AD0809在51单片机中的应用

我们在做一个单片机系统时，常常会遇到这样那样的数据采集，在这些被采集的数据中，大部分可以通过我们的I/O口扩展接口电路直接得到，由于51单片机大部分不带AD转换器，所以模拟量的采集就必须靠A/D或V/F实现。下现我们就来了解一下AD0809与51单片机的接口及其程序设计。

1、AD0809的逻辑结构

ADC0809是8位逐次逼近型A/D转换器。它由一个8路模拟开关、一个地址锁存译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成（见图1）。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存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、AD0809的工作原理

IN0－IN7：8条模拟量输入通道

ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。

地址输入和控制线：4条

ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。A，B和C为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模拟量输入。通道选择表如下表所示。

数字量输出及控制线：11条

ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE＝1，输出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态。D7－D0为数字量输出线。

CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ，

VREF（＋），VREF（－）为参考电压输入。

3、ADC0809应用说明

（1）．      ADC0809内部带有输出锁存器，可以与AT89S51单片机直接相连。

（2）．      初始化时，使ST和OE信号全为低电平。

（3）．      送要转换的哪一通道的地址到A，B，C端口上。

（4）．      在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。

（5）．      是否转换完毕，我们根据EOC信号来判断。

（6）．      当EOC变为高电平时，这时给OE为高电平，转换的数据就输出给单片机了。

4、AD0809的应用

   了解完A/D转换芯片，下面我们以图2为例来完成它的程序设计。

电路说明：

电路见图（2），主要由AD转换器AD0809，频率发生器SUN7474，单片机AT89S51及显示用数码管组成。

AD0809的启动方式为脉冲启动方式，启动信号START启动后开始转换，EOC信号在START的下降沿10us后才变为无效的低电平。这要求查询程序待EOC无效后再开始查询，转换完成后，EOC输出高电平，再由OE变为高电平来输出转换数据。我们在设计程序时可以利用EOC信号来通知单片机（查询法或中断法）读入已转换的数据，也可以在启动AD0809后经适当的延时再读入已转换的数据。

AT89S51的输出频为晶振频的1/6（2MHZ），AT89S1与SUN7474连接经与7474的ST脚提供AD0809的工作时钟。AD0809的工作频范围为10KHZ-1280KHZ,当频率范围为500KHZ时，其转换速度为128us。

AD0809的数据输出公式为：Dout=Vin*255/5=Vin*51,其中Vin为输入模拟电压，Vout

为输出数据。

       当输入电压为5V时，读得的数据为255再乘以2，得510。我们用510*98%得499,再将百位数码管的小数点点亮，显示为４.99V，显示值与输入值基本吻合。

软件设计思路及程序流程

编程思路：

（1）       向AD0809写入通道号并启动转换

（2）       延时1ms后等待EOC出现高电平(JNB  EOC,$)

（3）       给OE置高并读入转换数据存入数据地址或数组中。

（4）       显示

（5）      

 #include <at89x51.h>
#define uchar unsigned char 
#define uint unsigned int
sbit st=P3^2;
sbit oe=P3^1;
sbit eoc=P3^0;
uchar code tab[]={0x03,0x9f,0x25,0x0d,0x99,0x49,0x41,0x1f,0x01,0x09};//数码管显示段码
uchar code td[]={0x00,0x10,0x20,0x30,0x40,0x50,0x60,0x70};//通道先择数组
uint ad_0809,ad_data1,ad_data2,ad_data3,ad_data0;
uchar m,number;
uchar x[8];//八通道数据待存数组
void delaynms(uint x);//nms延时程序
void display();//显示程序
void ad0809();//芯片启动程序
void key();//键扫描程序
main()
{ 
number=1;
P1=0x00;
while(1)
{
ad0809();//调AD0809启动子程序
key();//调按键子程序
ad_0809=x[number];//把相关通道数据给ad_0809
display();//调显示
}}
//nms延时程序
void delaynms(uint x)
{
uchar i;
while(x-->0)
{
for(i=0;i<125;i++)
{;}}}
void display()
{
uchar a;
ad_data1=(ad_0809*49/25)/100;//读得的数据乘以2再乘以98%除以100得百位
ad_data2=((ad_0809*49/25)%100)/10;//读得的数据乘以2再乘以98%再分出十位
ad_data3=(((ad_0809*49/25)%100)%10);//读得的数据乘以2再乘以98%再分出个位
for(a=0;a<10;a++)
{
P0=tab[ad_data3];//送小数点后第二位显示
P2=0x07;//选通第一个数码管
delaynms(3);
P0=tab[ad_data2];//送小数点后第一位显示
P2=0x0b;//选通第二个数码管
delaynms(3);
P0=tab[ad_data1];//送整数显示
P0_7=0;//点亮第三个数码管小数点
P2=0x0d;// 选通第三个数码管
delaynms(3);
P0=tab[number];//送通道号显示
P2=0x0e;
delaynms(3);
}}
void ad0809()
{
uchar i,m=1;
for(i=0;i<8;i++)
{
P0=td[i];//选通通道
oe=0;//以下三条指令为起动AD0809
st=0; 
st=1;
st=0;
delaynms(1);
while(!eoc);//等待转换结束
oe=1;//取出读得的数据
x[m]=P2;//送相关通道数组
oe=0;
m++;
}}
void key()
{
if(!P3_5)//P3.5是否按下
{
delaynms(20);//延时判误
if(!P3_5)//再一次判断P3。5是否按下
{
while(!P3_5);//等待P3。5为高电平
number++;//通道号显示加一
if(number>8)number=1;//八通道
}}}