Chip ADC0804 là bộ chuyển đổi tương tự số thuộc họ ADC800 của hóng National Semiconductor. Chip này cũng được nhiều hóng khỏc sản xuất. Chip cú điện ỏp nuụi +5V v à độ phõn giải 8 bit. Ngoài độ phõn giải thỡ thời gian chuyển đổ i cũng là một tham số quan trọng khi đỏnh giỏ bộ ADC. Thời gian chuyển đổi được định nghĩa là thời gian mà bộ ADC cần để chuyển một đầu vào tương tự thành một số nhị phõn. Đối với ADC0804 thỡ thời gian chuyển đổi phụ thuộc vào tần số đồng hồ được cấp tới chõn CLK và CLK IN và khụng bộ hơn 110às. Cỏc chõn khỏc của ADC0804 cú chức năng như sau:
+ CS (Chip select): Chõn số 1, là chõn chọn Chip, đầu vào tớch cực mức
thấp được sử dụng để kớch hoạt Chip ADC0804. Để truy cập ADC0804 th ỡ chõn này phải ở mức thấp.
59
chuyển đổi đầu vào tương tự thành số nhị phõn và giữ nú ở một thanh ghi trong. RD được sử dụng để cú dữ liệu đó được chyển đổi tới đầu ra của ADC0804. Khi CS = 0 nếu cú một xung cao xuống thấp ỏp đến chõn RD thỡ dữ liệu ra dạng số 8 bit được đưa tới cỏc chõn dữ liệu (DB0 – DB7).
+ WR (Write): Chõn số 3, đõy là chõn vào tớch cực mức thấp được dựng để
bỏo cho ADC biết bắt đầu quỏ trỡnh chuyển đổi. Nếu CS = 0 khi WR tạo ra xung cao xuống thấp thỡ bộ ADC0804 bắt đầu quỏ trỡnh chuyển đổi giỏ trị đầu vào tương tự Vin về số nhị phõn 8 bit. Khi việc chuyển đổi hoàn tất thỡ chõn INTR được ADC hạ xuống thấp.
+ CLK IN và CLK R: CLK IN (chõn số 4), là chõn vào nối tới đồng hồ
ngoài được sử dụng để tạo thời gian. Tuy nhiờn ADC0804 c ũng cú một bộ tạo xung đồng hồ riờng. Để dựng đồng hồ riờng thỡ cỏc chõn CLK IN và CLK R (chõn số 19) được nối với một tụ điện v à một điện trở (như hỡnh vẽ). Khi đú tần số được xỏc định bằng biểu thức:
F = 1/ 1.1RC
Với R = 10 kΩ, C = 150 pF và tần số f = 606 kHz và thời gian chuyển đổi l à 110 às.
60
Hỡnh 3.3 Kết nối ADC0804 với cỏc thiết bị
+ Ngắt INTR (Interupt): Chõn số 5, là chõn ra tớch cực mức thấp. Bỡnh
thường chõn này ở trạng thỏi cao và khi việc chuyển đổi hoàn tất thỡ nú xuống thấp để bỏo cho CPU biết là dữ liệu chuyển đổi sẵn sàng để lấy đi. Sau khi INTR xuống thấp, cần đặt CS = 0 và gửi một xung cao xuống thấp tới chõn RD để đưa dữ liệu ra.
+ Vin (+) và Vin (-): Chõn số 6 và chõn số 7, đõy là 2 đầu vào tương tự vi
sai, trong đú V in = Vin(+) – Vin(-). Thụng thường Vin(-) được nối tới đất và Vin(+) được dựng làm đầu vào tương tự và sẽ được chuyển đổi về dạng số.
+ Vcc: Chõn số 20, là chõn nguồn nuụi +5V. Chõn này cũn được dựng làm
điện ỏp tham chiếu khi đầu vào Vref/2 để hở.
+ Vref/2: Chõn số 9, là chõn điện ỏp đầu vào được dựng làm điện ỏp tham
61
0 đến +5V. Tuy nhiờn, cú nhiều ứng dụng mà đầu vào tương tự ỏp đến Vin khỏc với dải 0 đến +5V. Chõn Vref/2 được dựng để thực hiện cỏc điện ỏp đầu ra khỏc 0 đến +5V.
Bảng 3.1 Quan hệ điện ỏp V ref/2 với Vin
Vref/2 (V) Vin (V) Kớch thước
Hở 0 – 5 5/256 = 19.53 2.0 0 – 4 4/256 = 15.62 1.5 0 – 3 3/256 = 11.71 1.28 0 – 2.56 2.56/256 = 10 1.0 0 – 2 2/256 = 7.81 0.5 0 – 1 1/256 = 3.90 + D0 - D7: D0 - D7, chõn số 18 – 11, là cỏc chõn ra d ữ liệu số (D7 là bit
cao nhất MSB và D0 là bit thấp nhất LSB). Cỏc chõn này được đệm ba trạng thỏi và dữ liệu đó được chuyển đổi chỉ được truy cập khi chõn CS = 0 và chõn RD đưa xu ống mức thấp. Để tớnh điện ỏp đầu ra ta tớnh theo cụng thức sau:
Dout = Vin / Kớch thước bước
Với Dout là đầu ra dữ liệu số (dạng thập phân). Vin là điện áp đầu vào tương tự và kớch thước bước là sự thay đổi nhỏ nhất được tính như là (2
Vref/2) chia cho 256 đối với ADC 8 bít.