《单片机应用技术》课程PPT教学课件（C语言版）第10章 单片机测控接口

单片机应用技术(c语言版) 第10章单片机测控接口 2021/1/29

单片机应用技术 （C语言版） 第10章 单片机测控接口 2021/1/29 1

第10章单片机测控接口 目录 101AD转换器及与单片机的接口 10.2ADCo809模数转换器 103DAC0832数模转换器 104开关量功率接口技术 105开关量输入接口 2021/1/29 2

第10章 单片机测控接口 目 录 10.1 AD转换器及与单片机的接口 10.2 ADC0809模数转换器 10.3 DAC0832数模转换器 10.4 开关量功率接口技术 10.5 开关量输入接口 2021/1/29 2

概行 、由最 作F 十对设计 单元就 构F 电路。 含革片机 送电返贱

3 单片机最小系统 概念：单片机最小系统是指能使单片机工作的、由最 少器件构成的系统。 作用：作为核心模块使用在不同的设计中。针对设计 的要求，在最小系统的基础上扩展多种功能单元就 可以完成不同的设计。 构成：一般应该包括单片机、时钟电路、复位电路

51系列单片机的最小系统: 滤除高 频噪声 STC12C5A60S2 CLKOUT2/ADCO/P1.0 VCcL40 复位电路 ADCI/Pl.1 POO/ADO 39 ECIADC2/P1.2 PO 1/AD138 10μF /SS/CCP1/ADC4/P1.4 P0.3/AD3 36 C4 CCPO/ADC3/P1.3 P0/AD2/37104 C5 MOSIADCS/P1.5 PO 4/AD4 10μF MISO/ADC6/P1.6 PO.S/AD5 H34 33 RI SCLK/ADC7/P1.7 PO. 6/AD6 10kg2 107RsT/P4.7 P07AD732 RXD/P3.0 EX-LVD/RST2/P4.6/31 晶振电路 TXD/P3. 1 12| /INTO/P3.2 ALE/P4.5 30 NA/P4,429 1133 pF 13INTI/P3.3 P2.7/AD1528 15/TO/P3.4 P2.6/AD14/ 27 CLKOUTI/T1/P3.5 P2.5/AD13 16/WR/P3.6 P.4AD1225 17 / RD/P3.7 P2.3/AD11 24 18 19 XTAL2 P22/AD10 23 二 XTALI GND P2/AD8/2 33 pF

4 51系列单片机的最小系统： 复位电路 晶振电路 滤除高 频噪声

最小系统作为应用的核心,可以为用户扩展提供三总线: 地址总线(AB):输出,传送单片机要访问的外设或者接 口的地址信息,决定了单片机的最大寻址能力。 如果单片机提供16地址总线,可以访间的地址空间为21,即64KB 数据总线(DB):双向,用来传送数据信息。通过数据总 线,单片机可以和内存或其它总线器件之间传送数据。数 据总线的宽度决定了一次可以操作的数据位数。 控制总线(CB):用来传送控制信号。每一个控制线上信 号的传输方向是确定的、单向的,输入或者输出

5 最小系统作为应用的核心，可以为用户扩展提供三总线： ➢ 地址总线（AB）：输出,传送单片机要访问的外设或者接 口的地址信息，决定了单片机的最大寻址能力。 如果单片机提供16位地址总线，可以访问的地址空间为2 16，即64KB。 ➢ 数据总线（DB）:双向, 用来传送数据信息。通过数据总 线，单片机可以和内存或其它总线器件之间传送数据。数 据总线的宽度决定了一次可以操作的数据位数。 ➢ 控制总线（CB）:用来传送控制信号。每一个控制线上信 号的传输方向是确定的、单向的，输入或者输出

51单片机的三总线分配: 单片机 数据总线数据总线: 地址锁存器 P0口作为8位的数据总线 P00-P07K 8D 8Q 地址总线低8位 地址总线: ALE OE P2口作为高8位地址线, P0口作为低8位地址线 P20~P2.7 地址总线高8位 WR 数据存储器写控制信号 控制总线: 数据存储器读控制信号ALE、/RD、NWR

6 51单片机的三总线分配： 地址总线： P2口作为高8位地址线， P0口作为低8位地址线 数据总线： P0口作为8位的数据总线 控制总线： ALE、/RD、/WR

单片机测控系统 测控对象 模拟量 温度压力 传感器 信号调理 流量位移 (一次仪表) 二次仪表) A/D转换 ●。● 模拟设备 调速系统 功率驱动 D/A转换 开关量 单片计算机 继电器 驱动 光电隔离 电磁阀 行程开关 光电隔离 图101单片机用于测控系统框图 2021/1/29

单片机测控系统 图10.1 单片机用于测控系统框图 模拟量 温度 压力 流量 位移 ··· 开关量 继电器 电磁阀 行程开关 ··· 模拟设备 调速系统 ··· 测控对象 传感器 (一次仪表) 信号调理 (二次仪表) A/D转换 功率驱动 驱动 光电隔离 D/A转换 单 片 计 算 机 光电隔离 2021/1/29 7

101A/D转换器与单片机接囗 A/D转换器概述 A/D转换器在单片机控制系统中主要用于 数据釆集,提供被控对象的各种实时参数, 以便单片机对被控对象进行监视。 A/D转换器的输出方式:有串行、并行方 式,并且有些增强型的单片机在片内也集成 有AD转换器 2021/1/29

10.1 A/D转换器与单片机接口 A/D转换器概述 A/D转换器在单片机控制系统中主要用于 数据采集，提供被控对象的各种实时参数， 以便单片机对被控对象进行监视。 A/D转换器的输出方式：有串行、并行方 式，并且有些增强型的单片机在片内也集成 有A/D转换器。 2021/1/29 8

10.1.1A/D转换器概述 Analog to Digital Converter ADC:将模拟量转换为数字量的器件。 模拟量:信号的幅值随时间的变化而连续 变化的量。常采用10进制表示 数字量:用一系列0或1组成的二进制代码 表示某个信号大小的量。 2021/1/29

10.1.1 A/D转换器概述 （Analog to Digital Converter） ADC：将模拟量转换为数字量的器件。 模拟量：信号的幅值随时间的变化而连续 变化的量。常采用10进制表示 数字量：用一系列0或1组成的二进制代码 表示某个信号大小的量。 2021/1/29 9

补充: A/D转换过程:通过采样保持、量化和编 码三个步骤完成。 采样保持:对输入信号模拟电压信号采样, 采样结束后进入保持时间 量化:在保持时间内将采样的电压量转化 为数字量; 编码:将数字量按一定的编码形式给出转 换结果。 2021/1/29 10

补充： A/D转换过程：通过采样保持、量化和编 码三个步骤完成。 采样保持：对输入信号模拟电压信号采样， 采样结束后进入保持时间； 量化：在保持时间内将采样的电压量转化 为数字量； 编码：将数字量按一定的编码形式给出转 换结果。 2021/1/29 10