单片机AD转换
单片机的AD转换
8.3、ADC0809芯片及其与单片机的接口 8.3、ADC0809芯片及其与单片机的接口
主要性能为: 主要性能为: 分辨率为8 分辨率为8位; 精度: 小于± 精度:ADC0809小于±1LSB(ADC0808小于 小于 ( 小于 ±1/2LSB); ); 供电, ~+5V; 单+5V供电,模拟输入电压范围为 ~+ ; 供电 模拟输入电压范围为0~+ 具有锁存控制的8路输入模拟开关; 具有锁存控制的8路输入模拟开关; 可锁存三态输出,输出与TTL电平兼容; 电平兼容; 可锁存三态输出,输出与 电平兼容 功耗为15mW; 功耗为 ; 不必进行零点和满度调整; 不必进行零点和满度调整; 转换速度取决于芯片外接的时钟频率。 转换速度取决于芯片外接的时钟频率。时钟频率范 围:10~1280KHz。典型值为时钟频率 ~ 。典型值为时钟频率640KHz,转 , 换时间约为100µS。 换时间约为 。
P3.0
例:对8路模拟信号轮流采样一次,并依次把转换结果 路模拟信号轮流采样一次, 存储到片内RAM以DATA为起始地址的连续单元中。 为起始地址的连续单元中。 存储到片内 以 为起始地址的连续单元中
MAIN:MOV R1,#DATA : , ;置数据区首地址 MOV DPTR,#7FF8H ;指向0通道 指向0 , MOV R7,#08H , ;置通道数 LOOP:MOVX @DPTR,A 启动A/D转换 : , ;启动 转换 HER:JB P3.3,HER : , ;查询A/D转换结束 查询 转换结束 MOVX A,@DPTR 读取A/D转换结果 , ;读取 转换结果 MOV @R1,A , ;存储数据 INC DPTR ;指向下一个通道 INC R1 ;修改数据区指针 DJNZ R7,LOOP 个通道转换完否? , ;8个通道转换完否? ……
单片机ad转换中用定时器触发ad采样标准库
一、单片机AD转换的概念和原理1.1 单片机AD转换的作用在单片机系统中,由于某些需要测量的信号是电压信号,因此需要将这些模拟信号转换为数字信号,以便于单片机进行数字化处理。
1.2 单片机AD转换的原理单片机AD转换是通过一定的电路和算法,将模拟信号转换为数字信号的过程。
一般通过比较器、采样保持电路、数字调制等方式实现。
二、定时器触发AD采样的意义和方式2.1 定时器触发AD采样的意义定时器触发AD采样可以实现对模拟信号的定时采样,确保采样的时序准确,有助于提高系统的精度和稳定性。
2.2 定时器触发AD采样的方式一般可以通过配置定时器的工作模式和中断控制,实现对AD转换的定时触发,从而实现定时采样的目的。
三、单片机AD转换中的标准库的使用3.1 标准库的概念和作用在单片机开发中,标准库是由单片机厂家提供的一套丰富的函数库,可以简化开发者的开发工作,提高开发效率。
3.2 单片机AD转换中标准库的使用利用单片机厂家提供的标准库函数,可以方便地实现AD转换的配置和触发,包括设置模拟引脚、配置采样速率、设置触发方式等。
四、结合实例分析单片机AD转换中定时器触发AD采样标准库的使用方法4.1 示范实例的选取和参数设置选择一款常用的单片机,在实际开发中,通过标准库函数配置定时器的工作模式和触发方式,设置AD转换的参考电压和采样速率等参数。
4.2 实例代码的编写和调试利用标准库提供的相关函数,编写定时器触发AD采样的实例代码,并通过单片机仿真器或者硬件评台进行调试和验证。
五、总结5.1 定时器触发AD采样的优势定时器触发AD采样可以保证采样的时序准确,提高了系统的稳定性和精度,适用于需要定时采样的应用场景。
5.2 标准库的使用价值标准库函数的使用可以简化开发工作,提高开发效率,避免重复造轮子,从而更专注于系统的功能实现和性能优化。
通过以上讨论和实例分析,我们了解了单片机AD转换中定时器触发AD采样标准库的使用方法,并掌握了如何利用标准库函数实现定时器触发AD采样的相关配置。
单片机ad转换原理
单片机ad转换原理
单片机的AD转换原理基于模拟信号的数字化处理。
在单片机中,AD转换是将模拟信号转换为数字信号的过程,以便于单片机进行数字信号的处理和运算。
AD转换的过程主要由两个部分组成:采样和量化。
采样是指对模拟信号进行离散化处理,将连续的模拟信号转换为离散的采样值。
这是通过采样定理实现的,采样定理认为,如果采样频率大于模拟信号的最高频率的两倍,那么就能够完全还原原始信号。
量化是将采样后的连续值转换为离散值的过程。
通过使用一个固定的参考电压,将模拟信号的幅值分为若干个等级,然后将每个等级映射为一个数字值。
量化的结果是离散的数字信号,每个数字代表一个特定的幅值范围,通常用二进制表示。
在单片机中,通常使用的AD转换器是SAR(逐次逼近型)的AD转换器。
SAR AD转换器通过逐次逼近的方式,不断调整DAC(数字-模拟转换器)的输出值,使其逼近输入信号的幅值,最后得到一个与输入信号幅值对应的数字量。
AD转换器的输出可以通过串行或并行方式传输给单片机的内部数据总线,供单片机进行后续的数字信号处理和运算。
在程序设计中,可以通过对AD转换器的配置和控制,调整转换精度、采样率等参数,以满足具体应用的需求。
