adc0832工作原理詳解_引腳圖及功能_內(nèi)部結(jié)構(gòu)及應(yīng)用電路

美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的ADC0832是廣泛應(yīng)用的8 位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。ADC0832是雙通道輸入，并且可以軟件配置成單端或差分輸入，其串行輸出可以方便的和標(biāo)準(zhǔn)的移位寄存器及微處理器接口。 由于它體積小，兼容性，性價比高而深受單片機(jī)愛好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。

ADC0832的工作原理

正常情況下ADC0832 與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端與DI端在通信時并未同時使用并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以在I/O口資源緊張時可以將DO和DI并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當(dāng)ADC0832未工作時其CS輸入端應(yīng)為高電平，此時芯片禁用，CLK 和DO/DI 的電平可任意。當(dāng)要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時，須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時由處理器向芯片時鐘（CLK）輸入端輸入時鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。在第一個時鐘脈沖的下沉之前DI端必須是高電平，表示啟始信號。在第二、三個脈沖下沉之前DI端應(yīng)輸入兩位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能。

表1：通道地址設(shè)置表

如表1所示，當(dāng)此兩位數(shù)據(jù)為“1”、“0”時，只對CH0 進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“1”、“1”時，只對CH1進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)兩位數(shù)據(jù)為“0”、“0”時，將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負(fù)輸入端IN-進(jìn)行輸入。當(dāng)兩位數(shù)據(jù)為“0”、“1”時，將CH0作為負(fù)輸入端IN-，CH1 作為正輸入端IN+進(jìn)行輸入。到第三個脈沖的下降之后DI端的輸入電平就失去輸入作用，此后DO/DI端則開始利用數(shù)據(jù)輸出DO進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。從第4個脈沖下降沿開始由DO端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位Data7，隨后每一個脈沖的下降沿DO端輸出下一位數(shù)據(jù)。直到第11個脈沖時發(fā)出最低位數(shù)據(jù)Data0，一個字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。也正是從此位開始輸出下一個相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個字節(jié)的下降沿輸出Data0。隨后輸出8位數(shù)據(jù)，到第19 個脈沖時數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束。最后將CS置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就可以了。時序說明請參照圖1。

作為單通道模擬信號輸入時ADC0832的輸入電壓是0—5V且8位分辨率時的電壓精度為19.53mV，即（5/256）V。如果作為由IN+與IN-輸入的輸入時，可是將電壓值設(shè)定在某一個較大范圍之內(nèi)，從而提高轉(zhuǎn)換的寬度。但值得注意的是，在進(jìn)行IN+與IN-的輸入時，如果IN-的電壓大于IN+的電壓則轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)結(jié)果始終為00H。

圖1 ADC0832工作時序

ADC0832的引腳圖及功能

ADC0832的特點是

· 輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容；

· 5V電源供電時輸入電壓在0~5V之間；

· 工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時間為32μS；

· 一般功耗僅為15mW；

· 8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC 多種封裝；

· 商用級芯片溫寬為0°C to +70°C，工業(yè)級芯片溫寬為?40°C to +85°C；

芯片接口說明：

· CS_ 片選使能，低電平芯片使能。

· CH0 模擬輸入通道0，或作為IN+/-使用。

· CH1 模擬輸入通道1，或作為IN+/-使用。

· GND 芯片參考0 電位（地）。

· DI 數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制。

· DO 數(shù)據(jù)信號輸出，轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)輸出。

· CLK 芯片時鐘輸入。

· Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。

圖3 ADC0832引腳圖

ADC0832 為8 位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在0~5V之間。芯片轉(zhuǎn)換時間僅為32μS，據(jù)有雙 數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。獨立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇。

adc0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)及應(yīng)用電路

adc0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

以下是基于stc89c51和ADC0832的函數(shù)信號發(fā)生器

仿真電路及調(diào)試圖

頭文件

adc0832.h

#ifndef __ADC0832_H__

#define __ADC0832_H__

#define DAdata P1//DA數(shù)據(jù)端口

uchar wavecount; //‘抽點’計數(shù)

uchar THtemp，TLtemp;//傳遞頻率的中間變量

uchar judge=1; //在方波輸出函數(shù)中用于簡單判別作用

uchar waveform; //當(dāng)其為0、1、2時，分別代表三種波

uchar code freq_unit［3］={5，25，100}; //三種波的頻率單位

uchar idata wavefreq［3］={1，1，1}; //給每種波定義一個數(shù)組單元，用于存放單位頻率的個數(shù)

sbit DA_S1= P2^7; // 控制DAC0832的8位輸入寄存器，僅當(dāng)都為0時，可以輸出數(shù)據(jù)（處于直通狀態(tài)），否則，輸出將被鎖存

void triangle_out（）//三角波輸出

{

DAdata=triangle_tab［wavecount++］;

if（wavecount》64） wavecount=0;

