12位AD转换器与单片机的接口电路设计要点(可打印修改)

12位AD转换器12位A/D转换器摘要：ADS7804是美国BURR-BROWN公司推出的⼀种新型12位A/D转换器。

⽂中介绍了它的特性与功能，给出了⼀种简洁⽽新颖的与51单⽚机的接⼝⽅法，同时给出了⽤C语⾔编写的数据采集的应⽤程序。

关键词：模/数转换单⽚机接⼝ C语⾔ ADS7804 1 基本特点在计算机控制系统及各类⽤单⽚机（或微处理器）构成的智能仪器仪表中，外部的各种模拟信号必须通过A/D转换器变换为数字信号后才能送⼊计算机。

与8位和16位的A/D转换器相⽐，12位A/D转换器以其较⾼的性能价格⽐⽽在仪器仪表中得到⼴泛的应⽤。

ADS7804芯⽚采⽤28脚0.3英⼨PDIP（塑料双列直插式）封装，两列管脚间距为0.3英⼨，⽐⼀般DIP28封装窄⼀倍，所以俗称瘦型DIP；ADS7804采⽤单5V电源供电；芯⽚内部含有采样保持、电压基准和时钟等电路，可极⼤简化⽤户的电路设计和硬件开锁，并可提⾼系统的稳定性。

ADS7804采⽤CMOS⼯艺制造，转换速度快、功耗低（最⼤功耗为100mW）。

该A/D转换器采⽤逐次逼近式⼯作原理，单通道输⼊，模拟输⼊电压的范围为±10V，采样速率为100kHz。

2 引脚及功能 ADS7804共有28个引脚，图1为基引脚图。

这些引脚⼤体上可以划分为3类。

a.电源类数字电源VDIG和模拟电源VANA通常⼀起接到5V电源上。

数字地DGND和模拟地AGND1、AGND2通常共地。

REF为参考电压端，通常对地接2.2µF 钽电容，芯⽚内部可产⽣2.5V基准电压。

CAP为参考电压所需电容，对地接2.2µF钽电容。

b.模数信号类 VIN为输⼊的模拟信号。

D11～D0为数字量并⾏输出⼝，DZ（19～22脚）是为了使管脚与16位A/D转换器ADS7805兼容⽽设的，可悬空。

c.控制信号类 CS（输⼊）为⽚选信号，R/C（输⼊）为读取结果/模数转换控制信号，BUSY（输出）⽤于指⽰转换是否完成，BYTE（输⼊）信号⽤来控制从总线读出的数据是转换结果的⾼字节还是低字节。

AD转换器及其接口设计详解AD转换器(Analog-to-Digital Converter，简称ADC)是将模拟信号转换为数字信号的一种设备。

在现代电子系统中，由于数字信号处理的高速、高精度和可编程性等优势，数字信号的应用广泛而且日益增多，而模拟信号则需要通过AD转换器转换为数字信号才能够被处理和分析。

在设计AD转换器的接口时，需要考虑以下几个方面：1.信号输入接口：AD转换器的输入通常是来自于外界的模拟信号，如声音、视频、温度等。

因此，设计AD转换器的接口时，首先需要提供适当的模拟输入接口，通常是通过引脚或者接口连接。

2.时钟信号接口：AD转换器需要一个时钟信号来同步转换过程。

时钟信号的频率和精度对AD转换器的性能有重要影响。

因此，设计AD转换器的接口时，需要提供一个稳定的时钟信号输入接口，并能够精确控制时钟频率。

3.控制信号接口：AD转换器通常需要一些控制信号来配置转换参数，如采样率、精度、增益等。

因此，在设计AD转换器的接口时，应提供一些控制信号输入引脚或者接口，以便用户可以灵活地配置AD转换器的性能参数。

4.数字输出接口：AD转换器的输出是数字信号，通常是二进制码。

设计AD转换器的接口时，需要提供一个数字输出接口，可以是并行接口、串行接口或者其他形式的接口，以便用户可以直接读取或者传输AD转换器的输出信号。

5.数据传输接口：AD转换器的输出信号通常需要经过处理和传输才能被其他系统使用。

因此，在设计AD转换器的接口时，应考虑提供一个数据传输接口，以便用户可以方便地将AD转换器的输出数据传输给其他系统。

在实际的AD转换器设计中，还需要考虑一些其他因素，如功耗、电磁兼容性、抗干扰能力等。

此外，根据具体应用需求，还可以考虑一些特殊功能的接口设计，如温度传感器接口、输入放大器接口、数字滤波器接口等。

总之，AD转换器的接口设计应综合考虑模拟信号输入、时钟信号输入、控制信号输入、数字输出和数据传输等因素，并根据具体应用需求，设计合适的接口形式和参数，以提高AD转换器的性能和适用性。

