模拟信号输入通道

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S7-224XP的模拟量输入通道接收电流信号

怎样使用 S7-224 XP 的模拟量输入通道接收电流信号？/CN/llisapi.dll?func=cslib.csinfo&ehbid=19623808&lang=zh&siteid=cseus&aktprim=0&extranet=standard&viewreg=CN&objid=10805065&treeLang=zh解答：S7-224 XP 的两路模拟量输入通道被出厂设置为电压信号(0－10V)输入。

为了能够输入电流信号，必须在 A+ 与 M 端 (或 B+ 与 M 端) 之间并入一个500 欧姆的电阻。

与传感器以及电压源的两线制连接方式如图1 所示。

图 01与传感器以及电压源的 3 线制连接方式如图 2 所示。

图 02与传感器及电压源的 4 线制连接方式如图 3 所示。

图 03与电压输出的变送器及电流源的 4 线制连接方式如图4所示。

图 04注释：在所有的连接方式中都必须确保外接电流源具有短路保护以防损坏。

以上所示的各种连接方式同样适用于LOGO！基本型 (LOGO! 24 和 LOGO! 12/24) 的模拟量输入。

因为没有充分隔离，外接电阻也可成为干扰源。

为了得到尽量精确的测量结果，推荐使用公差尽可能小的电阻。

应确保当在500欧电阻两端施加最大 28.8V 的电压时，输出功率为 1.66W。

市面上流通的电阻的功率大都是 0.25W到 0.5W。

以下扩展模块可接受电流信号：∙S7-200：扩展模块 EM 231 (4 路模拟量输入，通过DIP开关设置电压/电流)∙S7-200：扩展模块 EM235 (4 路模拟量输入/1路模拟量输出，过DIP开关设置电压/电流)∙LOGO!：扩展模块 AM2 (2 路模拟量输入，分别具有电压和电流通道)关键字：模拟量输入，电流测量，变送条目号:25204813 日期:2007-07-31。

模拟输入通道

其中：是输入电压在T1期内的平均值其中：是输入电压在期内的平均值
1 T1 Vi = ∫ Vi dt T1 0
(3)比较期比较期取样期结束后，断开断开，闭合进入比较期为负时，闭合进入比较期(Vi为负时取样期结束后，K1断开，K3闭合进入比较期为负时，闭合K2，而不是K3)，积分器对基准电压积分，闭合，而不是，积分器对基准电压(-Er)积分，积分器积分的输出电压从Vo1开始往正方向线性增长，当达到开始往正方向线性增长，的输出电压从开始往正方向线性增长当达到-Vos2时，时比较器动作，使积分器停止积分。比较器动作，使积分器停止积分。
T1 T2 = ⋅ Vi Er
由 T 2= N 2 ⋅ T0 , T1 = N1 ⋅ T0 得 :
Vi N2 = ⋅ N1 Er
由此可见，经过二次积分后，由此可见，经过二次积分后，将输入电压转换成与其成正比的时间间隔T2，在T2时间间隔内对T0脉冲计数便可将Vi 正比的时间间隔时间间隔内对脉冲计数便可将转换成数字量N 同时还清除了偏移和漂移的影响。转换成数字量 2，同时还清除了偏移和漂移的影响。其输出波形如图3.4.6所示：所示：波形如图所示
1 T1 V01 = (Vc − Vos1 + Vc 0 ) − ∫0 (Vi + Vos1 − Vc 0 )dt RC 1 T1 = (−Vos 2 − Vos1 + Vos1 ) − ∫0 (Vi + Vos1 − Vos1 )dt RC 1 T1 = −Vos 2 − ∫0 Vi dt RC T1 = −Vos 2 − ⋅Vi RC
积分式ADC转换器的主要特点是转换速度慢，精度高，转换器的主要特点是转换速度慢，精度高，积分式转换器的主要特点是转换速度慢抗干扰能力强，价格低，这用于要求抗干扰能力强，抗干扰能力强，价格低，这用于要求抗干扰能力强，对速度不高的场合。不高的场合。 2、比较式A/D转换器、比较式转换器这是一种直接式转换器，这是一种直接式转换器，它是采用将模拟电压与基准电压进行比较的方法，把模拟电压直接转换成数字量。压进行比较的方法，把模拟电压直接转换成数字量。根据比较方式的不同，可分成反馈比较式和无反馈比较式：较方式的不同，可分成反馈比较式和无反馈比较式： a.反馈比较式反馈比较式这是一个闭环负反馈比较系统，内部有一个DA转换器转换器，这是一个闭环负反馈比较系统，内部有一个转换器，输入模拟电压与DAC的输出进行比较，比较的结果反馈回去。的输出进行比较，输入模拟电压与的输出进行比较比较的结果反馈回去。调整DAC的输入，使其输出与输入的模拟电压相等。DAC的的输入，调整的输入使其输出与输入的模拟电压相等。的输入即为要转换的结果。输入即为要转换的结果。属于这种类型的转换器有：计数比较式，跟踪比较式，属于这种类型的转换器有：计数比较式，跟踪比较式，逐次比较式，再循环剩余式。次比较式，再循环剩余式。

