，否则被清除。然后将寄存器次高位 置1，并不断重复上述操作，直到得出输入模拟量所对应的数字量。
) N0 c$ V4 T% {8 f! M3 c9 `2、双积分法
基本原理为，对输入模拟电压和参考电压分别进行两次积分，将输入电压平均值变换为与之成正比的时间间隔，然后利用时钟脉冲和计数器测量出时间间隔，由此得到相应的数字量输出。可以看出，这是一种间接A/D转换器，是对输入电压的平均值进行转换，所以具有很强的抗工频干扰能力。
* z+ [6 }9 ]$ d% ]' {0 m! {3、电压频率转换法
当模拟电压Vi加到V/F的输入端，便产生频率F与Vi成正比的脉冲，在一定的时间内对该脉冲信号计数，将统计到计数器的计数值正比于输入电压Vi，完成A/D转换。

0 O& s7 k' i& [& u9 V二、ADC0809 A/D转换器介绍
今天我们要了解的ADC0809 A/D转换器就是一款使用逐次逼近法的CMOS芯片，它使用单电源供电，转换时间100us，输入电压范围0V-5V，通过三位地址选择位来处理8路模拟量输入，可与TTL电平兼容。
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单片机与ADC0809的通信有：查询、中断、延时三种方式。
1.查询方式：单片机使用轮询方式查看EOC引脚状态，低电平说明转换正在进行，高电平证明转换完成，单片机将OE线（读数据允许线）变为高电平，读出数据；
2.中断方式：单片机的外部中断引脚接ADC0809的EOC引脚，在中断程序中进行读数据操作；
3.延时方式：ADC0809转换时间为100us，所以可以使用定时器定时，每间隔一段时间（>100us）就读取一次数据。
/ B6 i5 v: t% ]6 Z5 R2 \这三种方式程序都不困难，特别是查询方式，只需要通过软件的方式进行，无需调用外部中断寄存器与定时器作为辅助。但当然，这种方式缺点也比较大，如果A/D转换器因为硬件软件原因没有工作，整个程序就会卡在循环中无法跳出，无法进行其他操作。
建议大家自行使用ADC0809转换器，并配合之前讲过的LCD1602显示屏，尝试制作一款电压测量仪器，这个项目难度适中，所要注意的是由于ADC0809采用并行方式输出数据，接线比较多，建议按类型将导线归类连接，不要在简单的问题上出错。
, M4 }8 G7 F, O0 H9 d: W( t) r“范例演练”设置了六篇公众号内容，大家能够将前五篇多多练习就可以对51单片机的认识更进一步，甚至可以举一反三，自己设计完成一些实用的小项目。
在下次也就是最后一次课程中，我们将简单了解一下现在火热的神经网络在单片机中的实现。

STGing

6666，很不错哦。

CRAZY_argentina

很强啊。老厉害了