Boọ bieỏn ủoồi AD theo tớch phãn hai ủoọ doỏc

II. Gheựp noỏi vụựi boọ nhụự ngoaứi

1.5.Boọ bieỏn ủoồi AD theo tớch phãn hai ủoọ doỏc

1. Sễ LệễẽC VỀ CÁC PHệễNG PHÁP BIẾN ẹỔI AD

1.5.Boọ bieỏn ủoồi AD theo tớch phãn hai ủoọ doỏc

Boọ bieỏn ủoồi loái naứy laứ moọt trong nhửừng boọ coự thụứi gian bieỏn ủoồi chaọm nhaỏt (thửụứng laứ tửứ 10 ủeỏn 100ms) nhửng coự lụùi ủieồm laứ giaự caỷ tửụng ủoỏi reỷ khõng duứng caực thaứnh phần chớnh xaực nhử boọ bieỏn ủoồi AD hoaởc boọ bieỏn ủoồi aựp sang tần soỏ.

Nguyẽn taộc chớnh laứ dửùa vaứo quaự trỡnh náp vaứ xaỷ tuyeỏn tớnh cuỷa tú vụựi doứng haống. ẹầu tiẽn, tú ủửụùc náp trong moọt khoaỷng thụứi gian xaực ủũnh tửứ doứng haống ruựt ra tửứ ủieọn aựp vaứo vA. Vỡ vaọy, ụỷ cuoỏi thụứi ủieồm náp, tú seừ coự moọt ủieọn aựp tyỷ leọ vụựi ủieọn aựp vaứo. Cuừng vaứo luực naứy, tú ủửụùc xaỷ tuyeỏn tớnh vụựi moọt doứng haống ruựt ra tửứ ủieọn aựp tham chieỏu chớnh xaực vref. Khi ủieọn aựp trẽn tú giaỷm về 0 thỡ quaự trỡnh xaỷ keỏt thuực. Trong suoỏt khoaỷng thụứi gian xaỷ naứy, moọt tần soỏ tham chieỏu ủửụùc daĩn ủeỏn moọt counter vaứ baột ủầu ủeỏm. Do khoaỷng thụứi gian xaỷ tyỷ leọ vụựi ủieọn aựp trẽn tú luực trửụực khi xaỷ nẽn ụỷ cuoỏi thụứi ủieồm xaỷ, counter seừ chửựa moọt giaự trũ tyỷ leọ vụựi ủieọn aựp trẽn tú trửụực khi xaỷ, tửực laứ tyỷ leọ vụựi ủieọn aựp vaứo vA.

Ngoaứi giaự thaứnh reỷ thỡ boọ bieỏn ủoồi loái naứy coứn coự ửu ủieồm choỏng nhieĩu vaứ sửù trõi nhieọt. Tuy nhiẽn thụứi gian bieỏn ủoồi chaọm nẽn ớt duứng trong caực ửựng dúng thu thaọp dửừ lieọu ủoứi hoỷi thụứi gian ủaựp ửựng nhanh. Nhửng ủoỏi vụựi caực quaự trỡnh bieỏn ủoồi chaọm (coự quaựn tớnh lụựn) nhử loứ nhieọt thỡ raỏt ủaựng ủeồ xem xeựt ủeỏn

2. Thieỏt keỏ boọ chuyeồn ủoồi ADC: 2.1 Giụựi thieọu ADC 0809:

Boọ ADC 0809 laứ moọt thieỏt bũ CMOS tớch hụùp vụựi moọt boọ chuyeồn ủoồi tửứ tửụng tửù sang soỏ 8 bit, boọ chón 8 kẽnh vaứ moọt bõ logic ủiều khieồn tửụng thớch. Boọ chuyeồn ủoồi AD 8 bit naứy duứng phửụng phaựp chuyeồn ủoồi xaỏp xổ tieỏp. Boọ chón kẽnh coự theồ truy xuaỏt baỏt kềnh naứo trong caực ngoừ vaứo tửụng tửù moọt caựnh ủoọc laọp.

Thieỏt bũ naứy loái trửứ khaỷ naờng cần thieỏt ủiều chổnh ủieồm 0 bẽn ngoaứi vaứ khaỷ naờng ủiều chổnh tổ soỏ laứm troứn ADC 0809 deĩ daứng giao tieỏp vụựi caực boọ vi xửỷ lyự.

* Sụ ủồ chãn ADC 0809:

* Ý nghúa caực chãn:

. IN0 ủeỏn IN7 : 8 ngoừ vaứo tửụng tửù.