AD转换器及其接口设计AD转换器（Analog-to-Digital Converter，简称ADC）是一种将模拟信号转换为数字信号的电子设备。

在现代电子系统中，ADC被广泛应用于各种领域，包括通信、娱乐、医疗、工业控制等。

本文将详细介绍AD 转换器及其接口设计。

一、AD转换器的基本原理1.采样：AD转换器将模拟信号按照一定的时间间隔进行采样，即在一段时间内获取信号的样本值。

采样定理要求采样频率必须大于信号最高频率的两倍，以保证采样后的数字信号能完整地表示模拟信号。

2.量化：采样后的信号是连续的模拟信号，需要将其离散化为一定数量的离散值。

量化过程将每个样本值映射为最接近的一个离散值，并用有限位数的二进制表示。

3.编码：量化后的离散信号是一个个数字，需要进一步进行编码以表示其大小。

常用的编码方式有二进制码、格雷码等。

二、AD转换器的接口设计1.模拟输入端口：AD转换器通常具备一个或多个模拟输入端口，用于接收模拟信号。

模拟输入端口一般要满足一定的电压范围要求，通常为0V至参考电压（通常为3.3V或5V）之间。

2.数字输出端口：AD转换器通过数字输出端口将转换后的数字信号输出给外部设备。

数字输出端口一般为并行接口或串行接口，常见的有SPI、I2C和UART等。

3.时钟信号：AD转换器需要一个时钟信号来同步采样和转换过程。

时钟信号通常由外部提供，可以是外部晶体振荡器或其他时钟源。

4.控制信号：AD转换器还可能需要一些控制信号来设置工作模式、增益、采样率等参数。

控制信号一般由微处理器或其他逻辑电路生成和控制。

三、AD转换器的接口设计要点1.采样率：为了准确地表示模拟信号，AD转换器的采样率需要满足采样定理的要求。

采样率的选择需要根据应用场景和信号频率来确定。

2.分辨率：分辨率是指AD转换器能够表示的最小量化步长。

一般分辨率越高，表示精度越大。

分辨率一般由位数来表示，如8位、10位、12位等。

3.电压范围：AD转换器的模拟输入端口需要满足一定的电压范围要求。

12位AD转换器与单片机的接口电路设计AD转换器是具有高度集成化电路的模数转换器。

它将模拟信号转换
为数字信号，这种转换是实现模拟与数字系统的接口，实现模拟信号的采
集与处理的必要前提。

常用的AD转换器有12位AD转换器，它与单片机的接口电路设计包括：
1、驱动电路。

12位AD转换器与单片机之间需要通过电压驱动线在
两个芯片间传送模拟电压信号。

为了节省电源能量损耗，一般采用低功耗、高精度的滤波电路来保证电压平稳、不受外界干扰。

2、AD转换器控制信号。

模数转换器本身需要诸如转换触发、转换完成、复位和读取等一系列控制信号，控制信号的设计通常采用三态逻辑。

3、电压信号转换。

常用的12位AD转换器输出的是2的12次方个电
压信号值，而单片机的数据输入室通常是8位或者16位的二进制码，在
此种情况下，需要将AD转换器输出的电压信号转换为可识别的数字信号，这就需要设计一个称为电压转换器的电路。