模拟量输入通道的组成

AIN0 AIN1 AIN2 AIN3 AIN4 AIN5 AIN6 AIN7 AIN0 AIN1 AIN2 AIN3 AIN4 AIN5
CHSEL
8D CLK GND
+12V -6V
VDD VEE A B
0 1 2 3 4 5 6 7
10KΩ +5V
74HC138 A/D 转换器
+12V -6V
C INH OUT VSS VDD VEE A B C
采样/保持器的工作原理
当开关K闭合时，输入信号通过电阻向电容C充电，使输出跟随输入变化此时为采样状态；要求充电时间越短越好，
以使电容电压迅速达到输入电压值。
当开关K断开时，由于电容具有一定的容量，仍能够使输出保持不变，此时为保持状态；电容维持稳定电压的时间越长越好，电容容量的大小将决定采样/保持器的精度。
控制字 40H 41H 42H 43H 44H 45H 46H 47H
1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 G1 74HC138
0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C
0
0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 B
24路的模拟开关。
74HC273
D0~D7
VCC 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7D 1Q 2Q 3Q 4Q 5Q 6Q 7Q 8Q CLR A B C G1 G2A G2B GND Y0 Y1 Y2 Y3
+5V
+12V -6V
CD4051
VDD VEE A B C INH OUT VSS 0 1 2 3 4 5 6 7

K-AI01 8通道模拟量输入模块使用说明书

和利时公司版权所有
I
K-AI01
8 通道模拟量输入模块使用说明书
A/01
修订日期 2013-3-12
K-AI01 8 通道模拟量输入模块
1. 概述
K-AI01为K系列硬件8通道模拟量通道隔离输入模块，最大测量范围0～22.7mA模拟信号（默认出厂量程4～20mA），可以按1：1冗余配置使用。无需跳线就可以设置为配电或不配电工作方式，可以接二线制仪表或四线制仪表。 K-AI01模块具备强大的过流过压保护功能，误接±30VDC和过电流都不会损坏。同时，配合增强型底座还可以做到现场误接AC220V不损坏。 K-AI01模块支持带点热插拔、支持冗余配置，具有完善断线短路超量程诊断功能，面板设计有丰富的LED指示灯，除可显示模块电源、故障、通讯信息外，每个通道也有指示灯，可以方便指示各通道的断线、短路、超量程等信息。 K-AI01模块每个通道可设置不同的滤波参数以适应不同的干扰现场。配合主控制器的不同运算周期，可以根据工艺需要的组成可快可慢的控制回路。 K-AI01模块全系列采用双冗余IO-BUS总线、双冗余供电工作方式，任意断一根IO-BUS总线和电源，不影响正常工作。 K-AI01模块还采用了现场电源和系统电源分开隔离供电。同仪表相连的电路采用现场电源供电，数字电路和通讯电路采用系统电源供电，因此现场来干扰不会影响数字电路和通讯。 K-AI01硬件全部模块实施喷涂三防漆处理，按照ISA-S71.04-1985标准生产，经检测达到 G3防腐等级。 K-AI01完整的模块单元由一个I/O模块、一个模块底座和两根多功能总线构成。I/O模块插在模块底座上，模块底座的接线端子负责接入现场仪表信号，I/O模块负责将模拟信号转换为数字信号，最后通过冗余的IO-BUS总线送给主控器单元，总线同时提供冗余的系统电源和现场电源。如图1-1、图1-2所示，分别为模块非冗余配置和冗余配置的外观结构图。完整的模块单元在系统机柜中的安装位置如图1-3所示：