DA_S1=0; //打開8位輸入寄存器

DA_S1=1; //關(guān)閉8位輸入寄存器

}

void sine_out（） //正弦波輸出

{

DAdata=sine_tab［wavecount++］;

DA_S1=0; //打開8位輸入寄存器

DA_S1=1; //關(guān)閉8位輸入寄存器

}

void square_out（） //方波輸出

{

judge=~judge;

if（judge==1） DAdata=0xff;

else DAdata=0x00;

DA_S1=0; //打開8位輸入寄存器

DA_S1=1; //關(guān)閉8位輸入寄存器

}

#endif

key.h

#ifndef __KEY_h__

#define __KEY_h__

#include “adc0832.h”

#include “delay.h”

bit ST=0;

bit DUQU=0;

sbit key=P3^2;

unsigned char keytemp;

unsigned int total_freq; //總頻率

void key_int0（） interrupt 0

{

EA=0; TR0=0; //關(guān)總中斷與定時器

delay（50）; //延時夠嗎

if（key==0） //確實有按鍵按下而引發(fā)中斷

{delay（50）;

if （key==0）

{

keytemp=P3&0xf8;

switch（keytemp）

{

case 0xf0://選擇波形

waveform++;

if（waveform》2） waveform=0;

break;

case 0xe8： //頻率按規(guī)定單位依次增加

wavefreq［waveform］++;

if（wavefreq［waveform］》10） wavefreq［waveform］=1;

break;

case 0xd8： //頻率按規(guī)定單位依次衰減

wavefreq［waveform］--;

if（wavefreq［waveform］《1） wavefreq［waveform］=10;

break;

}

}

THtemp=waveTH［waveform*10+（wavefreq［waveform］-1）］; //方括號中選取第幾個數(shù)后，并把該值賦給T_temp

TLtemp=waveTL［waveform*10+（wavefreq［waveform］-1）］;

total_freq= wavefreq［waveform］ * freq_unit［waveform］; //求輸出頻率（個數(shù)*單位）

lcd_hang2［5］=total_freq%10+0x30;lcd_hang3［5］=total_freq%10+0x30; //在液晶中顯示個位，（0x30 在液晶顯示中表示數(shù)字0）

total_freq/=10; lcd_hang2［4］=total_freq%10+0x30;lcd_hang3［4］=total_freq%10+0x30; //在液晶中顯示時十位

total_freq/=10; lcd_hang2［3］=total_freq%10+0x30;lcd_hang3［3］=total_freq%10+0x30; //在液晶中顯示時百位

total_freq/=10; lcd_hang2［2］=total_freq%10+0x30; lcd_hang3［2］=total_freq%10+0x30;//在液晶中顯示時千位

disp_lcd（0x80，&lcd_hang1［waveform*16］）; //在第一行顯示

disp_lcd（0xc0，lcd_hang2）; //在第二行顯示

}

wavecount=0; //‘抽點’計數(shù)清零

while（！key）;

EA=1; TR0=1; //開啟總中斷與定時器

}

#endif

pltable.h

#ifndef __PLTABLE_h__

#define __PLTABLE_h__

/***********這兩組數(shù)組很重要，需要根據(jù)波形來調(diào)試，選擇合適的值，使輸出波形達(dá)到頻率要求************/

uchar code waveTH［］={

0xfd，0xfe，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，

0xfd，0xfe，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，

0xec，0xf6，0xf9，0xfb，0xfc，0xfc，0xfd，0xfd，0xfd，0xfe};

uchar code waveTL［］={

0x16，0x9a，0x20，0x5e，0x88，0xa3，0xb8，0xc3，0xce，0xd6， //正弦波頻率調(diào)整中間值

0xbc，0xce，0x58，0x8a，0xa9，0xbf，0xcb，0xd8，0xe0，0xee，//三角波頻率調(diào)整中間值

0x98，0x60，0xa0，0x42，0x44，0xce，0x5a，0xb3，0xf5，0x3c};

/*************************************************************************************************/

uchar code triangle_tab［］={ //每隔數(shù)字8，采取一次

0x00，0x08，0x10，0x18，0x20，0x28，0x30，0x38，0x40，0x48，0x50，0x58，0x60，0x68，0x70，0x78，

0x80，0x88，0x90，0x98，0xa0，0xa8，0xb0，0xb8，0xc0，0xc8，0xd0，0xd8，0xe0，0xe8，0xf0，0xf8，0xff，