总结起来,单片机的AD转换原理是将模拟信号经过采样和量
化,转换为数字信号,并通过AD转换器将结果传输给单片机进行处理。
这个过程是通过逐次逼近的方式实现的,利用固定的参考电压和二进制编码表示模拟信号的幅值范围。
51单片机ad转换代码及仿真
51单片机ad转换代码及仿真一、前言51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统领域的微控制器,其具有低功耗、高性能、易学易用等特点。
其中,AD转换模块是其重要的功能之一,可以实现模拟信号到数字信号的转换。
本文将介绍51单片机AD 转换的相关知识和代码实现,并通过仿真验证其正确性。
二、51单片机AD转换原理1. AD转换概述AD转换(Analog-to-Digital Conversion)是指将模拟信号(如声音、图像等)转化为数字信号的过程。
在嵌入式系统中,AD转换通常用于采集外部传感器等模拟量信号,并将其转化为数字量进行处理。
2. 51单片机AD转换模块51单片机内置了一个8位AD转换模块,可以对0~5V范围内的模拟信号进行采样和转换。
该模块包含以下主要部分:(1)输入端:可接受外部0~5V范围内的模拟信号。
(2)采样保持电路:在采样期间对输入信号进行保持,以避免采样过程中信号波动。
(3)比较器:将输入信号与参考电压进行比较,并输出比较结果。
(4)计数器:对比较结果进行计数,得到AD转换的结果。
(5)控制逻辑:控制采样、保持、比较和计数等过程。
3. AD转换精度AD转换精度是指数字信号与模拟信号之间的误差,通常用位数来表示。
例如,8位AD转换器可以将模拟信号分成256个等级,即精度为1/256。
因此,AD转换精度越高,数字信号与模拟信号之间的误差越小。
4. AD转换速率AD转换速率是指单位时间内进行的AD转换次数。
在51单片机中,AD转换速率受到时钟频率和采样时间的限制。
因此,在实际应用中需要根据具体情况选择合适的时钟频率和采样时间以满足要求的转换速率。
三、51单片机AD转换代码实现以下为51单片机AD转换代码实现:```#include <reg52.h>sbit IN = P1^0; // 定义输入端口sbit OUT = P2^0; // 定义输出端口void main(){unsigned char result;while (1){ADC_CONTR = 0x90; // 打开ADCADC_CONTR |= 0x08; // 开始采样while (!(ADC_CONTR & 0x10)); // 等待采样完成result = ADC_RES; // 读取结果OUT = result; // 输出结果}}```代码解释:(1)定义输入输出端口:使用sbit关键字定义输入端口和输出端口。
单片机ad转换原理
单片机ad转换原理单片机AD转换原理。
单片机(Microcontroller)是一种集成了微处理器、存储器和各种输入输出设备的微型计算机系统。
在很多电子设备中,单片机都扮演着至关重要的角色。
而AD转换(Analog to Digital Conversion)则是单片机中非常重要的功能之一,它可以将模拟信号转换为数字信号,使得单片机可以对外部的模拟信号进行采集和处理。
本文将介绍单片机AD转换的原理及相关知识。
AD转换的原理是利用单片机内部的模数转换器(ADC)来实现的。
模数转换器是一种将模拟信号转换为数字信号的电路,它可以将模拟信号的大小转换为相应的数字值。
在单片机中,模数转换器可以通过一定的采样和量化过程,将模拟信号转换为数字信号,并输出到单片机的数据总线上,以便单片机进行进一步的处理。
在进行AD转换时,首先需要对模拟信号进行采样。
采样是指在一定时间间隔内对模拟信号进行取样,获取其大小。
这样可以将连续的模拟信号转换为离散的信号。
然后,对采样后的信号进行量化。
量化是指将连续的模拟信号转换为一系列离散的数字值。
在单片机中,量化通常是按照一定的精度和分辨率进行的,精度越高,分辨率越大,转换后的数字值越接近原模拟信号的真实数值。
单片机中的ADC模块通常由输入端、采样保持电路、比较器、计数器、数字转换器和控制逻辑等部分组成。
当单片机需要进行AD转换时,首先需要将模拟信号输入到ADC的输入端,然后ADC会对输入信号进行采样和量化,最终输出转换后的数字信号。
在这个过程中,ADC的控制逻辑会根据预设的转换精度和采样频率等参数,控制ADC的工作状态,以保证转换的准确性和稳定性。
在实际应用中,单片机的AD转换功能被广泛应用于各种测控系统、仪器仪表、传感器等领域。
通过AD转换,单片机可以对外部的模拟信号进行采集和处理,实现数据的数字化和处理,为系统的控制和监测提供了重要的支持。
同时,单片机的AD转换功能也为各种信号处理算法和数字信号处理提供了基础,为系统的功能和性能提升提供了可能。
单片机实验数据采集_AD转换
单片机实验报告姓名: XX班级: XXXXX学号: XXXXXXX专业:电气工程与自动化实验1 名称:数据采集_A/D转换一、实验目的⑴掌握A/D转换与单片机接口的方法;⑵了解A/D芯片0809 转换性能及编程方法;⑶通过实验了解单片机如何进行数据采集。
