1、AD相关简介

1.1、什么是AD转换？

(1)A是指analog、模拟的；D是指digital、数字的。

(2)现实世界是模拟的，连续分布的，无法被分成有限份；计算机世界是数字的，离散分布的，是可以被分成有限份的；

(3)AD转换就是把一个物理量从模拟的转换成数字的。

1.2、AD转换的意义

自然界多数是模拟量，为了方便计算机处理，人为的数字化了自然界的模拟量。

1.3、STC89C516

该单片机本身引脚没有模拟的，所以模拟量不能直接给该单片机。后续很多新的单片机都具有模拟输入输出的引脚，引脚会对应相应的AD转换。

1.4、AD转换原理

(1)采用比较器电路进行AD转换。

1.5、AD转换中的主要概念

(1)位数: AD转换后转出来的数由几位二进制来表示。位数越多，越细腻，精度越高。

(2)量程：AD转换器可以接受的模拟量的范围。

(3)精度：简单理解就是转出来到底有多准

(4)分辨率：AD转换器转出来的二进制数，每一格表示多少

(5)转换速率（转换时间）

1.6、AD转换在系统中存在的方式

(1)CPU外部扩展专用AD芯片

(2)CPU内部集成AD模块（内部外设）

2、原理图

2.1、简介

(1)ET2046是我们外接的AD转换芯片。

(2)AIN0、AIN1、AIN2为三路AD转换。

(3)AD1502是一个滑动变阻器；NTC1是一个热敏电阻；GR1是一个光敏电阻。

2.2、接线

(1)CLK 接P1.0、T-CS接P1.1、DI接P1.2、DOUT接P1.3。

(2)CLK为SPI时钟线。

(3)T-CS为使能线。

(4)DI是数字输入线，DOUT是数字输出线。

3、ET2046数据手册

该芯片已停产，官网没搜到，数据手册链接：ET2046 - 百度文库

(1)ET2046是4线触摸屏控制器，在此用于AD转换。ET2046是一个经典的逐次逼近寄存器模数转换器。

(2)转换器模拟通道：X-、Y-、Z坐标、辅助输入(AUX)、电池电压(VBAT)、芯片温度。通过一个多路选择器提供。

(3)控制字

bit7	固定为1
bit6-4	A2-A0，选择模拟通道
bit3	设置采样位数。0表示12bit，1表示8bit
bit2	为1表示用单端模式，为0表示差分模式。此处用单端模式。
bit1-0	power down模式使能，00表示使能。

4、示例程序

通过ET2046将模拟电压值转换位12bit数字量，并通过串口以文本方式显示。

(1)app.c文件

#include <reg51.h>
#include "et2046.h"
#include "drv_uart.h"void Delay500ms();       //@12MHzvoid main()
{uint AD_Value = 0;   /*AD值*/uchar AD_H = 0;      /*AD值高4位*/uchar AD_L = 0;      /*AD低8位*/UartInit();           /*串口初始化函数*/while(1){AD_Value = Read_AD_Data(0x94);    /*滑动变阻器*//*16进制显示采集的12bitAD值*///AD_H = AD_Value >> 8;//AD_L = AD_Value & 0xff;  /*按位与*///UartSendByte(AD_H);//UartSendByte(AD_L);/*文本形式显示采集的AD值,0xFFF = 4095*/UartSendString("AD_Value:");UartSendByte((AD_Value / 1000) + 48);       /*显示千位*/UartSendByte((AD_Value % 1000 /100) + 48);  /*显示百位*/UartSendByte((AD_Value % 100 /10) + 48);    /*显示十位*/UartSendByte((AD_Value % 10 ) + 48);        /*显示个位*/UartSendString(".\r\n");Delay500ms();}
}void Delay500ms()      //@12MHz
{unsigned char i, j, k;_nop_();i = 4;j = 205;k = 187;do{do{while (--k);} while (--j);} while (--i);
}