4、时钟控制电路。

12位D/A转换器MAX531的应用摘要：论述了一种串行控制的12位数模转换器的基本原理，并给出了其在高频开关整流模块的控制环节中的硬件电路及软件设计。

关键词：单片机变换器整流模块1 引言本公司研制的DZW02型220V系列整流模块，广泛应用于电力电源系统中。

通过全桥移相高频变换，采用高品质的D/A变换器——MAX531，解决了单片机与移相控制电路的接口问题，使整流模块的稳压精度达到≤0.1％的水平。

DZW02型整流模块的基本结构框图如图1所示。

它由主电路、PWM控制电路、监控电路和辅助保护电路组成。

其主电路由输入电网滤波电路、整流桥、有源功率因数校正（APFC）电路、DC/DC高频变换电路、输出整流滤波等电路组成。

这里着重讨论单片机与PWM控制之间的接口电路12位D/A转换器MAX531的应用。

2 D/A转换器MAX531是美信集成产品公司生产的12位串行数据接口数模转换器，采用“反向”R－2R的梯形电阻网络结构。

内置单电源CMOS运算放大器,其最大工作电流仅为260μA，具有很好的电压偏移，增益和线性度。

内部运算放大器根据需要可配置成＋1或＋2的增益，也可作四象限乘法器。

2.1 主要性能主要性能如下：单/双工作电源；缓冲电压输出；内置2.048V电压基准；总不可调整误差(INL):±1/2LSB；灵活的输出电压范围：VSS～VDD；电源上电复位功能；具有菊花链连接的串行数据输出。

2.2 管脚结构MAX531采用14脚DIP封装，见图2，其引脚功能的详细说明见表1。

2.3 工作原理在芯片选择CS为高电平时，SCLK被禁止且DIN端的数据不能进入D/A，从而VOUT处于高阻状态。

当数据串行接口把CS拉至低电平时，转换时序开始允许SCLK工作并使VOUT脱离高阻状态。

数据串行接口将SCLK时钟序列传给SCLK，在SCLK的上升沿，16位串行数字输到DIN 被锁入12位移位寄存器，其中高4位（MSB）移入DOUT寄存器，此时D/A以菊花链连接才能用到。

