ADC0832芯片介绍

这一课我们来学习ADC0832芯片的应用。模－数（AD）和数－模（DA）转换是模拟电路和数字电路进行沟通的渠道，从前面的课程我们知道，数字电路里，电平只有高和低两种状态，比如5V和0V，对应着1和0；模拟电路里，电平则理论上有无数个状态，比如0V、0.1V、0.2V…等等。如何将模拟电平值在数字电路里表达出来呢？这就需要AD转换过程，同理的，也有DA转换过程。这一课，我们就利用实验板上的ADC0832芯片来实AD转换这一过程。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：●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°Cto+70°C?，工业级芯片温宽为40℃to+85℃下面看看它的引脚及功能。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。独立的芯片使能输入，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。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。我们看看在实验板上它是怎么连接的。ADC0832的控制引脚CS、CLK、DO、DI占用了P20、P36、P37三个个IO口。其中，DO和DI共用一条数据线。象前二课一样，我们来通过它的时序图来学习对它进行控制。与DS1302非常相似，CS作为选通信号，在时序图中可以看到，以CS置为低电平开始，一直到置为高电平结束。CLK提供时钟信号，我们要注意看CLK的信号的箭头指向，向上为上升沿有效，向下为下降沿有效。DI、DO作为数据端口。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（SGL、Odd）用于选择通道功能，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。在完成输入启动位、通道选择之后，就可以开始读出数据，转换得到的数据会被送出二次，一次高位在前传送，一次低位在前传送，连续送出。在程序读取二个数据后，我们可以加上检验来看看数据是否被正确读取。下面，我们看看这部分程序该怎么写。这个是读取数值的子函数，二通道独立读取，入口参数是通道值（0或1），出口参数则是读取的结果，里面对两次读取的值进行判断，实际应用中，可以灵活处理，要不要判断、如果数值不一致要不要返回标志，这些留给大家思考。应用时，只要写成变量名=GetValue0832(通道值);即可返回转换值。由于ADC0832是8位分辨率，返回的数值在0～255之间，对应模拟数值为0～5V，因此每一档对应的电压值约为0.0196V。大家可以在通道输入端引入模拟信号（0～5V）进行测试，比如可以在通道脚和地之间接入电池来测试电池电压值。从LCD1602、DS1302和ADC0832这三个器件的控制上，我们可以看到，LCD1602属于并行数据传送方式，它的数据在进行传送时，是同时送到数据口上的（P0口，8位同时送出），而DS1302、ADC0832则是通过串行方式进行传送，它的特点是数据传送每次只传送一位。因此，在同一时钟频率下，并行传送方式要比串行传送方式快得多，但它的缺点是占用IO口比较多（数据口要8位），而串行传送方式数据口只要1位，各有各优缺点，视乎实际应用的需要来选择器件。这一课到此结束，大家课后把LCD1602显示结合起来，在上面显示读取的数值，尝试做出一个电压测量仪。