用ADC0809实现八通道采集

ADC0809完成八通道采集

1.ADC0809的概述
- 1.1芯片特点
- 1.2引脚介绍
- 1.3工作过程
2.使用原理图仿真
- 2.1实验仿真概述
- 2.2原理图
3.解析原理图
- 3.1晶振和复位模块
- 3.2模拟电压源部分
- 3.3lcd显示部分
- 3.4ADC0809模块
- 3.5按键模块
4.实验程序
5仿真结果
6PCB的绘制
7实验总结

不要白嫖，不要瞎抄程序，因为我在试图教会你。
如果没有用过proteus 没关系，看这个教程新手快速上手proteus实现仿真画pcb

1.ADC0809的概述

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模数转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。仅在单片机初学应用设计中较为常见。

1.1芯片特点

8路输入通道，8位A/D转换器，即分辨率为8位。
具有转换起停控制端。
转换时间为100μs(时钟为640KHz时)，130μs（时钟为500KHz时）。
单个+5V电源供电。
模拟输入电压范围0～+5V，不需零点和满刻度校准。
工作温度范围为-40～+85摄氏度。
低功耗，约15mW。

1.2引脚介绍

ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。

IN0～IN7：8路模拟量输入端。
2-1～2-8：8位数字量输出端。
ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。
ALE：地址锁存允许信号，输入端，产生一个正脉冲以锁存地址。
START： A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。
EOC： A/D转换结束信号，输出端，当A/D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。
OE：数据输出允许信号，输入端，高电平有效。当A/D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。
CLK：时钟脉冲输入端。时钟频率范围为10KHz-1280KHz。
REF（+）、REF（-）：基准电压。
Vcc：电源，单一+5V。
GND：地。

1.3工作过程

首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动 A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D转换完成，EOC变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。
转换数据的传送 A/D转换后得到的数据应及时传送给单片机进行处理。数据传送的关键问题是如何确认A/D转换的完成，因为只有确认完成后，才能进行传送。为此可采用下述三种方式。

（1）定时传送方式
对于一种A/D转换器来说，转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的。例如ADC0809转换时间为128μs，相当于6MHz的MCS-51单片机共64个机器周期。可据此设计一个延时子程序，A/D转换启动后即调用此子程序，延迟时间一到，转换肯定已经完成了，接着就可进行数据传送。
（2）查询方式
A/D转换芯片有表明转换完成的状态信号，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查询方式，测试EOC的状态，即可确认转换是否完成，并接着进行数据传送。
（3）中断方式
把表明转换完成的状态信号（EOC）作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送。
不管使用上述哪种方式，只要一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送。首先送出口地址并以信号有效时，OE信号即有效，把转换数据送上数据总线，供单片机接受。

2.使用原理图仿真

2.1实验仿真概述

我们要实现多通道采集，所以外部模拟量就通一些可变变阻或者电压源来代替模拟输入，我们显示数值使用lcd显示，再采用按键来切换通道，达到我们的目的。

2.2原理图

3.解析原理图

3.1晶振和复位模块

这边是可以保证单片机芯片运行的部分，有晶振机器保证以一定的Hz数正常运行。复位也是很重要的一环

3.2模拟电压源部分

我们这块采用了可调的滑动变阻器来模拟电压源，为清楚的看到电压值的差别，我们特意加了电压表来显示数值和lcd显示的数值来对比，比较显示误差

3.3lcd显示部分

我们lcd显示就是可以显示的东西能多一点比如可以显示一些字母注释，可以更清楚的看到数值。但是需要注意的是连接P0口的时候一定要加上拉电阻。加一个排阻也是一个不错的选择

首先要有定义的引脚和一些定义的字符串数组

sbit RS=P1^3;
sbit RW=P1^4;
sbit E=P1^5;
sbit BF =P0^7;sbit key1= P1^6;
sbit key2= P1^7;unsigned char code Str[]={"Vorlt="};
unsigned char code digit[10]={"0123456789"};   //定义字符数组显示数字

