ADC0809转换及DS18B20实验.docx

1、ADC0809转换及DS18B20实验实验九 A/D转换实验 DS18B20实验（二选一）一、实验预习1. 熟悉51单片机与A/D转换器的接口设计。2. 熟悉ADC0809芯片的时序。3. 熟悉DS18B20芯片的时序。实验预习问题：1. ADC0809转换器的转换频率上限是多少？答：时钟频率为64KHZ，转换时间为10us。2. 基于51单片机的ADC0809转换电路如何设计？见下图3. DS18B20的优缺点有哪些？优点：适应电压范围更宽，电压范围：3.05.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电；独特的单线接口方式，DS18B20 在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18

2、B20 的双向通讯；简单的多点分布应用；无需外部器件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内；零待机功耗；用户可定义的非易失性温度报警设置；负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作；具有极强的抗干扰纠错能力；缺点：温度范围只能在-55度到+125度之间；编程比较复杂。（书面预习，写在实验报告上）二、实验目的1掌握A/D转换芯片ADC0809与单片机的接口方法。 2了解A/D转换芯片ADC0809转换性能及编程方法。3通过实验了解单片机如何进行数据采集。4. 通过实验了解传感器的优缺点。三、演示实验嵌入式系统演示实验演示实验关注点：嵌入式系统与51单片机系统

3、的异同点。四、实验内容选择A/D转换实验的实验内容：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；三是并行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100s。 自制实验开发板布局如上图所示。 单片机部分最小系统电路原理图如下。图中P3P6为单排针，将单片机的P0P3口引出。ADC0809部分电路原理如下图。图中74373锁存器锁存地址信号，选择ADC0809通道，7474D触发器对ALE信号2分频，给ADC0809做CLK信号。7402为

4、与非门芯片。注意以上电路原理图网络标号的用法。仔细阅读原理图，了解A/D转换芯片ADC0809转换性能及编程方法。采用ADC0809，由电位器提供模拟量输入。编写程序，将模拟量转换成数字量，并通过HD7279的LED显示转换结果。（HD7279程序以.h文件的形式给出）（利用中断来判断EOC）#include#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/各数字的数码管段码（共阴）uchar code DSY_CODE=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7

5、f,0x6f;sbit CLK=P13; /时钟信号sbit ST=P12; /启动信号sbit EOC=P11; /转换结束信号sbit OE=P10; /输出使能uint d;/延时void DelayMS(uint ms) uchar i; while(ms-) for(i=0;i120;i+);/显示转换结果void Display_Result(uint d) P2=0xfe; /第 4 个数码管显示个位数 P0=DSY_CODEd%10; DelayMS(5); P2=0xfd; /第 3 个数码管显示十位数 P0=DSY_CODEd%100/10; DelayMS(5); P2=

6、0xfb; /第 2 个数码管显示百位数 P0=DSY_CODEd/100+128; DelayMS(5);/主程序void main() TMOD=0x02; /T1 工作模式 2 TH0=0x14; TL0=0x00; IE=0x82; TR0=1; P1=0x3f; /选择 ADC0809 的通道 3（0111）（P1.4P1.6） while(1) ST=0; ST=1; ST=0; /启动 A/D 转换 while(EOC=0); OE=1; d=P3; d=d*100/51; Display_Result(d); OE=0; /等待转换完成 OE=1; /T0 定时器中断给 ADC

7、0808 提供时钟信号void Timer0_INT() interrupt 1 CLK=CLK;仿真图形：选择BS18B20 实验的实验内容：DS18B20是广泛使用的数字温度传感器，测温范围-55+125。采用独特的一线制接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现双向通讯，支持多点组网功能。DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路（常见的三引脚封装）内。仔细阅读DS18B20的芯片资料，设计其与单片机的接口电路图，完成焊接，编写程序，完成温度测量功能，并通过HD7279的LED显示测量结果。（HD7279程序已.h

8、文件的形式给出）五、实验步骤选择A/D转换实验的实验步骤：1编写ADC0809程序，编译排除语法错误，接仿真器调试，可采用延时、中断、查询任何一种方法读取AD转换结果，利用变量观察窗口观察转换结果（必须在程序停止运行才可观察）。2将转换结果显示在LED数码管上，利用hd7279.h头文件，直接调用write_hd7279函数就可将转换结果显示在LED上。3在完成以上第二步的基础上，设基准电压为5V，将转换结果量化为电压值显示在实验板LED上，如实际电压为4.32V，显示432即可。选择BS18B20 实验的实验步骤：1. 阅读BS18B20芯片资料，完成电路设计与焊接。2. 编写BS18B20

9、程序，编译排除语法错误，接仿真器调试，利用变量观察窗口观察当前温度（必须在程序停止运行才可观察）。3. 在完成以上第二步的基础上，将温度结果显示在实验板LED上。少HD7279函数，可以自加2句write话#include#include#define disp_data P0#define comm P2#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar disp6; /*/*DS18B20程序*/*/sbit DQ=P37;bit F;/*-精确延时5us子程序-*/ void delay5(uchar n) do _nop_

10、(); _nop_(); _nop_(); n-; while(n); /*-初始化函数-*/void init_ds18b20(void)/ uchar x=0; DQ =1; delay5(10); DQ =0; delay5(120); DQ =1; delay5(16); delay5(80);/*-读取一字节函数-*/uchar readbyte(void) uchar i=0; uchar date=0; for (i=8;i0;i-) DQ =0; delay5(1); DQ =1; /15微秒内拉释放总线 date=1; if(DQ) date|=0x80; delay5(11

11、); return(date);/*-写一字节函数-*/void writebyte(uchar dat) uchar i=0; for(i=8;i0;i-) DQ =0; DQ =dat&0x01;/写1 在15微秒内拉低 delay5(12); /写0 拉低60微秒 DQ = 1; dat=1; delay5(5); /*-读取温度函数-*/uint readtemp(void) uchar a,b; uint temp; float tt; init_ds18b20(); writebyte(0xCC); /跳过读序号列号的操作 writebyte(0x44); /启动温度转换 init

12、_ds18b20(); writebyte(0xCC); writebyte(0xBE); /读取温度寄存器 a=readbyte(); b=readbyte(); if(b&0xf8) temp=b; temp=8; temp|=a; temp=temp; temp+=1; F=1; /温度为负值 else temp=b; temp=8; temp=temp|a; F=0; /温度为正值 tt=temp*0.0625*10+0.5; return(tt);/*/*DS18B20程序end*/*/共阳极数码管0-9显示uchar code table=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0

13、x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,/*/0x9c,0xbf,0xff; /delay :1ms /o, - , 灭 /crystal:12MHzvoid delay_1ms(uchar m) uchar a,b,c; for(a=m;a!=0;a-) for(b=2;b!=0;b-) for(c=248;c!=0;c-); void convert(void) uint temp; temp=readtemp(); if(F) disp0=12; /温度为负值 disp1=11; disp2=temp/100; disp3=temp/10%10; else disp0=12; /温度为正值 disp1=temp/1000; disp2=temp/100%10; disp3=temp/10%10; disp4=10; /显示C void display(void) uchar i,temp; temp=0x01; for(i=0;i5;i+) disp_data=tabledispi; comm=temp; delay_1ms(2); comm=0x0; temp=1; void main() delay_1ms(200); while(1) convert(); display(); delay_1ms(20); 仿真图形：