二、实验设备装有proteus和keil软件的电脑一台三、实验说明及实验原理:A/D 转换器大致分有三类:一是双积分A/D 转换器,优点是精度高,抗干扰性好,价格便宜,但速度慢;二是逐次逼近式A/D转换器,精度、速度、价格适中;三是并联比较型A/D转换器,速度快,价格也昂贵。
实验用ADC0809属第二类,是8位A/D转换器。
每采集一次一般需100μs。
由于ADC0809A/D 转换器转换结束后会自动产生EOC 信号(高电平有效),取反后将其与8031 的INT0 相连,可以用中断方式读取A/D转换结果。
ADC0809 是带有8 位A/D转换器、8 路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。
它是逐次逼近式A/D转换器,可以和单片机直接接口。
(1) ADC0809 的内部逻辑结构由图1.1 可知,ADC0809 由一个8 路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成。
多路开关可选通8 个模拟通道,允许8 路模拟量分时输入,共用A/D 转换器进行转换。
三态输出锁器用于锁A/D 转换完的数字量,当OE 端为高电平时,才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
(2) ADC0809 引脚结构ADC0809各脚功能如下:D7 ~ D0:8 位数字量输出引脚。
IN0 ~ IN7:8位模拟量输入引脚。
VCC:+5V工作电压。
GND:地。
REF(+):参考电压正端。
REF(-):参考电压负端。
START:A/D转换启动信号输入端。
ALE:地址锁存允许信号输入端。
(以上两种信号用于启动A/D转换).EOC:转换结束信号输出引脚,开始转换时为低电平,当转换结束时为高电平。
单片机的 ad的原理
单片机的 ad的原理
单片机(简称MCU)的AD转换器是一种电路模块,用于将模拟量(连续变化的信号)转换为数字量(离散的数值)。
单片机的AD转换原理如下:
1. 采样:AD转换开始时,首先需要对输入信号进行采样。
采样是指将连续的模拟信号在一定周期内进行离散化,获取一系列采样值。
2. 量化:采样得到的连续信号是模拟量,而单片机内部是通过数字量进行处理的,所以需要将模拟量转换为数字量。
这个过程称为量化。
量化是将连续的模拟信号分割为若干等间隔的电平,并将其与特定数量的离散级别相对应。
3. 编码:量化后的信号是模拟量对应的数字量,但数字量无法直接处理。
因此需要进行编码,将其转换为二进制码。
常用的编码方式是二进制编码、格雷码等。
4. 校准:由于硬件的不完美性或者环境因素的影响,AD转换器存在一定的误差。
因此需要进行校准操作,将转换的数字量与实际输入信号之间的误差进行修正。
5. 输出:经过上述步骤,AD转换器将模拟信号成功地转换为数字信号,并输出给单片机的输入引脚。
单片机可以通过读取输入引脚的数值来获取模拟量的数字表示。
总结:单片机的AD转换原理是通过采样、量化、编码、校准等步骤将模拟信号转换为数字信号,并输出给单片机进行处理。
51单片机ad转换流程
51单片机ad转换流程51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统中的微控制器。
与其他单片机相比,51单片机的特点之一是其模拟到数字转换功能(AD转换),它允许将模拟信号转换为数字量,以便进行数字信号处理和控制。
在本文中,我们将以“51单片机AD转换流程”为主题,详细介绍AD转换的步骤和相关概念。
第一步:了解AD转换的基本概念模拟到数字转换(AD转换)是电子系统中一种常见的操作。
它涉及将连续的模拟信号转换为离散的数字信号,以便进行数字信号处理。
AD转换的结果通常以二进制形式表示,可以被计算机或其他数字处理设备使用。
在AD转换过程中,最重要的参数是分辨率和采样率。
分辨率是指AD转换器能够分辨的最小信号变化量,通常以比特数表示。
例如,8位AD转换器的分辨率为2^8,即256个离散的信号水平。
采样率是指AD转换器每秒钟进行的样本数量,通常以赫兹(Hz)表示。
第二步:准备硬件连接在进行AD转换之前,需要连接电源、待转换的模拟信号源和51单片机上的AD输入引脚。
具体的硬件连接方式可以根据具体的应用需求和开发板设计进行调整。
通常情况下,待转换的模拟信号将通过电阻网络与AD输入引脚相连接。
这个电阻网络起到电压分压的作用,将输入信号的幅度限制在AD转换器可接受的范围内。
开发板上的AD输入引脚通常还具有可选的电容网络,用于去除输入信号中的高频噪声。
第三步:配置AD转换器参数在开始AD转换之前,需要通过编程设置51单片机上的AD转换器参数。
这些参数包括分辨率、输入通道选择、参考电压选择和采样率等。
这些参数的设置是通过对寄存器的操作来实现的。
通过写入相应的寄存器值,我们可以选择转换的分辨率。
51单片机上的AD转换器可以支持不同的分辨率,如8位、10位或12位。
选择转换的输入通道也是一个重要的步骤。