(2)ET2046.c文件

#include "ET2046.h"/**功能:SPI写字节函数*参数:  Data:写入的数据*返回值:无*/void SPI_WriteByte(uchar Data)
{uchar i = 0;   /*用于for循环*/CLK = 0;for(i=0; i<8; i++){DIN = Data >> 7;   //从高位到低位写入Data <<= 1;CLK = 0;                 //上升沿放置数据CLK = 1;}
}/*功能:SPI读12bit*参数:无*返回值:读取到的数据*/
uint SPI_Read(void)
{uint i = 0;         /*用于for循环*/ uint Data = 0;      /*暂存读取到的书*/CLK = 0;for(i=0; i<12; i++)      /*接收12位数据*/{Data <<= 1;CLK = 1;CLK = 0;Data |= DOUT;}return Data;
}/**功能:读取AD值  *参数: cmd:读取对应通道发送的控制字*返回值:读取的AD值*/
uint Read_AD_Data(uchar cmd)
{uchar i = 0;    /*用于for循环*/uint AD_Value;  /*记录AD的值*/CLK = 0;CS  = 0;SPI_WriteByte(cmd);for(i=6; i>0; i--);     /*延时等待转换结果*/CLK = 1;               /*发送一个时钟周期，清除BUSY*/_nop_();_nop_();CLK = 0;_nop_();_nop_();AD_Value=SPI_Read();CS = 1;return AD_Value;
}

(3)ET2046.h文件

#ifndef __ET2046_H__
#define __ET2046_H__/*头文件包含*/
#include <reg51.h>
#include <intrins.h>/*宏定义*/
#define uchar unsigned char
#define uint  unsigned int/*定义使用的IO口*/
sbit CLK  = P1^0;    //时钟
sbit CS   = P1^1;    //片选
sbit DIN  = P1^2;    //输入
sbit DOUT = P1^3;    //输出/*函数声明*/
void SPI_WriteByte(uchar Data);   /*SPI写字节函数*/
uint SPI_Read(void);              /*SPI读12bit*/
uint Read_AD_Data(uchar cmd);#endif

(4)drv_uart.c文件

#include "drv_uart.h"
#include <reg51.h>/**功能:串口初始化函数,8数据位，1停止位，无校验位，波特率4800*参数:无*返回值:无*/
void UartInit(void)
{SCON = 0x50;  //串口工作在模式1，8位数据位，允许串行接收PCON = 0x80;  //波特率加倍TMOD = 0x20;  //设置T1为模式2 TH1 = 243;    //波特率4800   ,TH1 = 晶振频率/12/32/波特率TL1 = 243;    //8位自动重装，意识是TH1用完了之后下一个周期TL1会自动重装到TH1去。TR1 = 1;      //开启定时器1ES = 1;       //打开串口中断EA = 1;       //打开总中断
}/**功能:通过串口发送一个字节数据*参数:需要发送的内容*返回值:无*/
void UartSendByte(unsigned char Dat)
{SBUF = Dat;      //准备好需要发送的一个字节while(TI == 0);  //确认串口发送没有再忙，while循环需要加超时判断TI = 0;                   //软件复位TI标志位
}/**功能:通过串口发送字符串*参数:待发送的字符串*返回值:无*/
void UartSendString(unsigned char *str)
{while(*str != '\0')    //等待字符串发完*/{UartSendByte(*str);  //发送一个字符str++;               //指针指向下一个字符}
}/**功能:串口中断接收函数*参数:无*返回值:无*注意:中断函数通过中断编号识别，中断编号可通过查数据手册得到*/
void Uart_Isr() interrupt 4
{unsigned char ReceiveBit;if(RI == 1){ReceiveBit = SBUF;     //读取SBUF,读取串口接收到的一个字节RI = 0;}//UartSendByte(ReceiveBit);         //接收到的内容原封不动发回去
}

(5)drv_uart.h文件

#ifndef __DRV_UART_H__
#define __DRV_UART_H__/*函数声明*/
void UartInit(void);                       /*串口初始化函数*/
void UartSendByte(unsigned char Dat);      /*通过串口发送一个字节数据*/
void UartSendString(unsigned char *str);   /*通过串口发送字符串*/#endif

5、AD转换涉及的值

(1)AD转换芯片引脚输入一个模拟量，这个模拟值本质上讲是电压，根据AD转换的位数，电压值对应一个AD值(数字量)。

(2)AD转换输入的模拟量(电压值)，有时会受一些物理量的影响。所以物理量的值对应电压值。

例如：光敏电阻光强不同，采集到的电压也会不相同。即光强度对应电压值。

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