0xf8，0xf0，0xe8，0xe0，0xd8，0xd0，0xc8，0xc0，0xb8，0xb0，0xa8，0xa0，0x98，0x90，0x88，0x80，

0x78，0x70，0x68，0x60，0x58，0x50，0x48，0x40，0x38，0x30，0x28，0x20，0x18，0x10，0x08，0x00};

uchar code sine_tab［256］={

//輸出電壓從0到最大值（正弦波1/4部分）

0x80，0x83，0x86，0x89，0x8d，0x90，0x93，0x96，0x99，0x9c，0x9f，0xa2，0xa5，0xa8，0xab，0xae，0xb1，0xb4，0xb7，0xba，0xbc，

0xbf，0xc2，0xc5，0xc7，0xca，0xcc，0xcf，0xd1，0xd4，0xd6，0xd8，0xda，0xdd，0xdf，0xe1，0xe3，0xe5，0xe7，0xe9，0xea，0xec，

0xee，0xef，0xf1，0xf2，0xf4，0xf5，0xf6，0xf7，0xf8，0xf9，0xfa，0xfb，0xfc，0xfd，0xfd，0xfe，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，

//輸出電壓從最大值到0（正弦波1/4部分）

0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，0xfe，0xfd，0xfd，0xfc，0xfb，0xfa，0xf9，0xf8，0xf7，0xf6，0xf5，0xf4，0xf2，0xf1，0xef，

0xee，0xec，0xea，0xe9，0xe7，0xe5，0xe3，0xe1，0xde，0xdd，0xda，0xd8，0xd6，0xd4，0xd1，0xcf，0xcc，0xca，0xc7，0xc5，0xc2，

0xbf，0xbc，0xba，0xb7，0xb4，0xb1，0xae，0xab，0xa8，0xa5，0xa2，0x9f，0x9c，0x99 ，0x96，0x93，0x90，0x8d，0x89，0x86，0x83，0x80，

//輸出電壓從0到最小值（正弦波1/4部分）

0x80，0x7c，0x79，0x76，0x72，0x6f，0x6c，0x69，0x66，0x63，0x60，0x5d，0x5a，0x57，0x55，0x51，0x4e，0x4c，0x48，0x45，0x43，

0x40，0x3d，0x3a，0x38，0x35，0x33，0x30，0x2e，0x2b，0x29，0x27，0x25，0x22，0x20，0x1e，0x1c，0x1a，0x18，0x16 ，0x15，0x13，

0x11，0x10，0x0e，0x0d，0x0b，0x0a，0x09，0x08，0x07，0x06，0x05，0x04，0x03，0x02，0x02，0x01，0x00，0x00，0x00，0x00，0x00，0x00，

//輸出電壓從最小值到0（正弦波1/4部分）

0x00，0x00，0x00，0x00，0x00，0x00，0x01，0x02 ，0x02，0x03，0x04，0x05，0x06，0x07，0x08，0x09，0x0a，0x0b，0x0d，0x0e，0x10，

0x11，0x13，0x15 ，0x16，0x18，0x1a，0x1c，0x1e，0x20，0x22，0x25，0x27，0x29，0x2b，0x2e，0x30，0x33，0x35，0x38，0x3a，0x3d，

0x40，0x43，0x45，0x48，0x4c，0x4e，0x51，0x55，0x57，0x5a，0x5d，0x60，0x63，0x66 ，0x69，0x6c，0x6f，0x72，0x76，0x79，0x7c，0x80};

#endif

delay.h

#ifndef __DELAY_h__

#define __DELAY_h__

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

void delay（uchar z）

{

uchar x，y;

for（x=z;x》0;x--）

for（y=110;y》0;y--）;

}

void delay5us（）

{ uchar i;

for（i=1;i》0;i--）;

}

#endif

lcd1602.h

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

void delay（uchar z）

{

uchar x，y;

for（x=z;x》0;x--）

for（y=110;y》0;y--）;

}

void delay5us（）

{ uchar i;

for（i=1;i》0;i--）;

}

#endif

主程序

#include《reg52.h》

#include “l(fā)cd1602.h”

#include “delay.h”

#include “pltable.h”

#include “key.h”

#include “adc0832.h”

void timer0（） interrupt 1

{

TH0=THtemp;

TL0=TLtemp;

if（waveform==0） sine_out（）;

else if（waveform==1） triangle_out（）;

else if（waveform==2） square_out（）;

}

void main（）

{

DAdata=0;

DA_S1=1; //關(guān)閉8位輸入寄存器

init_lcd（）;

TMOD=0x01; //設(shè)置定時器0為16位工作方式

IT0=1; //設(shè)置外部中斷0為下降沿觸發(fā)

ET0=1; //開定時器中斷

EX0=1;

EA=1;

while（1） ;

}

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