单片机如何处理模数转换
将微型计算机的基础组成部分CPU、存储器、I/O接口以及连接它们的总线(其内部可能还包括脉宽调制电路、A/D转换器等电路)集成在一块芯片中,简称单片机(Single-chip Microcomputer)。在学习过程中,模拟量转换为数字量即A/D转换的学习尤为重要,这个过程涉及到模拟和数字两个部分的知识。所以单片机如何处理模数转换呢?
操作方法
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电路需求: 在一些旧式单片机如51/52等等,内部没有集成模数转换模块,所以此类芯片的开发板要学习模数转换,那就要借助外部模数转换电路。如图是采用模数转换芯片PCF8591的电路图。按图连接相应的电路即可。在一些增强性8050内核芯片就有一些含有模数转换模块的的芯片如STC15等。
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原理: 模数转换即是把输入电压与内部参考基准电压作比较,模块内部把基准电压分成很多个电压开关(如256个,精度为8位),输入电压与每个开关电压做比较,当输入电压的电压值与某个电开关的电压值相等或最接近时,该开关打开,开关对应的二进制编码即存储到存储器。这样就完成了一次模拟量到数字量的转换。
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接口: 1:数据传输接口SCL、SDA( IIC协议),和芯片可设置地址A0-A2。 2:输入通道AIN0-AIN3 3:数模转换输出引脚AOUT 4:参考基准电压VREF及模拟地AGND
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IIC协议底层: 要想实现模数转换,首先你要去驱动它,使它工作。那么IIC协议则是驱动它一个规则。如开始信号,结束信号,应答信号,数据有效性,发送一字节,接收一字节等等。
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工作流程: //AD转换函数unsigned char AD_zhuan(void){ unsigned char temp; PCF8591_start(); PCF8591_write(0x90); //写入器件地址+ 数据读/写方向位----第一字节 PCF8591_write(0x02); //写入控制字,器件功能设置----第二字节(单通道,通道2) PCF8591_start(); //从新开始新的操作, PCF8591_write(0x91); //器件地址+读操作 temp = PCF8591_read(); //采集电压,放到temp里面 //读取AD/DA数据寄存器 Zhu_ack(1); //采集完毕,主机应答 PCF8591_stop(); //关闭AD return temp;}