第26卷第3期 咸　宁　学　院　学　报 Vol .26,No .32006年6月 Journa l of X i a nn i n g College Jun .2006文章编号:1006-5342(2006)03-0080-0312位A /D 转换器AD1674的单片机接口技术3钱灿荣,聂　东(肇庆学院,广东　肇庆　526060)摘　要:AD1674是12位高速A /D 转换器,其内置采样保持电路、参考电压和时钟电路.其三态输出缓冲器可以方便与微处理器接口.8位总线的单片机需要分两次才能读取转换结果.提供了接口电路的设计实例和相应的驱动程序,并描述了正确的布线方法以避免引入高频信号噪声.关键词:高速;A /D 转换;接口电路中图分类号:TP303.3 文献标识码:A 在需要高精度的数模转换的应用领域,采用10位或12位的A /D 转换器与采用8位的A /D 转换器的接口技术是完全不同的.在12位A /D 转换器中AD1674应用比较普遍.AD1674是12位逐次逼近型ADC,它是ANALOG DE 2V I CES 公司在其原有的12位A /D 转换器AD574、AD674和AD774系列的基础上改进而来的,除了在转换速度上有很大提高外,还增加了采样保持器的功能.正确设计8位单片机与12位A /D 转换器AD1674的接口电路是能否实现高精度A /D 转换的前提.1　AD1674的主要特点AD1674的主要特点包括:(1)具有可控三态输出缓冲器;(2)12位数据可以在一个读周期中输出,也可分在两个周期中依次输出;(3)内置10V 的电压基准源;(4)内置时钟电路,无需外部时钟;(5)可实现单极性模拟量输入,也可实现双极性模拟量输入;(6)内置采样保持电路,支持转换器的整个耐奎斯特带宽.采样保持器对用户是透明的,无需查询其等待状态.2　AD1674的管脚功能AD1674的管脚排列见图1,管脚功能见表1.图1　AD1674的管脚排列3　控制逻辑AD1674有两种工作模式,一是完全控制模式,一是独立工作模式.在完全控制模式下,使用了所有的控制信号,该模式用于当系统中地址总线上挂接有多个设备的情况.独立工作模式用于系统中有专门的输入端口,无需全部的总线接口功能.表2是AD1674的功能真值表.4　接口电路图2是AD1674与8位单片机SST89C58的接口电路,AD1674为单极性输入.待测模拟信号量经运放NE5532构成的电压跟随器输入到10V in 输入端.因为AD1674的模拟量输入端的输入阻抗比较低,所以需要阻抗变换电路以提高输入阻抗.R1用于系统调零,即保证在V in =0时输出数字量为全0.R2用于微调片内DAC 基准电流,从而微调增益.AD1674的数据锁存器是可控三态的,可直接与单片机的P0口相连.由于单片机的数据总线是8位的,而AD1674的A /D 转换结果是12位的,因此单片机必须经两次读操作才能获取一次A /D 转换结果,一次为高8位,即DB11～DB4,一次为低4位,即DB3～DB0.图中DB3～DB0只能与DB11～DB8并联,而不能与DB7～DB4并联,因为DB7～DB4在读低4位字节时始终输出为0.5　软件编程AD1674的STS 是A /D 转换器的工作状态指示信号,一旦启动A /D 转换,STS 变为高电平,当转换结束,STS 变为低电平.单片机既可以用中断方式也可以用查询方式来判断AD1674的工作状态.由于AD1674是高速A /D 转换器,从启动转换到获取转换结果的时间不超过10μs,因此采用查询方式并不影响程序的执行效率.图2中的STS 接到单片机的P3.4口,相应的软件采用的就是查询方式.以下是用Keil C 语言编写的启动A /D 和获取A /D 转3收稿日期:2005-10-25 基金项目:肇庆市科委资助项目(10323)换结果的函数,函数的出口参数就是A/D转换的结果.#define ADH I XBYTE[0XBFF D]//A/D转换结果的高8位#define ADLO XBYTE[0XBFFF]//A/D转换结果的低8位sbit ad_busy=P3^4;//ADC0809的STS,1为忙,0表示转换结束33333333333333333333333 333333表1　AD1674的管脚功能描述符号管脚号类型功能描述AG ND9P公共的模拟地A04D I 在转换过程中,A0为低则为12位转换,否则为8位转换;在以8位字节为单位的读数过程中,A0为0时输出高8位(DB11～DB4),A0为1时输出DB3～DB0,DB7～DB4为0000B I P OFF12A I 双极性偏置电平输入端.