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1、了解A/D轉(zhuǎn)換與單片機(jī)的接口； 2、了解ADC0809轉(zhuǎn)換性能及編程方法； 3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解單片機(jī)如何進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。 4、熟練Proteus仿真軟件的使用； 5、熟練單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱的實(shí)驗(yàn)操作。 二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求1、掌握ADC0808的工作原理； 2、掌握數(shù)碼管顯示的原理。 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器件PC機(jī) 一臺(tái) PROTEUS仿真軟件 一套 實(shí)驗(yàn)箱 一臺(tái) ISP下載器 一臺(tái) 51仿真器 一臺(tái)（可選） 四、實(shí)驗(yàn)要求1、利用ADC0808/(0809)做A/D轉(zhuǎn)換器，由實(shí)驗(yàn)板上的電位器提供模擬量輸入，編寫(xiě)程序?qū)⒛M量轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)字量，用P1口輸出到發(fā)光二極管顯示，或通過(guò)八段碼數(shù)碼管將數(shù)值顯示出來(lái)。實(shí)物板中使用ADC0809芯片，它與ADC0808是全兼容的。 五、實(shí)驗(yàn)原理A/D 是模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，依靠的是模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog to Digital Converter)，簡(jiǎn)稱(chēng)ADC。A/D轉(zhuǎn)換器大致有三類(lèi)：一是雙積分A/D轉(zhuǎn)換器，優(yōu)點(diǎn)是精度高，抗干擾性好，價(jià)格便宜，但速度慢；二是逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換器，精度、速度、價(jià)格適中；三是并行A/D轉(zhuǎn)換器，速度快，價(jià)格也昂貴。 圖:ADC0808 上圖所示就是ADC0808。實(shí)驗(yàn)用的ADC0808屬第二類(lèi)，是含8 位A/D 轉(zhuǎn)換器、8 路多路開(kāi)關(guān)，以及與微型計(jì)算機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS組件，其轉(zhuǎn)換方法為逐次逼近型。ADC0808的精度為 1/2LSB。在AD 轉(zhuǎn)換器內(nèi)部有一個(gè)高阻抗斬波穩(wěn)定比較器，一個(gè)帶模擬開(kāi)關(guān)樹(shù)組的256 電阻分壓器，以及一個(gè)逐次通近型寄存器。8 路的模擬開(kāi)關(guān)的通斷由地址鎖存器和譯碼器控制，可以在8 個(gè)通道中任意訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)單邊的模擬信號(hào)。具體的引腳功能如下： 1～5和26～28（IN0～I(xiàn)N7）：8路模擬量輸入端。 8、14、15和17～21：8位數(shù)字量輸出端。 22（ALE）：地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效。 6（START）： A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖（至少100ns寬）使其啟動(dòng)（脈沖上升沿使0808復(fù)位，下降沿啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換）。 7（EOC）： A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。 9（OE）：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開(kāi)輸出三態(tài)門(mén)，輸出數(shù)字量。 10（CLK）：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于640KHZ。 12（VREF（+））和16（VREF（-））：參考電壓輸入端。 11（Vcc）：主電源輸入端。 13（GND）：地。 23～25（ADDA、ADDB、ADDC）：3位地址輸入線(xiàn)，用于選通8路模擬輸入中的一路。 查詢(xún)ADC0808的數(shù)據(jù)手冊(cè)可以知道其時(shí)序圖，如下圖所示。根據(jù)時(shí)序圖來(lái)編寫(xiě)程序。 圖：ADC0808ADC的時(shí)序圖
