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AT89S51单片机与模数转换片的联接

2017-09-08陈子元

数字技术与应用 2017年6期
关键词:单片机

陈子元

摘要:由于AT89S51单片机内部不具备数模与模数转换器,因此在数字化仪表和工业控制等方面使用单片机时,需要加接模数或数模转换片,完成相应量的转换,本文主要介绍AT89S51单片机与模数转换片的电路联接设计。

关键词:单片机;AT89S51;模数转换;ADC0809;PCF859

中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)06-0021-02

1 AT89S51单片机与ADC0809的连接

1.1 ADC0809芯片简介

ADC0809具有8路模拟通道,这些通道共用一个A/D转换器,使用8个模拟开关进行选通。8路模拟量分时输入,转换后的数字量通过一个三态输出锁存器进行锁存,在OE引脚变为高电平时,三态输出锁存器打开,此时才可以将转换后的8路數字量从锁存器中取出。

参照图1,其中给出了元件ADC0809的引脚结构图。ADC0809引脚功能为:

(1)IN0~IN7:8位模拟量输入引脚。(2)D7~D0:8位数字量输出引脚。(3)VCC:+5V供电引脚。(4)CLK:时钟信号输入引脚,一般采用500kHZ的频率,由于ADC0809没有集成时钟电路,所以它的时钟信号必须由外接电路给定。(5)EOC:转换结束信号输出引脚,当ADC0809完成A/D转换后,此引脚输出高电平。(6)START:A/D转换工作控制端。(7)OE:允许输出控制引脚。(8)VREF(+):参考电压“+”极、VREF(-):参考电压“-”极。(9)GND:接地端。(10)ALE:地址锁存允许信号输入引脚。(11)A、B、C:地址输入线。

1.2 AT89S51单片机与ADC0809的电路连接

ADC0809是带有8:1的多路模拟开关8位A/D转换芯片,共有8个输入端口用于模拟量输入,在同一时间通过引脚A、B、C的选择,只能有一路选通。单片机AT89S51的P2.0、P2.1、P2.2引脚分别与ASC0809的A、B、C引脚相连接,同时ADC0809的ALE和START信号由P2.7和/WR或非得到,OE信号由P2.7和/RD或非得到,时钟信号由ALE输出得到。

2 AT89S51单片机与PFC8591的连接

2.1 PCF8591芯片介绍

PCF8591是8位的模数与数模转换器,由1个I2C总线接口、4路模拟量输入和1路模拟量输出通道组成。该芯片的A0、A1和A2引脚决定了芯片地址的低3位,因此在不增加其它硬件的条件下,同一个I2C总线最多能与8个同类芯片相连。

PCF8591具有8位模数与数模转换功能、片上跟踪保持功能、多路模拟量输入等功能。I2C总线的最大传输速率越快,芯片的模数与数模转换速率也越快。

该芯片具有以下特点:(1)工作电压范围在2.5V~6V之间;(2)单电源供电;(3)I2C总线传输速率决定了采样频率的大小;(4)数据的输入和输出通过I2C总线完成;(5)8位逐次逼近模数转换;(6)带有一路模拟量输出的乘法数模转换;(7)可配置转换通道号自动增加功能;(8)片上跟踪保持功能;(9)模拟电压范围为VSS ~VDD;(10)可以将4路模拟量输入编程为差分输入或单端输入;(11)3个地址引脚决定了芯片地址。

ADC0809的引脚结构,参照图2中标号为PCF8591元件。PCF8591引脚功能为:

(1)VDD、VSS:电源端;(2.5~6V);(2)SDA、SCL:I2C总线的数据线、时钟线;(3)A0~A3:引脚地址端;(4)AIN0~AIN3:模拟信号输入端;(5)AGND:模拟信号地;(6)EXT:内、外部时钟选择,接地时选择的是内部时钟;(7)OSC:外部时钟输入端,内部时钟输出端;(8)AOUT:D/A转换输出端;(9)VREF:基准电源端。

2.2 AT89S51单片机与PCF8591电路连接

AT89S51单片机与PCF8591电路连接,如图2所示。

3 结语

在单片机应用系统中,需要对一些模拟信号进行检测,将模拟信号转换为数字信号,也需要模拟量输出,去控制系统中的执行机构。本文主要探讨了单片机与模数转换芯片的联接,具体介绍了AT89S51单片机与ADC0809、PCF8591芯片的联接。

参考文献

[1]戴佳.51单片机C语言应用程序设计实例精讲第2版[M].电子工业出版社.2008.

[2]王彦朋.单片机外围电路设计[M].电子工业出版社.北京.2007.

[3]周瑞景.单片机电路设计、分析与制作[M].机械工业出版社.北京.2010.endprint

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