A/D 转换芯片 ADC0832 的应用
作者:***
2005 年 10 月 11 日
ADC0832 是美国国家半导体公司生产的一种 8 位分辨率、双通道 A/D 转换
芯片。由于它体积小,兼容性强,性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎,
其目前已经有很高的普及率。学习并使用 ADC0832 可是使我们了解 A/D 转换器
的原理,有助于我们单片机技术水平的提高。
ADC0832 具有以下特点:
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8 位分辨率;
双通道 A/D 转换;
输入输出电平与 TTL/CMOS 相兼容;
5V 电源供电时输入电压在 0~5V 之间;
工作频率为 250KHZ,转换时间为 32μS;
一般功耗仅为 15mW;
8P、14P—DIP(双列直插)、PICC 多种封装;
商用级芯片温宽为0°C to +70°C,工业级芯片温宽为−40°C to +85°C;
芯片顶视图:(图1、图2)
图 1 图 2
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芯片接口说明:
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CS_
CH0
CH1
GND
DI
DO
CLK
Vcc/REF
片选使能,低电平芯片使能。
模拟输入通道 0,或作为 IN+/-使用。
模拟输入通道 1,或作为 IN+/-使用。
芯片参考 0 电位(地)。
数据信号输入,选择通道控制。
数据信号输出,转换数据输出。
芯片时钟输入。
电源输入及参考电压输入(复用)。
ADC0832 与单片机的接口电路:
图 3
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ADC0832 为 8 位分辨率 A/D 转换芯片,其最高分辨可达 256 级,可以适应
一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用,使得芯片的模拟
电压输入在 0~5V 之间。芯片转换时间仅为 32μS,据有双数据输出可作为数据
校验,以减少数据误差,转换速度快且稳定性能强。的芯片使能输入,使
多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过 DI 数据输入端,可以轻易的实现
通道功能的选择。
单片机对 ADC0832 的控制原理:
正常情况下 ADC0832 与单片机的接口应为 4 条数据线,分别是 CS、CLK、
DO、DI。但由于 DO 端与 DI 端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双
向的,所以电路设计时可以将 DO 和 DI 并联在一根数据线上使用。(见图 3)
当 ADC0832 未工作时其 CS 输入端应为高电平,此时芯片禁用,CLK 和
DO/DI 的电平可任意。当要进行 A/D 转换时,须先将 CS 使能端置于低电平并
且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作,同时由处理器向芯
片时钟输入端 CLK 输入时钟脉冲,DO/DI 端则使用 DI 端输入通道功能选择的
数据信号。在第 1 个时钟脉冲的下沉之前 DI 端必须是高电平,表示启始信号。
在第 2、3 个脉冲下沉之前 DI 端应输入 2 位数据用于选择通道功能,其功能项
见表 1。
表 1
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如表 1 所示,当此 2 位数据为“1”、“0”时,只对 CH0 进行单通道转换。
当 2 位数据为“1”、“1”时,只对 CH1 进行单通道转换。当 2 位数据为“0”、
“0”时,将 CH0 作为正输入端 IN+,CH1 作为负输入端 IN-进行输入。当 2 位
数据为“0”、“1”时,将 CH0 作为负输入端 IN-,CH1 作为正输入端 IN+进行
输入。
到第 3 个脉冲的下沉之后 DI 端的输入电平就失去输入作用,此后 DO/DI
端则开始利用数据输出 DO 进行转换数据的读取。从第 4 个脉冲下沉开始由 DO
端输出转换数据最高位 DATA7,随后每一个脉冲下沉 DO 端输出下一位数据。
直到第 11 个脉冲时发出最低位数据 DATA0,一个字节的数据输出完成。也正是
从此位开始输出下一个相反字节的数据,即从第 11 个字节的下沉输出 DATD0。
随后输出 8 位数据,到第 19 个脉冲时数据输出完成,也标志着一次 A/D 转换的
结束。最后将 CS 置高电平禁用芯片,直接将转换后的数据进行处理就可以了。
更详细的时序说明请见表 2。
表 2
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作为单通道模拟信号输入时 ADC0832 的输入电压是 0~5V 且 8 位分辨率时
的电压精度为 19.53mV。如果作为由 IN+与 IN-输入的输入时,可是将电压值设
定在某一个较大范围之内,从而提高转换的宽度。但值得注意的是,在进行 IN+
与 IN-的输入时,如果 IN-的电压大于 IN+的电压则转换后的数据结果始终为
00H。
ADC0832 芯片接口程序的编写:
ADC0832 数据读取程序流程:
为了高速有效的实现通信,我们采用汇编
语言编写接口程序。由于 ADC0832 的数据转
换时间仅为 32μS,所以 A/D 转换的数据采样
频率可以很快,从而也保证的某些场合对 A/D
转换数据实时性的要求。数据读取程序以子程
序调用的形式出现,方便了程序的移植。
程序占用资源有累加器 A,工作寄存器 R7,
通用寄存器 B 和特殊寄存器 CY。通道功能寄
存器和转换值共用寄存器 B。在使用转换子程
序之前必须确定通道功能寄存器 B 的值,其赋
值语句为“MOV B,#data”(00H~03H)。运
行转换子程序后的转换数据值被放入 B 中。子
程序退出后即可以对 B 中数据处理。
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第 5 页:ADC0832 芯片接口程序[汇编]:
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