adc0832工作原理详解_引脚图及功能_内部结构及应用电路

美国国家半导体公司生产的ADC0832是广泛应用的8 位分辨率、双通道A/D转换芯片。ADC0832是双通道输入，并且可以软件配置成单端或差分输入，其串行输出可以方便的和标准的移位寄存器及微处理器接口。 由于它体积小，兼容性，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。

ADC0832的工作原理

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使用并与单片机的接口是双向的，所以在I/O口资源紧张时可以将DO和DI并联在一根数据线上使用。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（CLK）输入端输入时钟脉冲，DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。在第一个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平，表示启始信号。在第二、三个脉冲下沉之前DI端应输入两位数据用于选择通道功能。

表1：通道地址设置表

如表1所示，当此两位数据为“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。当两位数据为“0”、“0”时，将CH0作为正输入端IN+，CH1作为负输入端IN-进行输入。当两位数据为“0”、“1”时，将CH0作为负输入端IN-，CH1 作为正输入端IN+进行输入。到第三个脉冲的下降之后DI端的输入电平就失去输入作用，此后DO/DI端则开始利用数据输出DO进行转换数据的读取。从第4个脉冲下降沿开始由DO端输出转换数据最高位Data7，随后每一个脉冲的下降沿DO端输出下一位数据。直到第11个脉冲时发出最低位数据Data0，一个字节的数据输出完成。也正是从此位开始输出下一个相反字节的数据，即从第11个字节的下降沿输出Data0。随后输出8位数据，到第19 个脉冲时数据输出完成，也标志着一次A/D转换的结束。最后将CS置高电平禁用芯片，直接将转换后的数据进行处理就可以了。时序说明请参照图1。

作为单通道模拟信号输入时ADC0832的输入电压是0—5V且8位分辨率时的电压精度为19.53mV，即（5/256）V。如果作为由IN+与IN-输入的输入时，可是将电压值设定在某一个较大范围之内，从而提高转换的宽度。但值得注意的是，在进行IN+与IN-的输入时，如果IN-的电压大于IN+的电压则转换后的数据结果始终为00H。

图1 ADC0832工作时序

ADC0832的引脚图及功能

ADC0832的特点是

· 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°C to +70°C，工业级芯片温宽为−40°C to +85°C；

芯片接口说明：

· CS_ 片选使能，低电平芯片使能。

· CH0 模拟输入通道0，或作为IN+/-使用。

· CH1 模拟输入通道1，或作为IN+/-使用。

· GND 芯片参考0 电位（地）。

· DI 数据信号输入，选择通道控制。

· DO 数据信号输出，转换 数据输出。

· CLK 芯片时钟输入。

· Vcc/REF 电源输入及参考电压输入（复用）。

图3 ADC0832引脚图

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。

adc0832内部结构及应用电路

adc0832内部结构图

以下是基于stc89c51和ADC0832的函数信号发生器

仿真电路及调试图

头文件

adc0832.h

#ifndef __ADC0832_H__

#define __ADC0832_H__

#define DAdata P1//DA数据端口

uchar wavecount; //‘抽点’计数

uchar THtemp，TLtemp;//传递频率的中间变量

uchar judge=1; //在方波输出函数中用于简单判别作用

uchar waveform; //当其为0、1、2时，分别代表三种波

uchar code freq_unit［3］={5，25，100}; //三种波的频率单位

uchar idata wavefreq［3］={1，1，1}; //给每种波定义一个数组单元，用于存放单位频率的个数

sbit DA_S1= P2^7; // 控制DAC0832的8位输入寄存器，仅当都为0时，可以输出数据（处于直通状态），否则，输出将被锁存

void triangle_out（）//三角波输出

{

DAdata=triangle_tab［wavecount++］;

if（wavecount》64） wavecount=0;

DA_S1=0; //打开8位输入寄存器

DA_S1=1; //关闭8位输入寄存器

}

void sine_out（） //正弦波输出

{

DAdata=sine_tab［wavecount++］;

DA_S1=0; //打开8位输入寄存器

DA_S1=1; //关闭8位输入寄存器

}

void square_out（） //方波输出

{

judge=~judge;

if（judge==1） DAdata=0xff;

else DAdata=0x00;