PCF8591中文手册讲义

PCF8591中文手册讲义一、PCF8591概述1. 内置一个模拟电压比较器；2. 提供4个模拟输入通道；3. 具有1个模拟输出通道；4. 适用于I2C总线通信；5. 工作电压范围宽，可达2.5V至6V。

二、PCF8591内部结构及功能1. 内部结构（1）模拟输入多路选择器：可以选择4个模拟输入通道之一；（2）A/D转换器：将模拟信号转换为数字信号；（3）D/A转换器：将数字信号转换为模拟信号；（4）模拟电压比较器：对输入的模拟电压进行比较；（5）I2C总线接口：实现与外部设备的通信。

2. 功能介绍（1）模拟输入多路选择器：通过I2C总线接口发送控制字，可以选择4个模拟输入通道之一；（2）A/D转换器：将选定的模拟输入信号转换为8位数字信号；（3）D/A转换器：将8位数字信号转换为模拟信号，输出至模拟输出通道；（4）模拟电压比较器：对输入的模拟电压进行比较，可应用于阈值检测等场景；（5）I2C总线接口：实现与单片机、微处理器等设备的通信，便于数据传输和控制。

三、PCF8591应用电路及编程方法1. 应用电路（1）电源电路：确保电源稳定，满足PCF8591的工作电压范围；（2）模拟输入电路：根据实际需求选择合适的传感器或信号源，并进行滤波、放大等处理；（3）模拟输出电路：可根据实际应用场景，对输出信号进行放大、滤波等处理；（4）I2C总线接口电路：连接单片机或其他设备的I2C接口，实现数据传输和控制。

2. 编程方法（1）初始化I2C总线接口：设置I2C总线的时钟频率、设备地址等参数；（2）发送控制字：选择模拟输入通道、启动A/D转换等；（3）读取A/D转换结果：通过I2C总线读取转换后的数字信号；（4）写入D/A转换数据：通过I2C总线发送8位数字信号，实现模拟信号输出；（5）模拟电压比较器应用：设置比较阈值，实现阈值检测等功能。

四、PCF8591编程实例及注意事项1. 编程实例include <Wire.h> // 引入I2C库define PCF8591_ADDR 0x48 // 设置PCF8591的I2C地址void setup() {Wire.begin(); // 初始化I2C总线}void loop() {// 读取模拟输入通道0的值Wire.beginTransmission(PCF8591_ADDR);Wire.write(0x04); // 控制字：选择通道0，启动A/D转换 Wire.endTransmission();Wire.requestFrom(PCF8591_ADDR, 2); // 请求2个字节的数据if (Wire.available() >= 2) {te high = Wire.read(); // 读取高8位te low = Wire.read(); // 读取低8位int value = (high << 8) | low; // 合并高低8位// value即为模拟输入通道0的数字值}// 通过模拟输出通道输出固定电压值（例如1.25V）Wire.beginTransmission(PCF8591_ADDR);Wire.write(0x40); // 控制字：选择D/A转换Wire.write(outputValue); // 写入D/A转换数据Wire.endTransmission();}2. 注意事项（1）确保I2C总线的电源和地线连接正确，避免信号干扰；（2）在读取A/D转换结果时，注意数据的字节顺序，避免数据解析错误；（3）模拟输入信号的幅值应在PCF8591的输入范围内，以免损坏芯片；（4）模拟输出通道的负载应适当，避免影响输出电压的精度；（5）在使用模拟电压比较器时，注意设置合适的比较阈值，以提高检测准确性。

模拟量输入输出通道dq

▲采样和保持涉及到采样间隔中信号的问题，将直接影响传递特性，因而是本质问题，必须加以考虑。
▲量化将使信号产生误差并影响系统的特性。但当量化单位足够小时，在系统初步分析与设计时可不予考虑。
36
★ 计算机控制系统的简化结构图
采样
计算机
ZOH
被控对象
检测
37
2.1.2 多路开关
在微型计算机测量及控制系统中,往往需对多路或多种参数进行采集和控制。一台微型计算机可供多回路使用，但是，微型计算机在某一时刻只能接收一个通道的信号，因此必须通过多路模拟开关进行切换，使各路参数分时进入微型计算机。
1 计算机控制系统信号变换结构图
E
A
B 采样
C 量化
编码
D 计算机
F 解码 G
保持
H
检测
I 被控对象
2 系统中信号形式的分类
连续信号（或模拟信号）时间及幅值上均连续
的信号，如图中的 A、I 处的信号
数字信号
时间上离散、幅值上采用二进制编
码的信号，如图中的D、F 处的信号 33
▲采样信号时间上离散而幅值上连续的信号，如
（0000）
（1000）
-1
-1/8
+1/8
1001
1111
0111
-2
1110
0110
-3
-3/8
+3/8
1011
1101
0101
-4
-4/8
+4/8
1100
1100
0100
-5
-5/8
+5/8
1101
1011
0011
-6