双极性模式下将其通过一个50Ω电阻连接到REF OUT端,单极性模式下则连接到模拟地.CE6D I芯片使能,高电平激活,用于开始一个转换过程或读取操作CS3D I芯片选择.低电平有效DB11～DB427-24DO 数据位11～8,在12位格式下提供高4位数据.在8位格式下,A0为低时提供高4位,A0为高时被禁止.DB7～DB423-20DO 数据位7～4,在12位格式下提供中间4位数据.在8位格式下,A0为低时提供中间4位,A0为高时全为0.DB3～DB019-16DO 数据位3～0,在12位格式下提供最低4位数据.在8位格式下,A0为低时被禁止输出,A0为高时提供低4位数据.DG ND15P数字地REF OUT8AO+10V参考电压输出R/C5D I高电平时为读操作,低电平时为转换操作REF I N10A I正常情况下该端通过一个50Ω电阻连接到+10V参考电压源STS28DO状态标志.当转换正在进行的时候为高电平,转换结束时为低电平.Vcc7P+12V/+15V模拟电路电源VEE11P-12V/-15V模拟电路电源V l ogic1P+5V逻辑电路电源10V in13A I 10V范围模拟量输入端,单极性下为0到+10V,双极性下为-5V到+5V.如果模拟量输入采用20V电压输入端,则该端不要连接.20V in14A I 20V范围模拟量输入端,单极性下为0到+20V,双极性下为-10V 到+10V.如果模拟量输入采用10V电压输入端,则该端不要连接.12/82D I 该端决定数字输出数据的格式,为低则为两个8位的字节,为高则为一个12位的字. 注:A I表示模拟量输入,AO为模拟量输出,D I为数字量输入,DO为数字量输出,P表示电源.表2　AD1674功能真值表CE CS R/C12/8A0功能0X X X X无X1X X X无100X0启动12位A/D转换100X1启动8位A/D转换1011X12位并行输出10100高8位数据输出10101低4位数据输出,余下4位为018第3期 钱灿荣,聂　东　12位A/D转换器AD1674的单片机接口技术 功能:12位ADC出口:12位的ADC 的结果333333333333333333/unsigned int ADC_result (void ){ADC =0XFF;//启动A /D 转换while (ad_busy ==1);//等待转换接收return ((unsigned int )(ADH I <<4)+(ADLO >>4));//获取A /D 转换的结果}6　转换结果的意义设A /D 转换的结果为D,则对应的输入的模拟量V in 为:V in =(D4096)×10(V )7　电路设计中需要注意的地方AD1674的采样带宽比较宽,窜入到输入端的高频噪声也能检测到,因此电路设计中要注意如何避免高频噪声.(1)参考电压的去耦.要在REF I N 与地之间加一个10μF 的钽电容,以滤除参考电压上的噪声从而提高信噪比.(2)模拟信号和数字信号不应共享一个公共通道.每个信号都应有自己的电流回路,这样就可以减小电感耦合噪声.布线要宽,线径要粗,地线面积要大,使信号通路的阻抗尽可能低.模拟地和数字地要分开,只在一点接地以减小地线环路.模拟信号应尽可能远离数字信号.(3)电源滤波.AD1674的电源应经过稳压和滤波,滤除高频噪声.滤波电容通常为10μF 的钽电容和0.1μF 的瓷片电容的并联,引脚要尽可能短,且围绕AD1674布一层模拟地可以隔离较大的开关信号电流.(4)接地.如果AD1674使用独立的模拟地和数字地,模拟地接AG ND,数字地接DG ND,要求引脚接线要尽可能短.然后将AG ND 和DG ND 在AD1674上连接在一起以避免地线环路感应噪声,也可以避免数字信号穿过模拟信号部分.8　结　论AD1674是一款12位的高速A /D 转换器,单片机可以采用查询或中断的方式判断A /D 转换的状态.AD1674与8位总线单片机接口时,必须分两次读取转换结果,且DB3～DB0只能与DB11～DB8并联而不能和DB7～DB4并联.在设计线路板时一定要考虑到如何避免外界噪声引入到模拟信号电路中.参考文献:[1]ANALOG DE V I CES .122bit 100ks p s A /D ConverterAD1674datasheet .htt p://www .anal og .com,1994.[2]王福瑞.单片微机测控系统设计大全[M ].北京:北京航空航天大学出版社,1998.[3]马忠梅等.单片机的C 语言应用程序设计[M ].第3版.北京:北京航空航天大学出版社,2003.图2　AD1674与8位单片机的接口线路28咸宁学院学报 第26卷。