DA_S1=0; //打开8位输入寄存器

DA_S1=1; //关闭8位输入寄存器

}

#endif

key.h

#ifndef __KEY_h__

#define __KEY_h__

#include “adc0832.h”

#include “delay.h”

bit ST=0;

bit DUQU=0;

sbit key=P3^2;

unsigned char keytemp;

unsigned int total_freq; //总频率

void key_int0（） interrupt 0

{

EA=0; TR0=0; //关总中断与定时器

delay（50）; //延时够吗

if（key==0） //确实有按键按下而引发中断

{delay（50）;

if （key==0）

{

keytemp=P3&0xf8;

switch（keytemp）

{

case 0xf0://选择波形

waveform++;

if（waveform》2） waveform=0;

break;

case 0xe8： //频率按规定单位依次增加

wavefreq［waveform］++;

if（wavefreq［waveform］》10） wavefreq［waveform］=1;

break;

case 0xd8： //频率按规定单位依次衰减

wavefreq［waveform］--;

if（wavefreq［waveform］《1） wavefreq［waveform］=10;

break;

}

}

THtemp=waveTH［waveform*10+（wavefreq［waveform］-1）］; //方括号中选取第几个数后，并把该值赋给T_temp

TLtemp=waveTL［waveform*10+（wavefreq［waveform］-1）］;

total_freq= wavefreq［waveform］ * freq_unit［waveform］; //求输出频率（个数*单位）

lcd_hang2［5］=total_freq%10+0x30;lcd_hang3［5］=total_freq%10+0x30; //在液晶中显示个位，（0x30 在液晶显示中表示数字0）

total_freq/=10; lcd_hang2［4］=total_freq%10+0x30;lcd_hang3［4］=total_freq%10+0x30; //在液晶中显示时十位

total_freq/=10; lcd_hang2［3］=total_freq%10+0x30;lcd_hang3［3］=total_freq%10+0x30; //在液晶中显示时百位

total_freq/=10; lcd_hang2［2］=total_freq%10+0x30; lcd_hang3［2］=total_freq%10+0x30;//在液晶中显示时千位

disp_lcd（0x80，&lcd_hang1［waveform*16］）; //在第一行显示

disp_lcd（0xc0，lcd_hang2）; //在第二行显示

}

wavecount=0; //‘抽点’计数清零

while（！key）;

EA=1; TR0=1; //开启总中断与定时器

}

#endif

pltable.h

#ifndef __PLTABLE_h__

#define __PLTABLE_h__

/***********这两组数组很重要，需要根据波形来调试，选择合适的值，使输出波形达到频率要求************/

uchar code waveTH［］={

0xfd，0xfe，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，

0xfd，0xfe，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，

0xec，0xf6，0xf9，0xfb，0xfc，0xfc，0xfd，0xfd，0xfd，0xfe};

uchar code waveTL［］={

0x16，0x9a，0x20，0x5e，0x88，0xa3，0xb8，0xc3，0xce，0xd6， //正弦波频率调整中间值

0xbc，0xce，0x58，0x8a，0xa9，0xbf，0xcb，0xd8，0xe0，0xee，//三角波频率调整中间值

0x98，0x60，0xa0，0x42，0x44，0xce，0x5a，0xb3，0xf5，0x3c};

/*************************************************************************************************/

uchar code triangle_tab［］={ //每隔数字8，采取一次

0x00，0x08，0x10，0x18，0x20，0x28，0x30，0x38，0x40，0x48，0x50，0x58，0x60，0x68，0x70，0x78，

0x80，0x88，0x90，0x98，0xa0，0xa8，0xb0，0xb8，0xc0，0xc8，0xd0，0xd8，0xe0，0xe8，0xf0，0xf8，0xff，

0xf8，0xf0，0xe8，0xe0，0xd8，0xd0，0xc8，0xc0，0xb8，0xb0，0xa8，0xa0，0x98，0x90，0x88，0x80，

0x78，0x70，0x68，0x60，0x58，0x50，0x48，0x40，0x38，0x30，0x28，0x20，0x18，0x10，0x08，0x00};

uchar code sine_tab［256］={

//输出电压从0到最大值（正弦波1/4部分）

0x80，0x83，0x86，0x89，0x8d，0x90，0x93，0x96，0x99，0x9c，0x9f，0xa2，0xa5，0xa8，0xab，0xae，0xb1，0xb4，0xb7，0xba，0xbc，