测控系统原理与设计21_输入

图中五个部件的噪声可以视做采集电路内部五个不相关的噪声源，它们本身的等效输入噪声分别为：、 VIN 3 0 V 9 V VIN 1 0.085V 、VIN 1 0.085VVIN 2 、 (可忽略不计)
VIN 4 7 V VIN 5 177 V
五个部件的放大倍数分别为：
●数字可编程控制增益：PGA202的增益倍数为 1，10，100，1000；PGA203的增益倍数为1，2，4， 8
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●增益误差：G<1000 0.05％～0.15％， G=1000 0.08％～0.1％； ●非线性失真：G=1000 0.02％～0.06％。 ●快速建立时间：2μs。 ●快速压摆率：20V/μs ●共模抑制比：80～94dB。 ●频率响应：G<1000 1MHz；G=1000 250kHz。 ●电源供电范围：±6～±18V。
在测控系统中，一台微机往往要同时测量几个被测量，因而测控系统的输入通道常常是多路的。按照各路输入通道是共用一个采集通道还是每个通道各用一个，输入通道可分为集中采集式和分散采集式。
一、输入通道的分类
集中采集式之分时采集结构：
传感器传感器调理电路调理电路模拟多路切换开关采集电路
的传感器。
对传感器的主要技术要求
• 具有将被测量转换为后续电路可用电量的功能，转换范围与被测量实际变化范围相一致。 • 符合整机对传感器精度（通常为系统精度的十倍）和速度的要求； • 满足被测介质和使用环境的要求（如耐高温、耐高压、防腐、抗振、防爆、抗电磁干扰、体积小、质量轻和不耗电或耗电少等）； • 满足可靠性和可维护性的要求。
传感器传感器
调理电路调理电路

第2章(1)模拟量输入通道讲解

第2章输入输出过程通道
在计算机控制系统中，为了实现对生产过程的
控制，要将生产现场的各种被测参数转换成数字
计算机能够接受的形式，计算机经过计算、处理后的结果还需要变换成合适的控制信号输出至被控对象。以控制执行机构的动作。因此，在计算机和被控对象之间，必须设置进行信息传递和转
换的连接通道，即过程通道。
3、集成采样保持器
集成采样保持器将采样电路、保持器制作在一个芯片上，保持电容外接，由用户选用。电容的大小与采样频率及要求的采样精度有关。集成采样保持器分三类：
1、用于通用目的的芯片，如AD583K,AD582,LF398； 2、高速芯片，如THS-0025,THC-0300等； 3、高分辨率芯片，如SHA1144等。
现以4位A/D转换器把模拟量7转换为二进制数0111为例，说明逐位逼近式A/D转换器的工作原理。
电压第一次预测模拟电压第四次第三次预测第二次预测预测

(1000) (0100) (0110) (0111)
D3
0
D2
D1
D0
时间
逐次逼近式ADC 逐次逼近式A/D原理概述

N 位的逐次逼近式 A/D 转换器 , 由 N 位寄存器、 N位D/A转换器、比较器、逻辑控制电路、输出缓冲器等五部分组成。工作原理：启动信号作用后，时钟信号先通过逻辑控制电路使N位寄存器的最高位DN-1为 1 ，以下各位为 0 ，这个二进制代码经 D/A 转换器转换成电压U0（此时为全量程电压的一半）送到比较器与输入模拟电压UX比较。若UX>U0，则保留这一位；若UX<U0，则DN-1 位置0。
注：1、在实际系统中，《T ，即近似地认为采样信号