基于单片机的12位PWMDAC的设计首先，让我们来了解PWM（脉冲宽度调制）的概念。

PWM是一种将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的技术。

它通过改变信号的脉冲宽度来实现对模拟信号的控制。

在PWM信号中，信号的频率是固定的，而占空比（脉冲宽度与周期的比值）决定了信号的幅值。

通过改变占空比，我们可以控制模拟信号的幅值，从而实现模拟输出的控制。

在本设计中，使用12位的PWMDAC，意味着我们的信号可以分为2^12=4096个离散的幅值。

换句话说，我们可以将模拟信号的幅值控制在0到4095之间的任意值。

为了实现这一设计，我们需要以下步骤：1. 选择合适的MCU：选择一款能够实现12位PWM输出的MCU。

常见的MCU如Arduino、Raspberry Pi等都能够实现这个功能。

2. 设置PWM输出：使用MCU的编程接口（如Arduino IDE）设置PWM输出的频率和占空比。

确保频率适合于应用，并且占空比的分辨率足够高，以便实现12位的精度。

3.创建占空比表：利用MCU的编程接口，在代码中创建一个占空比表。

表中的每个元素代表一个特定的占空比值，从0到4095、根据需要，可以在代码中设置不同的占空比表，以便在不同的应用中使用不同的幅值。

4.输出模拟信号：使用占空比表和PWM输出设置，将数字信号转换为模拟信号。

根据需要，在不同的时间段使用不同的占空比值，以实现特定的模拟信号输出。

上述的步骤可以基于MCU的编程接口进行实现。

使用编程语言（如C++或Python），可以编写代码，控制PWM输出和模拟信号的生成。

此外，可以利用MCU上的GPIO（通用输入输出引脚）来连接外部电路或设备，将模拟信号传递到需要控制的电路或设备中。

基于单片机的12位PWMDAC设计可以应用于许多领域，包括音频处理、电机控制和传感器信号处理等。

例如，在音频处理中，可以使用PWMDAC来控制音量、频率和音色等参数。

在电机控制中，可以使用PWMDAC来调节电机的转速和方向。

实验1 12位A/D与D/A转换器及其接口
一、实验目的：
实现12位的模拟量到数字量的转换.
对12位数字量进行DA转换
二、实验要求：
1、（1）12位D／A转换；
（2）系统要求：
①12位D／A要求能进行单双极性转换（P30），通过一个开关控制；
②能够进行自动和手动转换控制；自动时，能把数字量从000～FFF循环转换；手动时，要求手动输入数字量（由12位开关给定），然后按确定键开始转换，输入出转换后的模拟量；
③要求系统能显示求的数字量（三位LED数码管），模拟量有正负极性（电压表）；
2、（1）12位A/D通过一个开关控制能够完成单/双极性转换；
（2）能够完成自动和手动转换控制；自动时即能够把模拟量转换数字量（000H～FFFH）；手动时，要求通过改变电阻值来改变电压，然后通过开设转换的按钮开始转换，输出转换后的数字量(用3个LED观察输出量)；
（3）用3个LED数码管显示输出的数字量.
三、原理框图：
四、proteus仿真结果图：。

实验十二A/D转换实验一、实验目的1.掌握A/D转换与单片机接口的方法。

2.了解A/D芯片0809转换性能及编程方法。

3.用AT89C51单片机控制ADC0809将模拟信号（0~5V）转换成数值量（0~255），再控制LED数码管以十六进制实时显示出来。

ADC0809为模/数（A/D）转换器。

4.用PROTEUS实现该接口的电路设计和程序设计，并进行实时交互仿真。

5.要求使用查询和中断两种方式编写程序。

二、电路设计1.从PROTEUS库中选取元件①AT89C51.BUS：总线式的单片机；②RES：电阻；③LED-BLUE：蓝色发光二极管；④CAP、CAP-ELEC：电容、电解电容；⑤CRYSTAL：晶振；⑥AD0808：8位A/D转换器；⑦74LS28：四路或非门；⑧NOT ：非门；⑨74LS373：八 D 锁存器；⑩POT-LIN ：滑动变阻器；○11RESPACK-8：8位排阻。

2.放置元器件3.放置电源和地4.连线5.元器件属性设置6.电气检测三、源程序设计、生成目标代码文件1.流程图2.源程序设计3.源程序编译汇编、生成目标代码文件通过菜单“sourc e →Build All ”编译汇编源程序，生成目标代码文件。

若编译失败，可对程序进行修改调试直至汇编成功。

四、PROTEUS 仿真1.加载目标代码文件2.仿真 单击按钮，启动仿真。

U1X1C1C2U4U5RV1U6U7:AU7:B D1U10D2D3D4U11U12U13D5U14D6D7D8U15U16U17RP1五、思考题：1.目前应用较广泛的A/D 转换器主要有哪几种类型？它们各有什么特点？2.在一个AT89C51单片机与一片ADC0809组成的数据采集系统中，ADC0809的8个通道的地址为7FF8H~7FFFH,试画出相应的接口电路图。

12位串行A/D转换器的原理及应用开发来源：国外电子元器件-- 设计创新2007-01-04 点击:1491 引言MAXl224/MAXl225系列12位模/数转换器(ADC)具有低功耗、高速、串行输出等特点，其采样速率最高可达1．5Ms/s，在+2．7V至+3．6V的单电源下工作，需要1个外部基准源；可进行真差分输入，较单端输入可提供更好的噪声抑制、失真改善及更宽的动态范围；同时，具有标准SPITM/QSPITM/MI-CROWWIRETM接口提供转换所需的时钟信号，可以方便地与标准数字信号处理器(DSP)的同步串行接口连接。

MAX1224允许单极性模拟输入，MAX1225允许双极性模拟输入。

该系列转换器可运行于局部关断模式和完全关断模式，能够将2次转换之间的电源电流分别降低至1mA(典型值)和1μA(最大值)；具有1个独立的电源输入，可直接与+1．8V到VDD的数字逻辑接口。

此外，该系列还具有转换速度高、交流性能好和直流准确度高等特性。

MAX1224/MAX1225的主要特点如下：●1．5Ms/s采样速率；●功耗仅18mW(典型值)；●关断电流仅1μA(最大值)；●高速、SPI兼容、3线串行接口；●525kHz输入频率下69dB的S/(N+D)；●内部真差分采样，保持(T/H)；●外部基准源；●无流水线延迟。