其次就是lcd的显示函数，对其进行了封装，只需要一开始进行初始化就行，然后调用display（x）函数就可以在指定要位置写上数字，也有一些写字符串符号小数点的函数，调用即可。

bit BusyTest(void){bit result;RS=0;       //根据规定，RS为低电平，RW为高电平时，可以读状态RW=1;E=1;        //E=1，才允许读写_nop_();     _nop_();   //空操作两个机器周期，给硬件反应时间 result=BF;  //将忙碌标志电平赋给resultE=0;         //将E恢复低电平return result;}
//函数功能：将模式设置指令或显示地址写入液晶模块   入口参数：dictate
void WriteInstruction (unsigned char dictate)
{   while(BusyTest()==1);   //如果忙就等待RS=0;                  //根据规定，RS和R/W同时为低电平时，可以写入指令RW=0;   E=0;                   //E置低电平(根据表8-6，写指令时，E为高脉冲，                          // 就是让E从0到1发生正跳变，所以应先置"0"_nop_();_nop_();               //空操作两个机器周期，给硬件反应时间P0=dictate;            //将数据送入P0口，即写入指令或地址_nop_();_nop_();               //空操作两个机器周期，给硬件反应时间E=1;                   //E置高电平_nop_();_nop_();               //空操作两个机器周期，给硬件反应时间E=0;                  //当E由高电平跳变成低电平时，液晶模块开始执行命令}
//函数功能：指定字符显示的实际地址   入口参数：xvoid WriteAddress(unsigned char x){WriteInstruction(x|0x80); //显示位置的确定方法规定为"80H+地址码x"}
//函数功能：将数据(字符的标准ASCII码)写入液晶模块   入口参数：y(为字符常量)void WriteData(unsigned char y){while(BusyTest()==1);  RS=1;           //RS为高电平，RW为低电平时，可以写入数据RW=0;E=0;            //E置低电平(根据表8-6，写指令时，E为高脉冲，// 就是让E从0到1发生正跳变，所以应先置"0"P0=y;           //将数据送入P0口，即将数据写入液晶模块_nop_();_nop_();       //空操作四个机器周期，给硬件反应时间E=1;           //E置高电平_nop_(); _nop_();        //空操作四个机器周期，给硬件反应时间E=0;            //当E由高电平跳变成低电平时，液晶模块开始执行命令}
//函数功能：对LCD的显示模式进行初始化设置
void LcdInitiate(void)
{delaynms(15);               //延时15ms，首次写指令时应给LCD一段较长的反应时间WriteInstruction(0x38);     //显示模式设置：16×2显示，5×7点阵，8位数据接口delaynms(5);                //延时5ms　，给硬件一点反应时间WriteInstruction(0x38);delaynms(5);               //延时5ms　，给硬件一点反应时间WriteInstruction(0x38);     //连续三次，确保初始化成功delaynms(5);               //延时5ms　，给硬件一点反应时间WriteInstruction(0x0c);     //显示模式设置：显示开，无光标，光标不闪烁delaynms(5);               //延时5ms　，给硬件一点反应时间WriteInstruction(0x06);     //显示模式设置：光标右移，字符不移delaynms(5);                //延时5ms　，给硬件一点反应时间WriteInstruction(0x01);     //清屏幕指令，将以前的显示内容清除delaynms(5);             //延时5ms　，给硬件一点反应时间}//函数功能：显示电压符号
void display_volt(void){unsigned char i;WriteAddress(0x00);    //写显示地址，将在第2行第1列开始显示i = 0;                //从第一个字符开始显示while(Str[i] != '\0')  //只要没有写到结束标志，就继续写{      WriteData(Str[i]);   //将字符常量写入LCDi++;                 //指向下一个字符    }
}
//函数功能：显示电压的小数点
void  display_dot(void)
{         WriteAddress(0x08);   //写显示地址，将在第1行第10列开始显示     WriteData('.');       //将小数点的字符常量写入LCD
}
//函数功能：显示电压的单位(V)
void  display_V(void)
{WriteAddress(0x0b); //写显示地址，将在第2行第13列开始显示 WriteData('v');
}
//函数功能：显示电压的整数部分    入口参数：x
void display1(unsigned char x)
{WriteAddress(0x07);    //写显示地址,将在第2行第7列开始显示WriteData(digit[x]);    //将百位数字的字符常量写入LCD}
//函数功能：显示电压的小数数部分    入口参数：xvoid display2(unsigned char x)
{unsigned char i,j;i=x/10;            //取十位（小数点后第一位）j=x%10;            //取个位（小数点后第二位）WriteAddress(0x09);      //写显示地址,将在第1行第11列开始显示WriteData(digit[i]);     //将小数部分的第一位数字字符常量写入LCDWriteAddress(0x0a);WriteData(digit[j]);     //将小数部分的第一位数字字符常量写入LCD
}