模拟量输入、输出通道

在能源管理系统中，模拟量输入/输出通道用于监测和控制各种能源设备的运行状态，如电力、燃气等，实现能源的优化利用和节能减排。
医疗设备
在医疗设备中，模拟量输入/输出通道用于监测患者的生理参数和实现设备的控制，如监护仪、呼吸机等。
模拟量输入/输出通道的重要性
80%
提高设备的控制精度
模拟量输入/输出通道能够实时、准确地反映输入信号的变化，从而提高设备的控制精度和稳定性。
模拟量输入通道的参数与性能指标
01
02
03
04
分辨率
分辨率是指模拟量输入通道能够识别的最小电压或电流值，通常以位数或比特数表示。高分辨率的模拟量输入通道能够提供更精确的测量结果。
线性度
线性度是指模拟量输入通道的输入与输出之间的线性关系。理想的线性度应该是100%，但实际中的线性度可能会受到多种因素的影响而有所偏差。
根据接口类型，正确连接信号线，避免信号干扰或数据传输不稳定。
接地处理
为了减少电磁干扰和保护设备，应确保良好的接地措施。
接口保护
在接口电路中加入适当的保护元件，如瞬态抑制二极管、滤波电容等，以防止过压、过流等异常情况对接口造成损坏。
05
模拟量输入/输出通道的调试与校准
调试步骤与注意事项
检查硬件连接
采样速率
精度
采样速率是指模拟量输入通道每秒钟能够采样的次数，通常以赫兹（Hz）或千赫兹（kHz）表示。高采样速率的模拟量输入通道能够提供更准确的实时响应。
精度是指模拟量输入通道的实际输出值与理论输出值之间的最大偏差。精度越高，表示模拟量输入通道的误差越小，测量结果越准确。
03
模拟量输出通道
精度

测控总线与仪器通信技术课后答案第二章

测控总线与仪器通信技术课后答案第二章1、模拟输入通道有哪几种类型？各有何特点？答案：多路模拟输入通道分为集中采集式（简称集中式）和分散采集式（简称分布式）两大类型。

集中式的特点是多路信号共同使用一个S/H和A/D电路，模拟多路切换器MUX对多路信号分时切换、轮流选通到S/H和A/D进行数据采集。

分布式的特点是每一路信号都有一个S/H和A/D，因而也不再需要模拟多路切换器MUX。

每一个S/H和A/D只对本路模拟信号进行数字转换即数据采集，采集的数据按一定顺序或随机地输入计算机。

2、什么情况下需要设置低噪声前置放大器？为什么？答案：没有信号输入时，输出端仍输出一定幅度的波动电压，这就是电路的输出噪声。

把电路输出端测得的噪声有效值除以该电路的增益K，得到该电路的等效输入噪声。

如果电路输入端的信号幅度小到比该电路的等效输入噪声还要低，这个信号就会被噪声所“淹没”，就必须在该电路前面加一级放大器——“前置放大器”。

只要前置放大器的等效输入噪声比其后级电路的等效输入噪声低，加入前置放大器后，整个电路的等效输入噪声就会降低，因而，输入信号就不会再被电路噪声所淹没。

3、图2-1-14（a）所示采集电路结构只适合于什么情况？为什么？答案：采集电路仅由A/D转换器和前面的模拟多路切换器MUX构成，只适合于测量恒定的各点基本相同的信号。

恒定信号不随时间变化，无须设置S/H，各点基本相同的信号无需设置PGA。

4、多路测试系统什么情况下会出现串音干扰?怎样减少和消除?答案：多路测试系统由于模拟开关的断开电阻Roff不是无穷大和多路模拟开关中存在寄生电容的缘故，当某一道开关接通时，其它被关断的各路信号也出现在负载上，对本来是唯一被接通的信号形成干扰，这种干扰称为道间串音干扰，简称串音。

为减小串音干扰，应采取如下措施：①减小Ri，为此模拟多路切换器MUX前级应采用电压跟随器；②MUX选用Ron极小、Roff极大的开关管；③选用寄生电容小的MUX。