通常情况下,AD转换器具有多个输入信道,可以同时转换多个信号。
需要根据具体的信号源,选择合适的输入通道。
参考电压的选择也要根据具体的应用需求来确定。
stc单片机ad温度转换计算
STC单片机AD温度转换计算一、概述STC单片机是一种常用的嵌入式微控制器,广泛应用于各种电子设备中。
其中,采集温度传感器的数据是STC单片机的常见应用之一。
本文将介绍如何利用STC单片机的AD转换功能,实现温度数据的采集和计算。
二、AD转换原理1. STC单片机内部的AD转换器是一种10位逐次逼近式AD转换器,可以将模拟信号转换为数字信号。
2. 要进行温度转换,需要先连接温度传感器到STC单片机的AD输入引脚,并将相应的引脚配置为输入模式。
3. 通过编程,设置AD转换器的工作模式、参考电压和时钟频率等参数,以确保AD转换的准确性和稳定性。
三、温度传感器的接入1. 常用的温度传感器有NTC热敏电阻、DS18B20数字温度传感器等。
这些传感器可以通过一定的电路连接到STC单片机的AD输入引脚。
2. 在连接时,需要考虑传感器的电气特性,如输入电压范围、输出信号类型等,以确保传感器与单片机的兼容性。
3. 另外,还需要考虑传感器的精度、响应时间和稳定性等性能指标,以选择合适的传感器用于温度测量。
四、温度转换计算1. 获取AD转换后的数字数据后,需要利用一定的算法将其转换为实际的温度数值。
2. 对于NTC热敏电阻传感器,可以利用斯特林公式和双参数B25/85值来计算温度。
3. 而对于DS18B20数字温度传感器,可以直接从AD转换的数字值中得到温度数据。
4. 在计算过程中需要考虑温度传感器的特性曲线、环境温度补偿等因素,以提高温度测量的准确性和可靠性。
五、温度数据的处理与显示1. 获取到温度数据后,可以进行一定的数据处理和滤波,以消除测量中的噪声和干扰。
2. 可以通过串口通信或LCD显示屏等外设,将温度数据实时显示出来,以方便用户对温度进行监测和控制。
3. 另外,还可以将温度数据存储到EEPROM或外部存储器中,以便后续的数据分析和应用。
六、实验验证1. 为了验证温度转换计算的准确性,可以进行一定的实验验证。
单片机adc进行连续电压转换
单片机adc进行连续电压转换
单片机的ADC(模数转换器)可以用于连续电压转换。
通常情况下,单片机的ADC模块可以配置为连续转换模式,这样就可以持续地将模拟输入信号转换为数字值。
下面我将从硬件配置和软件编程两个方面来详细说明。
硬件配置:
1. 确保选择的单片机具有内置ADC模块,或者外部ADC芯片与单片机连接。
2. 确保输入电压范围在ADC的输入范围内,否则需要外部电压分压电路。
3. 连接模拟输入信号到ADC引脚,并连接ADC引脚到单片机的对应引脚。
4. 确保ADC的参考电压源正确连接,以确保准确的电压转换。
软件编程:
1. 首先配置ADC的工作模式为连续转换模式,这通常需要设置ADC控制寄存器。
2. 确定转换的采样率,即多久进行一次转换,这取决于应用的要求和单片机的性能。
3. 在主程序中编写ADC中断服务程序或者轮询ADC转换完成标志位的状态,以获取转换结果。
4. 在获取转换结果后,可以对数字值进行进一步处理,比如显示在数码管上、发送到串口或者存储到内存中等。
总之,要实现单片机ADC的连续电压转换,需要合理配置硬件连接,并编写相应的软件程序来控制ADC的工作模式和获取转换结果。
这样就可以实现持续不间断地将模拟电压信号转换为数字值。
单片机ad转换遇到的问题和解决方法
一、概述单片机作为嵌入式系统中常用的控制器,其AD(模拟-数值)转换功能是其重要的特性之一。
在实际应用中,我们常常会遇到一些关于单片机AD转换的问题,比如精度不够、噪音干扰等。
本文将针对单片机AD转换遇到的问题进行探讨,并提出解决方法。
二、单片机AD转换遇到的问题1. 精度不够在实际应用中,我们经常会遇到单片机AD转换精度不够的问题。
这可能是由于单片机内部AD转换模块的精度不足,也可能是外部传感器的精度不够导致的。
2. 噪音干扰另一个常见的问题是噪音干扰。
在实际电路中,会受到各种干扰信号的影响,从而导致AD转换结果不准确。
3. 特定信号处理问题有时我们需要对特定的信号进行处理,比如滤波、放大等,但是单片机的AD转换模块可能无法满足我们的需求。
三、单片机AD转换问题的解决方法1. 提高精度针对精度不够的问题,我们可以通过外部AD转换模块来提高精度。
外部AD转换模块通常具有更高的分辨率和更低的噪声水平,可以有效提高AD转换的精度。
2. 噪音滤波针对噪音干扰问题,我们可以采取一些滤波技术,比如数字滤波或者模拟滤波,来减少噪音对AD转换结果的影响。
在电路设计中,我们也可以采取一些屏蔽和隔离措施,减少干扰信号对AD转换的影响。
3. 外部信号处理对于需要特定处理的信号,我们可以在外部电路中加入滤波器、放大器等模块,对信号进行预处理,然后再输入到单片机AD转换模块中。
这样可以有效提高信号的适配性和准确性。
四、结论单片机AD转换在实际应用中经常会遇到各种问题,如精度不够、噪音干扰等。
针对这些问题,我们可以采用外部AD转换模块、噪音滤波技术以及外部信号处理等方法来解决。