3.4ADC0809模块

这就是本次采集的核心部分，利用多通道的输入去实现多通道的采集，因为采集是要把模拟量转换为数字量的过程。所以需要对out口的传输到单片机芯片的数字量进行处理显示。但是这里有一个要注意的点就是out1是高位，而out7是地位，也就是说在连接口引脚的时候iuot7对应的是p2.0低位口。在仿真的时候由于proteus中没有ADC0809的moudle ，在运行时报错，我们就用一个功能几乎一样的ADC0808来代替仿真。

这块也是要先定义它的引脚和变量，进行全局定义

unsigned char dat,results,n;
sbit CLK=P3^3;
sbit A_C=P1^2;
sbit A_B=P1^1;
sbit A_A=P1^0;
sbit EOC = P3^1;
sbit OE = P3^0;
sbit START = P3^2 ;

//初始化ad
void InitUart(void)
{SCON=0x50;  //设置中断模式TMOD=0x22;PCON=0x00;TL1=0xfd;TH1=0xfd;TI=1;TR1 =1;n=0;
}
//定时器中断
void Timer0_INT() interrupt 1
{CLK =!CLK;
}

3.5按键模块

按键的主要作用就是切换通道进行通道选择。

首先就得定义按键。然后将按键选择的函数进行封装，减少主函数中的代码量就可以更加清楚的观察到主函数的功能。

sbit key1= P1^6;
sbit key2= P1^7;

void Choose(unsigned char x)
{switch(x){case 0:   A_A=0; A_B=0; A_C=0;      break  ;case 1:   A_A=1; A_B=0; A_C=0;      break  ;case 2:   A_A=0; A_B=1; A_C=0;      break  ;case 3:   A_A=1; A_B=1; A_C=0;      break  ;case 4:   A_A=0; A_B=0; A_C=1;      break  ;case 5:   A_A=1; A_B=0; A_C=1;      break  ;case 6:   A_A=0; A_B=1; A_C=1;      break  ;case 7:   A_A=1; A_B=1; A_C=1;      break  ;}
}

4.实验程序

前面是每部分的概述和程序的实现，主程序才是对这些模块封装的函数的调用和使用。去实现我们想要的功能。

void main(void){ unsigned char Int,Dec; LcdInitiate();         //将液晶初始化InitUart();TH0 = 0x14;TL0 = 0x00;ET0 =1;TR0 =1 ; EA =1 ;while(1){delaynms(5);Choose(n); //选择通道     START=0;     START=1;START=0;//当低电平来时开始读取数据while(EOC==0);OE=1;dat=P2; //将数据赋给P2OE=0;       display_volt();  //显示电压字符串Int = dat/51;Dec = (dat-Int*51)*100 /51 ;    //处理数据display1(Int);  display_dot();//分别显示个位和小数位和小数点display2(Dec);display_V();  //显示电压值符号         if(key1==0){delay1ms(); //消抖if(key1==0){n++;   //通道++}while(!key1);}if(key2==0){delay1ms();//消抖if(key2==0){n--;  //通道--}while(!key2);}}
}

5仿真结果

基本完成所需要的功能，成功实现模拟信号的多路采集

6PCB的绘制

说实话没有专业的训练，只能凑活画出来，虽然很丑但是没有错误就很不错

7实验总结

本次实验使用ADC0809模拟了八通道模拟量的采集的过程，我们使用了电压源来模拟通道输入，利用AD转换成数字量，再到lcd上进行显示的一个过程，我们实现了按键切换通道的功能，了解熟悉了ADC0809芯片的使用，如何去完成的数据的转换和采集。更多的让我们可以在软件上实现对硬件的编程的使用。让书上的原理得到实践和验证。

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