. A, B, C : giaỷi maừ chón moọt trong 8 ngoừ vaứo . Z-1 ủeỏn Z-8 : ngoừ ra song song 8 bit

. ALE : cho pheựp choỏt ủũa chổ . START : xung baột ủầu chuyeồn ủoồi . CLK : xung ủồng hồ

. REF (+): ủieọn theỏ tham chieỏu (+) . REF (-) : ủieọn theỏ tham chieỏu (-) . VCC : nguồn cung caỏp

* Caực ủaởc ủieồm cuỷaADC 0809: . ẹoọ phãn giaỷi 8 bit

. Toồng sai soỏ chửa chổnh ủũnh ± ẵ LSB; ± 1 LSB . Thụứi gian chuyeồn ủoồi: 100às ụỷ tần soỏ 640 kHz . Nguồn cung caỏp + 5V

. ẹieọn aựp ngoừ vaứo 0 – 5V

. Tần soỏ xung clock 10kHz – 1280 kHz . Nhieọt ủoọ hoát ủoọng - 40oC ủeỏn 85oC

. Deĩ daứng giao tieỏp vụựi vi xửỷ lyự hoaởc duứng riẽng . Khõng cần ủiều chổnh zero hoaởc ủầy thang * Nguyẽn lyự hoát ủoọng:

ADC 0809 coự 8 ngoừ vaứo tửụng tửù, 8 ngoừ ra 8 bit coự theồ chón 1 trong 8 ngoừ vaứo tửụng tửù ủeồ chuyeồn ủoồi sang soỏ 8 bit.

ADC0809 28 15 1 14 IN2 IN1 IN0 A B C ALE 2-1 2-2 2-3 2-4 2-8 REF 2-6 START IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 EOC 2-5 OE CLK VCC REF GND 2-7

Caực ngoừ vaứo ủửụùc chón baống caựch giaỷi maừ. Chón 1 trong 8 ngoừ vaứo tửụng tửù ủửụùc thửùc hieọn nhụứ 3 chãn ADDA , ADDB , ADDC nhử baỷng tráng thaựi sau:

A B C Ngoừ vaứo ủửụùc chón 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7

Sau khi kớch xung start thỡ boọ chuyeồn ủoồi baột ủầu hoát ủoọng ụỷ cánh xuoỏng cuỷa xung start, ngoừ ra EOC seừ xuoỏng mửực thaỏp sau khoaỷng 8 xung clock (tớnh tửứ cánh xuoỏng cuỷa xung start). Luực naứy bit cụ tróng soỏ lụựn nhaỏt (MSB) ủửụùc ủaởt lẽn mửực 1, taỏt caỷ caực bit coứn lái ụỷ mửực 0, ủồng thụứi táo ra ủieọn theỏ coự giaự trũ Vref/2, ủieọn theỏ naứy ủửụùc so saựnh vụựi ủieọn theỏ vaứo in.

+ Neỏu Vin > Vref/2 thỡ bit MSB vaĩn ụỷ mửực 1. + Neỏu Vin < Vref/2 thỡ bit MSB vaĩn ụỷ mửực 0.

Tửụng tửù nhử vaọy bit keỏ tieỏp MSB ủửụùc ủaởt lẽn 1 vaứ táo ra ủieọn theỏ coự giaự trũ Vref/4 vaứ cuừng so saựnh vụựi ủieọn aựp ngoừ vaứo Vin. Quaự trỡnh cửự tieỏp túc nhử vaọy cho ủeỏn khi xaực ủũnh ủửụùc bit cuoỏi cuứng. Khi ủoự chãn EOC lẽn mửực 1 baựo cho bieỏt ủaừ keỏt thuực chuyeồn ủoồi.

Trong suoỏt quaự trỡnh chuyeồn ủoồi chãn OE ủửụùc ủaởt ụỷ mửực 1, muoỏn ủóc dửừ lieọu ra chãn OE xuoỏng mửực 0.

Trong suoỏt quaự trỡnh chuyeồn ủoồi neỏu coự 1 xung start taực ủoọng thỡ ADC seừ ngửng chuyeồn ủoồi.

Maừ ra N cho moọt ngoừ vaứo tuứy yự laứ moọt soỏ nguyẽn.

) ( ) ( ) ( ) .( 256 − + − − − = ref ref ref IN V V V V N

Trong ủoự Vin : ủieọn aựp ngoừ vaứo heọ so saựnh. Vref(+): ủieọn aựp tái chãn REF(+).

Neỏu chón Vref(-) = 0 thỡ N = 256. ref(+) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

in

V V

Vref(+) = Vcc = 5V thỡ ủầy thang laứ 256.

- Giaự trũ bửụực nhoỷ nhaỏt 1 LSB = 2 1

5

8 − = 0,0196 V/byte Vaọy vụựi 256 bửụực Vin = 5V.

Aựp vaứo lụựn nhaỏt cuỷa ADC 0809 laứ 5V. • Bieồu ủồ thụứi gian cuỷa ADC 0809.

Hỡnh 7.2.1 Bieồu ủồ thụứi gian cuỷa ADC 0809

2.2 Mách táo xung clock cho ADC 0809:

Sửỷ dúng mách dao ủoọng duứng caực coồng not ủeồ táo dao ủoọng cho ADC nhử sau:

35 V cc 10K IK IK

Tần soỏ dao ủoọng cuỷa mách laứ f = 3RC

1

Tần soỏ dao ủoọng chuaồn laứ 600 kHz Suy ra 640 = 3RC

1

Vụựi R tửứ 100Ω ủeỏn vaứi kΩ chón R =1 kΩ⇒ C = 500 PF.