0xbf，0xc2，0xc5，0xc7，0xca，0xcc，0xcf，0xd1，0xd4，0xd6，0xd8，0xda，0xdd，0xdf，0xe1，0xe3，0xe5，0xe7，0xe9，0xea，0xec，

0xee，0xef，0xf1，0xf2，0xf4，0xf5，0xf6，0xf7，0xf8，0xf9，0xfa，0xfb，0xfc，0xfd，0xfd，0xfe，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，

//输出电压从最大值到0（正弦波1/4部分）

0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，0xfe，0xfd，0xfd，0xfc，0xfb，0xfa，0xf9，0xf8，0xf7，0xf6，0xf5，0xf4，0xf2，0xf1，0xef，

0xee，0xec，0xea，0xe9，0xe7，0xe5，0xe3，0xe1，0xde，0xdd，0xda，0xd8，0xd6，0xd4，0xd1，0xcf，0xcc，0xca，0xc7，0xc5，0xc2，

0xbf，0xbc，0xba，0xb7，0xb4，0xb1，0xae，0xab，0xa8，0xa5，0xa2，0x9f，0x9c，0x99 ，0x96，0x93，0x90，0x8d，0x89，0x86，0x83，0x80，

//输出电压从0到最小值（正弦波1/4部分）

0x80，0x7c，0x79，0x76，0x72，0x6f，0x6c，0x69，0x66，0x63，0x60，0x5d，0x5a，0x57，0x55，0x51，0x4e，0x4c，0x48，0x45，0x43，

0x40，0x3d，0x3a，0x38，0x35，0x33，0x30，0x2e，0x2b，0x29，0x27，0x25，0x22，0x20，0x1e，0x1c，0x1a，0x18，0x16 ，0x15，0x13，

0x11，0x10，0x0e，0x0d，0x0b，0x0a，0x09，0x08，0x07，0x06，0x05，0x04，0x03，0x02，0x02，0x01，0x00，0x00，0x00，0x00，0x00，0x00，

//输出电压从最小值到0（正弦波1/4部分）

0x00，0x00，0x00，0x00，0x00，0x00，0x01，0x02 ，0x02，0x03，0x04，0x05，0x06，0x07，0x08，0x09，0x0a，0x0b，0x0d，0x0e，0x10，

0x11，0x13，0x15 ，0x16，0x18，0x1a，0x1c，0x1e，0x20，0x22，0x25，0x27，0x29，0x2b，0x2e，0x30，0x33，0x35，0x38，0x3a，0x3d，

0x40，0x43，0x45，0x48，0x4c，0x4e，0x51，0x55，0x57，0x5a，0x5d，0x60，0x63，0x66 ，0x69，0x6c，0x6f，0x72，0x76，0x79，0x7c，0x80};

#endif

delay.h

#ifndef __DELAY_h__

#define __DELAY_h__

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

void delay（uchar z）

{

uchar x，y;

for（x=z;x》0;x--）

for（y=110;y》0;y--）;

}

void delay5us（）

{ uchar i;

for（i=1;i》0;i--）;

}

#endif

lcd1602.h

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

void delay（uchar z）

{

uchar x，y;

for（x=z;x》0;x--）

for（y=110;y》0;y--）;

}

void delay5us（）

{ uchar i;

for（i=1;i》0;i--）;

}

#endif

主程序

#include《reg52.h》

#include “lcd1602.h”

#include “delay.h”

#include “pltable.h”

#include “key.h”

#include “adc0832.h”

void timer0（） interrupt 1

{

TH0=THtemp;

TL0=TLtemp;

if（waveform==0） sine_out（）;

else if（waveform==1） triangle_out（）;

else if（waveform==2） square_out（）;

}

void main（）

{

DAdata=0;

DA_S1=1; //关闭8位输入寄存器

init_lcd（）;

TMOD=0x01; //设置定时器0为16位工作方式

IT0=1; //设置外部中断0为下降沿触发

ET0=1; //开定时器中断

EX0=1;

EA=1;

while（1） ;

}

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