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1、单单片机片机应应用技用技术项术项目化教程目化教程项目六 基于AT89C52单片机的数字温度计设计A/D、D/A转换6.1 项项目学目学习习目目标标6.2 器件介器件介绍绍6.3 原理及背景知原理及背景知识识介介绍绍6.4 项项目系目系统统开开发发6.1 项目学习目标掌掌 握握-1、温度传感器的种类及功能；-2、ADC0809的结构组成及工作原理；-3、DAC0832的结构组成及工作原理；-4、A/D转换及D/A转换的概念；-5、ADC0809与MCS-51单片机的接口技术。理理 解解巩巩 固固-1、单片机最小应用系统；-2、A/D转换及D/A转换的概念及主要性能参数；-2、A/D转换器及D/A
2、转换器与MCS-51单片机的接口技术；-3、单片机I/O口应用程序分析与编写；-4、程序的调试过程与仿真方法。-温度传感器的分类及工作原理；模/数转换器及数/模转换器的工作原理；A/D转换器和D/A转换器的基本工作原理、接口技术和应用。6.2器件介绍-6.2.1 LED数码管一、温度传感器分类-（一）根据测量方式分类1.接触式温度传感器2.非接触式温度传感器-（二）按照传感器材料及电子元件特性分类1.热电阻温度传感器2.热电偶温度传感器-（三）按讯号输出方式上的不同分类1.模拟温度传感器2.数字温度传感器图6-3 一种热电偶温度传感器二、温度传感器的发展-1.模拟集成温度传感器-2.智能温度传
3、感器-6.2.2 A/D转换器ADC0809一、ADC0809引脚结构各管脚功能如下：(1)模拟信号输入IN0IN7（26-28、1-5脚)(2)地址输入和控制线(3)数字量输出及控制线共11条(4)电源线及其它共5条二、ADC0809的主要性能指标分辨率：8位。模拟量电压输入范围：0-5V。线性误差：1LSB。其中LSB为数字输出最低位，LSB=|/256。若使用+5V电压，那么线性误差为0.019V。外接时钟频率：10kHz到1.2MHz。一般为640kHz。转换时间：100s。功耗：15mW。三、ADC0809的内部逻辑结构四、ADC0809的时序-6.2.3 D/A转换器DAC0832
4、一、DAC0832的内部结构与引脚图二、DAC0832的工作模式-直通方式-单缓冲方式-双缓冲方式6.3原理及背景知识介绍-6.3.1 A/D、D/A转换的基础知识一、A/D转换的基础知识-（一）A/D转换器的主要性能参数1.分辨率2.量化误差3.转换时间4.绝对精度5.相对精度-（二）A/D转换器的工作原理二、D/A转换的基础知识-（一）D/A转换器的主要性能参数-1.分辨率-2.线性误差-3.建立时间-4.温度灵敏度-5.输出电平-（二）D/A转换器的工作原理数/模转换器原理D/A转换器它的输入量是数字量D，输出量为模拟量0，要求输出量与输入量成正比，即0=DVR,其中VR为基准电压。-6
5、.3.2 A/D、D/A转换器的接口技术及应用一、ADC0809与MCS-51单片机的连接及其应用-1、0809与51单片机的第一种连接方式-2、0809与51单片机的第二种连接方式-3、0809与51单片机的第三种连接方式例6.1 利用图6-14，采用无条件传送方式，编写一段轮流从IN0IN7采集8路模拟信号，并把采集到的数字量存入0100开始的8个单元内的程序。例6.2 设某系统对8路模拟量分时进行数据采集，选用ADC0809芯片进行A/D转换，转换结果采用查询方式传送，所以除了一个传送转换结果的输入端口外，还需要传送8个模拟量的选择信号和A/D转换的状态信息。因此，可以采用8255A作为
6、ADC0809和CPU的连接接口，如图6-15 ADC0809与总线的连接图。将A口设为方式0的输入方式，用于传送转换结果，B口不用，用C口的PC2PC0输出8路模拟量的选择信号，PC3输出ADC0809的控制信号，而ADC0809的状态可由PC7输入，所以，将C口也设为方式0，低4位为输出方式，高4位为输入方式。现假设8255A的端口A、B、C及控制口地址分别为2F0H，2F1H，2F2H和2F3H，A/D转换结果的存储区首地址设为400H。采样顺序从IN0IN7。例6.3 中断方式应用微处理器按A/D所占用的口地址执行一条输出指令。启动A/D转换以后，在等待转换完成期间，微处理器可以继续执
7、行其它任务。当转换完成时，A/D产生的状态信号EOC向微处理器申请中断。微处理器响应中断，在中断服务程序中对A/D占用的口地址执行一条输入指令以获得转换的结果数据。-4、ADC0809与单片机制作的数字电压表图6-20 CD4013引脚图二、DAC0832与MCS-51单片机的连接及其应用6.4 项目系统开发-项目：基于AT89C52单片机的数字温度计设计一、项目概述二、任务要求基于AT89C52单片机的数字温度计具体要求如下：（1）温度值用LED显示。（2）温度范围为-30100，且测量误差不得大于0.5。（3）成品的体积、质量尽可能小。三、项目知识点-（一）DS18B20 数字温度计简介-
8、（二）技术性能1.技术性能描述2.DS18B20 外形、内部结构及引脚定义3.DS18B20的4个主要的数据部件4.高速暂存存储器5.DS18B20的外部电源供电方式四、系统设计-根据设计要求分析，基于AT89C52单片机的数字温度计由AT89C52单片机控制器、电源、显示电路、温度传感器、复位电路和时钟电路组成，系统框图如图6-31所示。-（一）硬件设计1.电路原理图2.元件清单元件名称型号数量/个用途元件名称型号数量/个用途单片机AT89C521控制核心集成块DS18B201测温电路晶振12MHz1晶振电路电阻4.7k1复位电路电容30pF2晶振电路按键 1复位电路电解电容10uF/10V1复位电路电源+5V/0.5A1提供+5V电阻1k1复位电路LCD1602 1显示电路电阻4.7k1测温电路 -（二）软件设计1.程序流程图2.程序清单-（三）系统仿真及调试-（四）项目总结-（五）功能扩展-1、什么是D-A？D-A的衡量指标是哪些？-2、DA0832有几种输入方式？分别是什么？-3、简述DAC0832的内容结构和工作原理。-4、简述DAC0832的双缓冲方式的工作原理，并且画出两路同时输出模拟量的控制电路图。思考题谢谢观看