ADC0809转换及DS18B20实验.docx
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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：
3.0～5.5V，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DS18B20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100μs。
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P3～P6为单排针，将单片机的P0～P3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
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
//各数字的数码管段码（共阴）
ucharcodeDSY_CODE[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
sbitCLK=P1^3;//时钟信号
sbitST=P1^2;//启动信号
sbitEOC=P1^1;//转换结束信号
sbitOE=P1^0;//输出使能
uintd;
//延时
voidDelayMS（uintms）
{
uchari;
while（ms--）
for（i=0;i<120;i++）;
}
//显示转换结果
voidDisplay_Result（uintd）
{
P2=0xfe;//第4个数码管显示个位数
P0=DSY_CODE[d%10];
DelayMS（5）;
P2=0xfd;//第3个数码管显示十位数
P0=DSY_CODE[d%100/10];
DelayMS（5）;
P2=0xfb;//第2个数码管显示百位数
P0=DSY_CODE[d/100]+128;
DelayMS（5）;
}
//主程序
voidmain（）
{
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）（P1.4~P1.6）
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ADC0808提供时钟信号
voidTimer0_INT（）interrupt1
{
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
#definedisp_dataP0
#definecommP2
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
uchardisp[6];
/*******************************************/
/***************DS18B20程序*****************/
/*******************************************/
sbitDQ=P3^7;
bitF;
/*--------------精确延时5us子程序---------*/
voiddelay5（ucharn）
{
do
{
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
n--;
}
while（n）;
}
/*--------------初始化函数--------------------*/
voidinit_ds18b20（void）
{
//ucharx=0;
DQ=1;
delay5（10）;
DQ=0;
delay5（120）;
DQ=1;
delay5（16）;
delay5（80）;
}
/*--------------读取一字节函数----------------*/
ucharreadbyte（void）
{
uchari=0;
uchardate=0;
for（i=8;i>0;i--）
{
DQ=0;
delay5
（1）;
DQ=1;//15微秒内拉释放总线
date>>=1;
if（DQ）
date|=0x80;
delay5（11）;
}
return（date）;
}
/*--------------写一字节函数------------------*/
voidwritebyte（uchardat）
{
uchari=0;
for（i=8;i>0;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------------------*/
uintreadtemp（void）
{
uchara,b;
uinttemp;
floattt;
init_ds18b20（）;
writebyte（0xCC）;//跳过读序号列号的操作
writebyte（0x44）;//启动温度转换
init_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
ucharcodetable[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,/**/0x9c,0xbf,0xff};
//delay:
1ms//o,-,灭
//crystal:
12MHz
voiddelay_1ms（ucharm）
{
uchara,b,c;
for（a=m;a!
=0;a--）
for（b=2;b!
=0;b--）
for（c=248;c!
=0;c--）;
}
voidconvert（void）
{
uinttemp;
temp=readtemp（）;
if（F）
{
disp[0]=12;//温度为负值
disp[1]=11;
disp[2]=temp/100;
disp[3]=temp/10%10;
}
else
{
disp[0]=12;//温度为正值
disp[1]=temp/1000;
disp[2]=temp/100%10;
disp[3]=temp/10%10;
}
disp[4]=10;//显示"C"
}
voiddisplay（void）
{
uchari,temp;
temp=0x01;
for（i=0;i<5;i++）
{
disp_data=table[disp[i]];
comm=temp;
delay_1ms
（2）;
comm=0x0;
temp<<=1;
}
}
voidmain（）
{
delay_1ms（200）;
while
（1）
{
convert（）;
display（）;
delay_1ms（20）;
}
}
仿真图形：
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