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A/D转换器及接口技术
学习目标：
ADC0809与单片机之间的硬件连接及软件编程
A/D 转换器接口
A/D转换器是实现模拟量向数字量转换的器件，按转换原理可分为四种：计数式A/D转换器、双积分式A/D转换器、逐次逼近式A/D转换器和并行式A/D转换器。目前最常用的A/D转换器是双积分式A/D转换器和逐次逼近式A/D转换器。前者的主要优点是转换精度高，抗干扰性能好，价格便宜，但转换速度较慢，一般用于速度要求不高的场合。后者是一种速度较快、精度较高的转换器，其转换时间大约在几微秒到几百微秒之间。
• ADC0809数据的读取 • 根据ADC0809的时序，可以确定 ADC0809的操作步骤如下：
1、初始化时，使START和OE信号全为低电平。 2、将要转换的通道地址送到A、B、C端口上，在 ALE上加上锁存脉冲。 3、在START端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。 4、是否转换完毕根据EOC信号来判断。如果EOC 为低电平，表示还在转换过程中；如果EOC变为高电平，表示转换完毕。 5、使OE为高电平，转换的数据就输出给单片机了。当数据传送完毕后，将OE置为低电平，使 ADC0809输出高阻态，让出数据线。
ADC0809与单片机的接口
查询方式
ALE G D7 : : D0 OE Q7 : : Q0 + + 1
CK D Q Q
CLK
P0
80C31
EA WR P2.7 RD P3.3
74LS373
ADC 0809
C B A D0～D7
IN7
START ALE OE EOC
IN0
查询，为0时完成；中断，下降沿完成
A/D 转换器接口
单片机与A/D转换器接口程序设计，主要有以下四个步骤：启动A/D转换，START引脚得到下降沿。查询EOC引脚状态，EOC引脚由0变1，表示
. . .
A/D转换过程结束。
. . .
. . .
. . .
. . .
允许读数，将OE引脚设置为1状态。
读取A/D转换结果。
课题目标 • 利用单片机和A/D转换器组成的系统，测量0~5V的模拟电压，并在数码管上显示出来。
总体分析 • 主程序main()
• • • •
软件设计
定时器初始化中断初始化 ADC0809初始化循环显示
• • • • •
动态显示函数display() ADC0809操作函数ADC0809() 数据转换函数covert() 定时器T0中断读取数据函数time0() 定时器T1中断产生时钟脉冲函数time1()
8.2 Ａ/Ｄ转换器及其与单片机接口
VIN大，本位D7置1，下位置1 Ａ／Ｄ转换器的原理及主要技术指标
VIN小，本位D7置0，下位置1 一、逐次逼近式ADC的转换原理如此类推。。。。 8位比较完，输出结果
VIN VN D/A转换器 VREF D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 OE
START
关键问题分析
• ADC0809时钟脉冲的产生 ADC0809时钟频率范围：10～1280KHz，典型运用为640KHz。 • 产生时钟脉冲的方法：
1、对单片机ALE引脚输出的信号进行二分频后得到。 2、采用单片机定时器来完成。
• 若单片机采用12MHz的晶振，选用定时器 T1实现时钟脉冲的产生，如何编写初始化程序、定时器1的中断服务程序。
sbit CLK=P2^7; void main() { TMOD=0X21; //T1为方式2 TH1=256-2; //T1设置为2μs ET1=1; //设置中断允许 EA=1; TR1=1;//启动T1 } void time1()interrupt 3 //定时器1中断服务程序 { CLK=~CLK;//构造ADC0809的时钟程序 }
ADC0809 引脚图
A/D 转换器接口
单片机系统扩展三总线
工作过程 • 首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。 • START上升沿将逐次逼近寄存器复位，下降沿启动 A／D转换。 • 转换时EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A／D转换完成，EOC变为高电平，指示A／ D转换结束，结果数据存入锁存器。 • EOC信号即可用作中断申请又可用作查询。当 OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果（8位数字量）输出到数据总线上。
• 数据转换程序
ADC0809的基准电压使用5.12V，根据A/D转换的公式，每一个数值代表了0.02V。当输入端输入的电压时0~5V时，ADC0809输出的数据范围将是0~250。单片机接收到ADC0809输出的数据信号后，乘以0.02V才能变成对应的模拟信号的电压值。计算后得到的电压值应转换为每一位对应的数字才能通过动态显示程序在数码管上显示出来。