2 封装及引脚功能MAXl224/MAXl225采用小巧的12引脚TQFN封装，其引脚排列如表1所示。

各个引脚的功能如表l所示。

3 内部结构及工作原理MAX1224/MAX1225采用输入采样，保持和逐次逼近寄存器(SAR)电路，将模拟输入信号转换为12位数字输出信号。

串行接口仅需要3条连接线(SCLK、CNVST和DOUT)，提供了与微处理器(μP)和DSP 的便利连接。

图2给出简化的MAX1224/MAX1225内部结构。

3．1真差分模拟输入采样/保持器MAXl224/MAXl225的输入结构由采样/保持器、比较器及开关型数，模转换器(DAC)构成。

单片机与D\A 及A\D 转换电路的制作 D\A 转换电路及程序设计 1、A\D 转换电路及程序：（1） 与单片机的接口电路ADC0809的结构特点见参考书。

与单片机的接口电路如下图所示：AD0809的启动控制信号START 、/WR 、/RD 控制信号等由微控制器提供。

AD 转换结束后，ADC0809的EOC 信号将变为高电平，此信号通过一个非门反向后输出到微控制器的借口，微控制器可以使用查询方式或者中断方式对AD 转换进行控制。

ADC0809的启动控制信号START 和读取数据使能控制信号ENABLE 来自74HC02,74HC02是一个TTL 电瓶的或非门，通过译码电路对地址总线上的地址进行译码获得片选信号，然后与/WR 、/RD 信号进行逻辑组合而产生启动控制信号START 和读取数据使能控制信号ENABLE 。

A/D 转换结束后，EOC 信号将变为高电平，此信号通过一个非门反相输入到 （INT0）接口，这样就可以使用查询方式和中断方式进行AD 转换。

ADC0809没有内部时钟信号，本电路式由单片机的ALE 信号通过74HC74D1/2分频得到（原理图上的标号：AD_CLK ）。

8051单片机ALE 输出的频率为 （使用P87C52X2），当系统晶振为12MHz 时，AD_CLK 频率约为1MHz ，符合ADC0809的要求。

通道选择是与START 连接在一起的，即在启动AD 转换ADC0809就会把通道选择的数据锁存。

2、 A/D 转换器TLC5510电路及程序设计。

（1） 与单片机接口电路 如图所示设计TLC5510的应用电路时应注意：a、为了减少系统噪声，外部模拟和数字电路应当分离开并尽可能屏蔽。

b、应为AGND和DCND在内部未连接，所以这些引脚需要在外部连接。

这些地线应当通过具有良好电源旁路的单独引线连接。

为了使摄取的噪声最小，最好把隔开的双绞线用于电源线。

在印制电路板布局上应使用单独的模拟和数字接地面。

课程设计任务书2012/2013 学年第 1 学期学院：电子与计算机科学技术学院专业：学生姓名：学号：课程设计题目：12位A/D转换器与单片机的接口电路设计起迄日期:课程设计地点:指导教师:系主任：下达任务书日期: 2012年12月19日课程设计任务书目录第一章设计任务及功能要求 (5)1.1摘要 (5)1.2设计课题及任务 (5)1.3功能要求及说明 (5)第二章硬件设计 (6)2.1 系统设计元器件功能说明 (7)2.2 硬件电路总体及部分设计 (10)第三章软件设计 (12)3.1 基本原理容设计 (12)3.2 keil编程调试 (13)3.3 proteus仿真电路图 (19)第三章结果分析及总结 (19)附录 (20)第一章设计任务及功能要求1.1摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断的走向深入，单片机对我们的生活影响越来越大，很多工业领域中都用到单片机，日常生活中我们也离不开单片机的应用。

当今社会是数字化的社会，是数字集成电路广泛应用的社会，随着电子产业数字化程度的不断发展，逐渐形成了以数字系统为主体的格局。

A/D和D/A转换器作为模拟和数字电路的借口，正受到日益广泛的关注。

随着数字技术的飞速发展，人们对A/D和D/A转换器的要求也越来越高，新型模拟/数字和数字/模拟之间的转换技术不断涌现，正是因为这些，高集成度的逻辑器件应运而生，而且发展迅速，它不断地更新换代以满足程序的要求，并尽可能的提高其利用率。

本课程设计就对其中AD574模数转换器在微机数据采集系统中的应用加以阐述。

关键字：AD574转换器，80c51单片机，LED数码显示，串行输出1.2 设计课题及任务1．掌握电子电路的一般设计方法和设计流程；2．学习简单电路系统设计，掌握Protel99的使用方法；3．掌握8051单片机、12位A/D芯片AD574的应用；4．学习掌握硬件电路设计的全过程。

