位AD转换器与单片机的接口电路设计

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

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 基本原理内容设计 (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. 整理设计内容，编写设计说明书。

5.Protues仿真。

第二章硬件设计

2.1系统设计元器件功能说明

12位AD574功能及引脚说明

AD574A是美国模拟数字公司（Analog）推出的单片高速12位逐次比较型

A/D转换器，内置双极性电路构成的混合集成转换显片，具有外接元件少，

功耗低，精度高等特点，并且具有自动校零和自动极性转换功能，只需外接

少量的阻容件即可构成一个完整的A/D转换器，其主要功能特性如下：

分辨率：12位

非线性误差：小于±1/2LBS或±1LBS

转换速率：25us

模拟电压输入范围：0—10V和0—20V，0—±5V和0—±10V两档四种

电源电压：±15V和5V

数据输出格式：12位/8位

芯片工作模式：全速工作模式和单一工作模式

AD574A的引脚说明：

[1]. Pin1(+V)——+5V电源输入端。

[2]. Pin2()——数据模式选择端，通过此引

脚可选择数据纵线是12位或8位输出。

[3]. Pin3()——片选端。

[4]. Pin4(A0)——字节地址短周期控制端。与

端用来控制启动转换的方式和数据输出格

式。须注意的是，端TTL电平不能直接+5V

或0V连接。

[5]. Pin5()——读转换数据控制端。

[6]. Pin6(CE)——使能端。

现在我们来讨论AD574A的CE 、、、和A0对其工作状态的控制过程。在CE=1、=0同时满足时，AD574A才会正常工作，在AD574处于工作状态时，当=0时A/D 转换，当=1是进行数据读出。和A0端用来控制启动转换的方式和数据输出格式。A0-0时，启动的是按完整12位数据方式进行的。当A0=1时，按8位A/D 转换方式进行。当=1，也即当AD574A处于数据状态时，A0和控制数据输出状态的格式。当=1时，数据以12位并行输出，当=0时，数据以8位分两次输出。而当A0=0时，输出转换数据的高8位，A0=1时输出A/D转换数据的低4位，这四位占一个字节的高半字节，低半字节补零。其控制逻辑真值表见表1。

[7]. Pin7(V+)——正电源输入

端，输入+15V电源。

[8]. Pin8(REF OUT)——10V基

准电源电压输出端。

[9]. Pin9(AGND)——模拟地

端。

[10]. Pin10(REF IN)——基准

电源电压输入端。

[11]. Pin(V-)——负电源输入

端，输入-15V电源。

[12]. Pin1(V+)——正电源输入

端，输入+15V电源。

[13]. Pin13(10V IN)——10V量

程模拟电压输入端。

[14]. Pin14(20V IN)——20V量

程模拟电压输入端。

[15]. Pin15(DGND)——数字地端。

[16]. Pin16—Pin27(DB0—DB11)——12条数据总线。通过这12条数据总线

向外输出A/D转换数据。

[17]. Pin28(STS)——工作状态指示信号

端，当STS=1时，表示转换器正处于转换

状态，当STS=0时，声明A/D转换结束，

通过此信号可以判别A/D转换器的工作状

态，作为单片机的中断或查询信号之用。

AD574A的工作模式：以上我们所述的是

AD574A的全控状态，如果需AD574A工

作于单一模式，只需将CE 、端接至+5V

电源端，和A0接至0V ，仅用端来控

制A/D 转换的启动和数据输出。当=0

时，启动A/D转换器，经25us后STS=1，

表明A/D 转换结束，此时将置1，即可

从数据端读取数据。

AD574A控制端标志意义

CE A0工作状态

0X X X X禁止

x1X X X禁止

100X0启动12位转换

100X1启动8位转换

101接+5V X12位并行输出有效

101接0V0高8位并行输出有效

101接0V1低4位并行输出有效

74LS373

八D 锁存器(3S,锁存允许输入有回环特性) 简要说明: 373为三态输出的八 D 透明锁存器,共有54/74S373 和54/74LS373 两