2.Chửụng trỡnh ủeồ vi xửỷ lyự nhaọn boọ ADC:

#INCLUDE "8051EQU.INC" ;include predefined constants VARIABLES AND CONSTANTS

PORT USAGE

Port1 - ADC Result (Input)

P3.5 - ADC Complete (Input Active Low) P3.4 - Start ADC (Output Active Low)

P3.3 - Load values to output (Output Active Low)

RESET ;reset routine

.ORG 0H ;locate routine at 00H

AJMP START ;jump to START

INTERRUPTS (not used) ;place interrupt routines at appropriate ;memory locations

.ORG 03H ;external interrupt 0

RETI

.ORG 0BH ;timer 0 interrupt (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

RETI

.ORG 13H ;external interrupt 1

RETI

.ORG 1BH ;timer 1 interrupt

RETI

.ORG 23H ;serial port interrupt

RETI

.ORG 25H ;locate beginning of rest of program

MOV TH1, #0FDH ;Set up for 9600 baud rate

MOV SCON, #01010000B ;Mode = 8 bit UART

MOV TMOD, #00100001B ;Sets Timer1 to 8 bit auto reload

MOV TCON, #01000000B ;Turns Timer1 on

RET

Real code starts below.

{This routine transmits the value in A through the serial port.} SEND:

CLR TI ;Clear Timer1 Flag

MOV SBUF, A ;Transmit Byte

WAIT:

JNB TI, WAIT ;Wait for transmission to be completed.

RET

START: ;Main program (on power up, program jumps to

this point)

MOV SP, #030H ;Set Stack Pointer to 30H

ACALL INITIALIZE ;Set up control registers

ORL P1,#0FFH ;Make Port 1 an input port

SETB P3.5 ;Make P3.5 an Input pin

LOOP:

CLR P3.4 ;Prepare for Analog to Digital Conversion

SETB P3.3 ;Set Read to High

SETB P3.4 ;Start Analog to Digital Conversion (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

WAITFORDONE:

JB P3.5, WAITFORDONE ;Wait until Conversion is complete

CLR P3.3 ;Load 8 bit value to ADC0809 Outputs

MOV A,P1 ;Read ADC0809 Output

ACALL SEND ;Send Value to PC

SETB P3.3 ;Disable ADC0809 Output

AJMP LOOP ;Go to LOOP(jump back to point labeled

LOOP)

.END ;End program

3.Sụ lửụùc về boọ bieỏn ủoồi DAC:

Hình 5.1:Sơ đồ nguyên tắc biểu diễn quá trình tìm lại tín hiệu tợng một tín hiệu số

Chuyển đổi số – tơng tự khơng phải là phép nghịch đảo của chuyển đổi tơng tự – số, vì khơng thể thực hiện đợc phép nghịa đảo của quá trình lợng tử hố.

Quá trình chuyển đổi số – tơng tự đơn giản hơn quá trình chuyển đổi tơng tự – số rất nhiều. Vì vậy chuyển đổi số – tơng tự đợc ứng dụng nhiều trong các mạch chuyển đổi t- ơng tự – số.

Để lấy đợc tín hiệu tơng tự từ tín hiệu số, dùng sơ đồ nguyên tắc trên hình 5.1. Theo sơ đồ này thì quá trình chuyển đổi số – tơng tự là quá trình tìm lại tín hiệu tơng tự đã đợc lấy mẫu đợc.Tín hiệu đầu ra là tín hiệu rời rạc theo thời gian. Tín hiệu này đợc đa qua bộ lọc thơng thấp lý tởng. Trên đầu ra bộ lọc cĩ tín hiệu Ua biến thiên liên tục theo thời gian là tín hiệu nội suy của Um. ở đây bộ lọc thơng thấp đĩng vai trị nh một bộ nội suy.

Một số phơng pháp chuyển đổi số – tơng tự:

- Phơng pháp thang điện trở

- Phơng pháp mạng điện trở

- Phơng pháp mã hố Shannon – Rack

3.1 Giới thiệu về DAC 0830:

Hình 1: Sơ đồ chân DAC 0830 Chức năng các chân của Dac 0830:

ILE: Khố đầu vào

XFRE: Điều khiển tín hiệu truyền tích cực ở mức thấp CS : lựa chọn vỏ

WR1,WR2: đọc dữ liệu DI0 – DI7: đầu vào số

IOUT1,IOUT2: đầu ra tơng tự GND: nối đất

Vcc: điên áp một chiều 15 v

3.2:Cấu trúc bên trong của DAC 0830:

- DAC 0830 bao gồm 2 thanh ghi nội. Thanh ghi đầu là thanh ghi chốt. Trong đĩ thanh ghi thứ 2 kết nối tới thang chuyển đổi. Hai bộ chốt cho phép 1 byte đợc chốt trong khi đĩ byte kia luơn thay đổi.Trong nhiều trờng hợp chúng ta bỏ chốt đầu và dùng chốy 2 để biến đổi dữ liệu. Điều nayd thực hiện đợc khi kết nối mức logic 1 từ ILE và logic 0 từ CS. Cả 2 bộ chốt này đều nằm trong DAC0830.

Chơng 4

Giới thiệu màn hình tinh thể lỏng LCD cách ghép nối với vi xử lý