1.3 功能要求及说明1．学习掌握8051单片机的工作原理及应用；2. 学习掌握12位A/D芯片AD574的工作原理及应用；3. 设计基于AD574的12位模拟信号采集器的工作原理图及PCB版图；4. 整理设计容，编写设计说明书。

基于51单片机的PWM式12位D/A转换器管力锐3　魏丽娜　李晨晖(桂林航天工业高等专科学校　电子工程系,广西　桂林　541004)摘　要　论文介绍了在工业仪表中利用51单片机以PWM方式,完成12位D/A转换器硬件系统的设计,以此方法替代需要输出1～5V或4～20mA的直流信号时,通常采用的使用12位D/A芯片的方法,可使硬件成本降低到原来的10%左右。

且减少了所占用的接口线数量。

关键词　51单片机;PWM方式;A/D转换器中图分类号:TP36815 文献标识码:A 文章编号:1009—1033(2008)03—0049—02 在应用51单片机制作的变送器类和控制器类的仪表中,需要输出1～5V或4～20mA的直流信号的时候,通常采用专用的D/A芯片,一般是每路一片。

当要求输出信号的精度较高时,D/A芯片的位数也将随之增加。

在工业仪表中,通常增加到12位。

12位D/A的价格目前比51单片机的价格要高得多,占用的接口线数量也多。

尤其是在需隔离的场合时,所需的光电耦合器数量与接口线相当,造成元器件数量大批增加,使体积和造价随之升高。

如果在单片机控制的仪表里用PWM方式完成D/A输出,将会使成本降低到12位D/A芯片的10%左右。

笔者在S系列流量仪表中采用了这种方式,使用效果非常理想。

下面介绍一下用51单片机以PWM方式设计的12位D/A转换器硬件系统的构成及工作原理。

1　硬件系统构成及工作原理一般12位D/A转换器在手册中给出的精度为±1/2L SB,温度漂移的综合指标在20—50ppm/℃,上述两项指标在0.2级仪表中是可以满足要求的,下面给出的电路可以达到上述两项指标。

图1中的T是固定宽度,τ的宽度是可变的。

可将τ分为5000份,每份2us。

所以τ的最大值τmax=2×5000=10000us,这就是T的宽度。

当τ=T时,占空比为1,Vo=5.000V,τ=0时,Vo=0V。

AD转换器及其接口设计1.分辨率：AD转换器的分辨率决定了其能够精确测量模拟信号的能力。

分辨率一般以位数表示，例如8位、10位、12位等，分辨率越高，转换精度越高。

在设计中需要根据实际应用需求选择合适的分辨率。

2.采样率：AD转换器的采样率决定了其能够采集模拟信号的频率范围。

采样率应根据被测信号的频率范围选择，通常选择采样率为被测信号最高频率的两倍以上。

同时，采样定理要求采样率至少为被测信号最高频率的两倍，以避免混叠失真。

3.输入范围：AD转换器的输入范围决定了其能够接受的模拟信号幅值范围。

输入范围应根据被测信号的幅值选择，如果超过了输入范围，会导致量化误差。

4.接口类型：AD转换器的接口类型决定了其与其他电子设备的连接方式。

常见的接口类型包括并行接口、串行接口、USB接口等。

在设计中需要根据实际应用需求选择合适的接口类型。

5.电源电压：AD转换器的电源电压决定了其正常工作的电压范围。

在设计中需要根据AD转换器的电源要求选择合适的电源电压，以确保AD转换器能够正常工作。

6.阻抗匹配：AD转换器的输入和输出端口需要进行阻抗匹配，以确保信号传输的质量。

在设计中需要注意输入和输出端口的阻抗匹配，以减少信号的反射和损耗。

7.信号处理：AD转换器的输出数字信号可能需要进行进一步的信号处理。

在设计中需要考虑信号处理的需求，例如滤波、放大、数字编码等。

总结起来，设计AD转换器及其接口需要考虑分辨率、采样率、输入范围、接口类型、电源电压、阻抗匹配和信号处理等因素。

这些因素在实际应用中会有不同的要求，需要根据具体情况进行选择和优化。