通过合理的电路设计和信号处理手段,可以有效提高单片机AD转换的精度和准确性,从而更好地满足实际应用需求。
五、单片机AD转换解决方法的实际应用以上提到的解决方法在实际应用中都有广泛的适用性。
下面将结合具体的实际案例,进一步探讨这些解决方法的应用。
1. 外部AD转换模块的应用在某个工业控制系统中,需要对温度传感器输出的模拟信号进行AD 转换,并通过单片机进行处理。
Proteus学习51单片机之AD转换
Proteus学习51单片机之AD转换概述模拟数字转换器(ADC)是将模拟信号转换为数字信号的设备。
我们将在本文中介绍如何在Proteus中使用51单片机进行AD转换。
首先,我们需要了解一些关于ADC的基础知识。
什么是ADC?ADC是模拟数字转换器的缩写。
它是一种将模拟信号( 例如声音或光线)转换为数字信号的设备。
数字信号可以通过数字处理器 例如计算机或嵌入式系统)进行进一步处理。
为什么需要ADC?数字设备不能直接处理模拟信号。
因此,我们需要将模拟信号转换为数字信号,以便数字设备可以处理它。
这就是ADC的作用。
如何使用ADC?ADC一般有以下几个步骤:1.(采样:使用ADC将连续的模拟信号转换为离散的数据点。
2.(量化:将采样结果转换为离散的数字值。
3.(编码:将数字值转换为二进制值。
在51单片机中,ADC转换的基本步骤是:1.(设定ADC电平:在程序中,我们需要将端口设置为读取ADC的电平。
2.(ADC模式设置:通过设定模式,来选择如何采样和量化信号。
3.(读取ADC值:读取ADC的数字输出值。
Proteus中51单片机AD转换的操作步骤下面我们将了解如何在Proteus中使用51单片机进行AD转换。
1.(创建Proteus新工程在Proteus中创建新工程。
从库中选择合适的51单片机,并将其放置在原理图中。
2.(连接一组电压源和电阻连接一组电压源和电阻,以模拟数字模拟转换器(ADC)输入信号。
3.(添加ADC模块前往“Component(Mode” 元器件模式)下,添加ADC模块。
选择合适的ADC元器件,并将其添加到工程中。
4.(连接ADC模块到单片机将ADC模块与单片机相连。
5.(配置ADC将ADC模块属性栏中的ADC模块讯号连接到单片机的相应端口上,设置ADC的属性。
6.(编写程序并上传到单片机根据需要编写程序,并上传到单片机上。
7.(调试调试程序,并检查ADC是否正常工作。
8.(监测ADC输出透过示波器或LED等设备监测ADC的输出值。
单片机ad转换的原理
单片机ad转换的原理
单片机AD转换的原理是根据输入电压的大小,通过一定的电路和算法将其转换为对应的数字信号。
其基本流程如下:
1. 参考电压的选择:首先需要确定一个参考电压,用于将输入电压映射到数字量。
单片机通常提供一个内部或外部的参考电压源,可以选择适合应用需求的参考电压。
2. 采样保持电路:在转换开始之前,需要对输入电压进行采样并保持其值稳定。
这通常通过一个采样保持电路来实现,它会将输入电压的瞬时值转换为一个持续的电压供给转换电路。
3. 转换电路:转换电路通常是由一组比较器、计数器和控制逻辑组成。
在采样保持电路稳定后,转换电路开始工作。
它以参考电压为基准,将输入电压与一系列离散的电压级别进行比较,然后确定输入电压所对应的数字值。
4. 输出数字信号:转换电路根据比较结果,将对应的数字值输出,通常以二进制形式表示。
这个数字信号可以与其他单片机模块进行数据传输、处理和控制。
需要注意的是,AD转换存在一定的精度和分辨率,即能够准
确表示输入电压的范围和精度。
根据单片机型号和应用需求的不同,AD转换的位数(最高位数)和精度(有效位数)会有
所不同。
单片机实现ad转换的原理
单片机实现ad转换的原理
AD转换(Analog-to-Digital Conversion)是将连续变化的模拟信号转换为数字信号的过程。
在单片机中,AD转换通常由模拟输入引脚、采样保持电路、比较器和计数器等组成。
下面是单片机实现AD转换的一般原理:
1. 模拟输入引脚:单片机有专门的引脚用于接收模拟信号。
该引脚可以连接外部模拟信号源,如传感器等。
2. 采样保持电路:模拟输入信号需要经过采样保持电路。
这个电路会根据某种时钟信号,周期性地对输入信号进行采样,并将采样结果保持在一个电容中,以供后续的转换过程使用。
3. 比较器:采样保持结束后,采样保持电路的输出会送到一个比较器。
比较器会将采样信号与参考电压进行比较,产生一个数字信号,用以表示该采样信号是大于还是小于参考电压。
4. 计数器:比较器的输出信号会连接到一个计数器模块。
计数器会对比较器输出的数字信号进行计数,以产生AD转换的结果。
计数器的计数周期和分辨率决定了转换的精度。
5. 数字输出:转换完成后,计数器的结果会输出到单片机的某个寄存器中,以供后续的数据处理使用。
这样,模拟信号就被转换为数字信号,可以被单片机的其他部分处理。
需要注意的是,AD转换的精度和速度取决于单片机内部的AD转换模块的性能,以及外部电路的设计和连接方式。
每种单片机的具体实现方式有所差异,所以在实际应用中,需要查阅相关单片机的参考手册,了解具体的AD转换原理和实现方式。