硬件电路
• • • • • • 单片机端口分配： P0口：接ADC0809数据信号输出端。 P2口：接ADC0809地址输入线、控制线。 P1口：接数码管的位码。 P3口：接数码管的段码。数码管显示电路：（P121 图9-1 a）采用用阴极数码管。 P1口输出经三极管反相后提供位码。 P3口输出提供段码。
图示：理想特性（直线）与阶梯状特性间的最大偏差－－量化误差：
007 006 005 004 003 002 001 000 数字输出 007 006 005 004 003 002 001 000 数字输出
模拟电压输入 1LSB
模拟电压输入 1/2LSB
－1LSB
向左平移后，±1/2LSB
偏移误差：指输入为零时，输出信号不为零的值（又称零值误差）。满刻度误差：满刻度数码对应的实际输入电压与理想电压之差（又称增益误差）。线性度：指转换器实际的转换特性与理想直线的最大偏差（又称为非线性度）。绝对精度：任何数码所对应的实际模拟量输入与理论模拟输入之差的最大值பைடு நூலகம்包括了所有的误差。转换速率：每秒转换的次数。
A/D 转换器接口
ADC0809是一个8位8通道的逐次逼近式AD转换器。
ADC0809芯片及其与单片机的接口
主要性能
分辨率:８位精度：小于±1LSB 单+5V供电，模拟输入电压范围为0～＋5V ８路输入模拟开关可锁存三态输出，输出与TTL电平兼容功耗:15mW 不必进行零点和满度调整转换时间：时钟640KHz时，约为100μS。（时钟频率范围：10～1280KHz）
• ADC0809模数转换电路
• • • • • 模拟信号从IN0输入。基准电压VREF(-)接地，VREF(+)接5.12V。数字信号输出端接P0口。转换结束EOC输出信号接P2.0。地址输入端ADDA、ADDB、ADDC接P2.1、P2.2、 P2.3。 • 输出允许信号OE（OUTPUT ENABLE）接P2.5。 • 启动信号START、地址锁存允许信号ALE接P2.6。 • 时钟信号输入端CLOCK接P2.7。
void covert(unsigned char x) { char code dispcode[]={0x3F,0x06,0x5B, 0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F}; //共阴极数码管编码表 disp[0]=dispcode[x/50];
//真实电压值为x乘以0.02V，整数部分相当于x除以 50
ADC0809 引脚图
A/D 转换器接口（6）OE：输出允许信号，用于控制三态输
出锁存器向单片机输出转换得到的数据。当 OE=0时，输出数据线呈高电阻；当OE=1时，输出转换得到的数据。（7）CLK：时钟信号。ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号由外界提供，因此有时钟信号引脚。通常使用频率为500kHz 的时钟信号（8）EOC——转换结束状态信号。启动转换后，系统自动设置EOC=0，转换完成后， EOC=1。该状态信号既可作为查询的状态标志，又可以作为中断请求信号使用。（9）Vref：参考电源。参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准，其典型值为+5V（Vref (+) =+5V，Vref(-) =0V）。
脉冲计数值与VIN对应
三、A/D转换器的主要技术指标分辨率：使输出数字量变化一个相邻数码所需输入模拟电压的变化量
n 如：10V满刻度的12位ADC能分辨输入电压变化最小值是10V×1/ 212 =2.4mV。
表示为：位数或FS/2
量化：用数字量近似表示模拟量的过程量化误差：用有限位数进行量化引起的误差
VIN与80H对应的VN比较控制
逻辑
锁存缓存器
EOC N位寄存器
最高位先置1，其余全0
二、双积分式ADC的转换原理
标准电压
然后对标准电压进行反向积分 • VIN大，积分时间长； • VIN小，积分时间短；积分器输出
比较器计数器控制逻辑 T T1 T2
VIN
－＋
时钟
t
对VIN进行固定时间T积分 • VIN大，积分输出电压高； • VIN小，积分输出电压低；
}
disp[0]=disp[0]+0x80;//显示时加上小数点 x=(x%50)*2;//获得小数部分 disp[1]=dispcode[x/10];//第一位小数 disp[2]=dispcode[x%10];//第二位小数
源程序
#include <reg51.h> #define data_point P0//定义数据读入端口 sbit EOC=P2^0;//定义ADC0809的控制引脚 sbit ADDA=P2^1; sbit ADDB=P2^2; sbit ADDC=P2^3; sbit OE=P2^5; sbit START=P2^6; sbit CLK=P2^7; unsigned char disp[8]={0,0,0};//显示数据 unsigned char t0count=0;//软件计数变量