六、Proteus使用的元器件 | | | |
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| | | | | | | | | | 晶振,給單片機(jī)提供時(shí)鐘信號(hào) | |
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七、原理圖設(shè)計(jì)總原理圖： 1.在Proteus中繪制單片機(jī)最小系統(tǒng)，包括主控芯片、晶振電路和復(fù)位電路。
2. 添加ADC0808芯片，IN0端口連接可調(diào)電位器，ADDA、B、C三個(gè)端口接地，VREF+接電源，VREF-接地，EOC、CLOCK通過(guò)標(biāo)號(hào)連接到單片機(jī)的P3.0和P3.1口，8個(gè)輸出口通過(guò)標(biāo)號(hào)連接到單片機(jī)的P0口，P0口需要添加上拉排阻。 3.添加74LS02,2和6引腳共同連接到P2.7口，并添加電阻上拉；3引腳通過(guò)標(biāo)號(hào)連接到P3.6,5引腳了解到P3.7，1引腳接入0808的START端口，4引腳接入0808的OE端口。 3.添加4位共陽(yáng)數(shù)碼管，A-DP通過(guò)標(biāo)號(hào)連接到P1口，1-4位選通過(guò)標(biāo)號(hào)連接到P2.0-P2.3。 八、程序流程圖九、硬件連接圖1. 硬件電路 圖：8位共陽(yáng)數(shù)碼管 圖：ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換 2.硬件連接表
十、實(shí)驗(yàn)步驟1、新建原理圖 - 打開(kāi)Proteus 8，點(diǎn)擊新建工程；
- 命名工程，最好用英文或數(shù)字命名；
- 創(chuàng)建原理圖，選擇DEFAULT；
- 選擇不創(chuàng)建PCB設(shè)計(jì)；
- 創(chuàng)建固件項(xiàng)目，系列選擇8051，控制器選擇AT89C52，編譯器選擇Keil for 8051；
- 點(diǎn)擊藍(lán)色的P圖標(biāo)進(jìn)入元器件選取界面；
- 在左上角輸入所需元器件關(guān)鍵字，并在右側(cè)列表雙擊選取所需器件,點(diǎn)擊確定；
- 選取后，左側(cè)的器件欄窗口會(huì)有相應(yīng)元器件列表；
- 參考原理圖設(shè)計(jì)步驟完成器件的排布和連線(xiàn)。
2、新建程序 - 根據(jù)程序流程圖，在main.c文件中輸入完整程序代碼。
3、Proteus中編譯和仿真 - 在快捷工具欄中的下拉列菜單Debug /Release/配置選項(xiàng)中，選擇Debug。
- 然后在工程中，右鍵單擊AT89C52,在出現(xiàn)的下拉列表中選擇構(gòu)建工程，或點(diǎn)擊工具欄構(gòu)建工程圖標(biāo)（或快捷鍵Ctrl+F7）進(jìn)行構(gòu)建工程，等待編譯完成。
- 編譯成功后，切換到原理圖狀態(tài)下點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕（或快捷鍵F12），可通過(guò)人機(jī)接口觀察程序的仿真結(jié)果，如下圖所示。
4、硬件實(shí)驗(yàn) - 連接ISP下載器一端到PC機(jī)USB接口，另一端連到目標(biāo)板。
- 在快捷工具欄中的下拉列菜單Debug /Release/配置選項(xiàng)中，選擇Release。
- 點(diǎn)擊工程設(shè)置，并按如下步驟設(shè)置，設(shè)置完成后點(diǎn)擊確定；
- 出現(xiàn)固件上傳完成提示，表示程序上傳成功。
- 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象參考附件視頻。
十一、參考程序參考程序見(jiàn)光盤(pán) 十二、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象程序下載并運(yùn)行后，數(shù)碼管顯示當(dāng)前電壓值，調(diào)節(jié)電位器在0—5V調(diào)節(jié)電壓，數(shù)碼管跟隨顯示。附GIF圖和實(shí)驗(yàn)視頻。
實(shí)驗(yàn)13現(xiàn)象.gif (492.36 KB, 下載次數(shù): 57)
下載附件
2021-11-4 04:06 上傳
Proteus仿真只能用8.1版本打開(kāi),
Keil程序下載:
ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn).rar
(731.2 KB, 下載次數(shù): 150)
2021-11-3 20:39 上傳
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