《单片机原理与应用》AD和DA转换实验
《单片机原理与应用》AD和DA转换实验一、实验目的1、学习AD转换芯片PCF8591的基本共组原理。
2、掌握PCF8591的编程方法二、实验说明PCF8591是一个单片集成、单独供电、低功耗、8-bit CMOS数据获取器件。
PCF8591具有4个模拟输入、1个模拟输出和1个串行I2C总线接口。
PCF8591的3个地址引脚A0, A1和A2可用于硬件地址编程,允许在同个I2C总线上接入8个PCF8591器件,而无需额外的硬件。
在PCF8591器件上输入输出的地址、控制和数据信号都是通过双线双向I2C总线以串行的方式进行传输。
1、地址寄存器I2C总线系统中的每一片PCF8591通过发送有效地址到该器件来激活,该地址包括固定部分和可编程部分。
可编程部分必须根据地址引脚A0. A1和A2来设置。
在I2C总线协议中地址必须是起始条件作为第一个字节发送。
地址字节的最后一位是用于设置以后数据传输方向的读写位。
如图8-1所示。
图8-1 地址寄存器2 控制字寄存器发送到PCF8591的第二个字节将被存储在控制寄存器,用于控制器件功能,控制寄存器的高半字节用于容许模拟输出,和将模拟输入编程为单端或差分输入。
低半字节选择一个由高半字节定义的模拟输入通道。
如果自动增量(auto-increment)标志置1,每次AD转换后通道号将自动增加。
如果自动增量(auto-increment)模式是使用内部振荡器的应用中所需要的,那么控制字节中模拟输出容许标志应置1.这要求内部振荡器持续运行,因此要防止振荡器启动延时的转换错误结果。
模拟输出容许标志可以在其他时候复位以减少静态功耗。
选择一个不存在的输入通道将导致分配最高可用的通道号。
所以,如果自动增量(auto-increment)被置1,下一个被选择的通道将总是通道0.两个半字节的最高有效位(即第7位和第3位)是留给未来的功能,必须设置为逻辑0.控制寄存器的所有位在上电复位后被复位为逻辑0.DA转换器和振荡器在节能时被禁止。
单片机AD模数转换实验报告
单片机AD模数转换实验报告实验目的:通过单片机完成模数转换实验,了解AD模数转换的原理,掌握AD转换器的使用方法。
实验设备:1.STC89C52RC单片机开发板2.电位器3.电阻4.电容5.连接线实验原理:AD模数转换是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的过程。
在单片机中,通过ADC模块将模拟电压转换为数字量。
STC89C52RC单片机具有内置的10位ADC模块,可以将模拟电压转换为0-1023之间的数字量。
实验步骤:1.连接电位器、电阻和电容的引脚到单片机上。
2.在单片机的引脚配置中,将ADC0的引脚配置为模拟输入。
3.在主函数中初始化ADC模块。
4.使用AD转换函数来获取模拟电压的数字量。
5.将数字量通过串口输出。
实验结果:经过以上步骤,我们成功地将连续的模拟信号转换为了数字信号,并通过串口输出。
通过电位器、电阻和电容的调整,我们可以观察到不同的输入信号对应的数字量。
实验总结:通过本次实验,我们深入了解了AD模数转换的原理,并学会了使用单片机的ADC模块来完成模数转换。
在实验过程中,我们还发现了一些问题和注意事项。
首先,在连接电路时,需要将模拟输入连接到ADC0引脚,并在引脚配置中正确设置。
其次,在初始化ADC模块时,需要根据实际情况设置参考电压和转换速率等参数。
最后,在使用AD转换函数时,需要根据需要进行适当的调整和计算,以获取正确的数字量。
总体来说,本次实验帮助我们更好地理解了AD模数转换的原理和单片机的ADC模块的使用方法。
通过实际操作,我们掌握了实验步骤和注意事项,提高了实际操作的能力和理论知识的运用。
这对我们的电子技术学习和应用都起到了积极的促进作用。
stc15单片机ad转换汇编程序
STC15单片机AD转换汇编程序一、引言在嵌入式系统开发中,AD(模数转换)是非常重要且常用的功能之一。
STC15单片机作为一种广泛应用的单片机,其AD转换功能也备受关注。
本文将针对STC15单片机的AD转换功能,深度探讨其汇编程序实现的方法和技巧。
二、STC15单片机AD转换的基本原理STC15单片机通过内部的AD转换模块,可以将模拟信号转换为数字信号,从而方便处理和分析。
其AD转换的基本原理是通过采样保持电路对模拟信号进行采样,然后将其转换为相应的数字量。
在具体的汇编程序中,需要考虑输入端口的设置、参考电压的选取和AD转换开始命令的下发等问题。
三、STC15单片机AD转换的汇编程序实现方法1. 设置输入端口和参考电压在写汇编程序之前,首先需要设置好输入端口和参考电压。
对于STC15单片机,可以通过相应的寄存器设置来实现。
需要注意的是,输入端口的选择和参考电压的设置将直接影响到AD转换的准确性和稳定性,因此需要认真考虑并进行合理设置。
2. 编写AD转换子程序在编写AD转换子程序时,需要考虑如何进行AD采样和转换、如何获得转换结果、以及如何处理转换结果等问题。
在采样转换时,需要注意采样保持电路的作用和AD转换的时钟周期。
获取转换结果后,还需要进行相应的处理,如数据的清洗、分析和存储等。
3. 主程序中调用AD转换子程序在主程序中调用AD转换子程序时,需要注意时序合理性和程序流程的清晰性。
还需要考虑如何根据转换结果进行相应的控制和应用,从而充分发挥AD转换的作用。
四、结论STC15单片机的AD转换功能在实际应用中具有重要意义,通过合理的汇编程序实现,可以充分发挥其优势并应用于各种领域。
熟练掌握AD转换的实现方法和技巧,对于嵌入式系统开发工程师来说是非常必要的。
希望本文的探讨能够对读者有所帮助。
个人观点和理解在实际的嵌入式系统开发中,AD转换是一个常见但又比较复杂的功能模块之一。
通过学习和实践,我深切体会到了AD转换在数据采集、传感器应用等方面的重要性。
单片机ad转换原理
单片机ad转换原理单片机AD转换原理。
单片机的AD转换原理是指单片机如何将模拟信号转换为数字信号的过程。
在许多嵌入式系统中,需要将外部的模拟信号转换为数字信号,以便单片机能够对其进行处理和分析。
因此,了解单片机的AD转换原理对于理解嵌入式系统的工作原理至关重要。
在单片机中,AD转换是通过内置的模数转换器(ADC)来完成的。
ADC是一种能够将模拟信号转换为数字信号的电路。
它接收来自外部的模拟信号,并将其转换为相应的数字值,以便单片机能够对其进行处理。
AD转换的过程可以分为几个主要步骤。
首先,模拟信号通过采样电路进行采样,将连续的模拟信号转换为离散的采样值。
然后,采样值经过保持电路进行保持,以便在转换过程中保持稳定。
接下来,采样值通过ADC进行量化,即将其转换为相应的数字值。
最后,数字值经过数字信号处理电路进行处理,以便单片机能够对其进行分析和处理。
在单片机中,AD转换的精度和速度是非常重要的。
精度指的是AD转换的准确度,即数字值与实际模拟信号之间的差异程度。
而速度则指的是AD转换的速度,即完成一次AD转换所需的时间。
单片机的AD转换精度和速度通常取决于其内置的ADC的性能参数,如分辨率、采样速率等。
在实际应用中,需要根据具体的需求选择合适的ADC类型和参数。
例如,对于需要高精度和高速度的应用,可以选择分辨率高、采样速率快的ADC。
而对于一些低精度和低速度要求的应用,则可以选择分辨率低、采样速率慢的ADC。
总之,单片机的AD转换原理是单片机将模拟信号转换为数字信号的过程,通过内置的ADC完成。
了解AD转换的原理和性能参数对于设计和应用嵌入式系统至关重要。
在实际应用中,需要根据具体的需求选择合适的ADC类型和参数,以确保系统的性能和稳定性。
通过对单片机AD转换原理的深入了解,可以更好地理解嵌入式系统的工作原理,为系统的设计和应用提供有力的支持。
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基本引脚
数据 时钟 控制(片选或其他形式的控制信号)
4
10位串行数模转换芯片AD7810
AD7810是美国模拟器件公司(Analog Devices )生产的一种低功耗10位高速串行A/D转换器。 该产品有8脚DIP和SOIC两种封装形式,并带有 内部时钟。 外围接线极其简单,AD7810的转换时间为2μs, 采用标准SPI同步串行接口输出和单一电源( 2.7V~5.5V)供电。 在自动低功耗模式下,该器件在转换率为1kSPS 时的功耗仅为27μW,因此特点适合于便携式仪 表及各种电池供电的应用场合使用。
}
10
设计实例
天然气机监控系统设计
AD 模块
SP485 ……
SCI
AD 模块
主控计算机
SP485
SCI
AT24C04
89C52
计数器
AT24C04 转速 信号
89C52
计数器
转速 信号
11
D/A转换器
12
D/A转换器
数字/模拟转换器是一个重要的输出模块。串 行D/A与并行D/A相比,除输入部分的解码和 移位逻辑外,其他部分一般不会有很大的差别
8位满幅型MAX517/518/519
应用实例
伺服控制系统
Kp*Error+Ki*ΣError 输出:速度控制,控制伺服驱动器速度 输入:位置信号(光栅尺、相对编码器、绝对编码器)
A B CLK DIR
29
硬件原理框图
伺服电机 编码器信号 QEP解码器 电流 伺服驱动器
方向/脉冲信号
5
10位串行数模转换芯片AD7810
引脚功能
工作模式
高速模式,低功耗模式
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10位串行数模转换芯片AD7810
模式1:高速模式
7
10位串行数模转换芯片AD7810
自动低功耗模式
8
10位串行数模转换芯片AD7810
硬件接口电路
9
10位串行数模转换芯片AD7810
软件程序清单
建立时间
当输入数据改变后,输出模拟量稳定到规定误差范围内所经历的全 部时间即为建立时间。
15
8位满幅型MAX517/518/519
MAX517/518/519是兼容I2C总线标准的2线串行接 口8位ADC芯片,输出缓冲放大器的模拟电压摆幅 可达满幅(Rail-to-Rail)。 它由单一5V电源供电,节电模式下仅需4µA。这 三种芯片的主要差别是:MAX517只有一个D/A输 出通道OUT0,且具备参考电压输入端; MAX518/519有OUT0与OUT1两个D/A输出通道, MAX518输出通道与输入端共用地,MAX519的两 个通道具备各自的参考电压输入端。
void main() {
P10=0; P12=0; delayMS(100) while(1) { uchar temp=getAD(); ...... } uchar getAD() { uchar temp3; P12=1; P12=0; for(i=0;i<10;i++) { P10=1; temp3=(temp3<<1)|P11; P10=0; } }
13
D/A转换器
D/A是A/D的逆变换,因而有许多技术特性的 定义与A/D类似。对于分辨率、输出满量程、 转换精度等都类似。
14
D/A转换器
特殊参数:
线性误差
线性误差是指D/A模拟输出偏离理想转换特性的偏差。
微分线形误差
每改变一位时的精度
单值性
当输入D/A的数据量增加或减小时,它的模拟输出电压应随之发生 相应的变化,即输入/输出之间应有一—对应的传递特性,一个输 入数码对应的模拟输出电压值是唯一的,这就称为单值性。如果输 入改变而使出不变,那么这种D/A转换器就是非单值的。
A/D转换器
1
概念
简称A/D转换器或ADC,是任何模拟信号实现数字化处 理的第一步,也是最重要的一步,因此A/D转换器是数 字化硬件电路中最关键的一个集成模块。 传统的A/D转换器是并行的,由于输入/输出的引脚很 多,因而这一类芯片的体积都较大,接口设计较复杂 。 近几年推出的串行A/D转换器,由于引脚大大减少,使 得器件本身的体积亦明显减小。串行A/D的接口电路简 单,功耗小,它的问世使得很多信号在现场获取成为 现实,这样不仅降低了采集系统的成本,而且改善了 信号获取的质量。
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8位满幅型MAX517/518/519
MAX518结构框图
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8位满幅型MAX517/518/519
通信接口
MAX517/518/519通过I2C标准的SCL和SDA两线与微 处理器或者其他设备接口, 这3种芯片都是只能接收的器件,仅能用作从设备,必 须受总线主设备的控制,SCL时钟速率可达400kHz。 通信过程中主设备先发送器件地址,然后再发送有关 信息。 每次发送由一个开始标志START、可编程从设备地址 、一个或数个命令字节或者输出数据字节、一个结束 标志STOP组成。而且严格约定,未通信时SDA和 SCL两者均为高电平,除开始标志和结束
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8位满幅型MAX517/518/519
设定两路DAC转换
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8位满幅型MAX517/518/519
进入掉电模式
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8位满幅型MAX517/518/519
恢复正常状态
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8位满幅型MAX517/518/519
器件复位
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8位满幅型MAX517/518/519
硬件接口
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速度信号 (电压)
计数器
D/A MCU
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8位满幅型MAX517/518/519
操作时序
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8位满幅型MAX517/518/519
数据传输开始/结束条件
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8位满幅型MAX517/518/519
地址格式
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8位满幅型MAX517/518/519
命令格式
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8位满幅型MAX517/518/519
设定一路DAC转换
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概述
分类
分辨率:8位/9位/10位…24位 性能:通常有通用型、精密型、低功耗型、高速 型等 按供电分类:有单电源与双电源等 按模拟输入通道分类:有单通道与2/4/8等各种多 通道 按转换方式分类:大家较为熟悉的有逐次逼近比 较式、双积分式、量化反馈