51单片机双积分A/D转换器详解与实现

本文档主要介绍了如何利用51系列单片机中的双通道定时器——TIME0和TIME1，配合外部运放、比较器和多路开关实现低成本、实用的双积分A/D转换器。51单片机的P1口被巧妙地运用，其中P10、P11、P12作为控制信号，INT0作为中断输入口，确保了整个转换过程的精确控制。 双积分A/D转换的基本原理是基于积分器的工作原理，通过周期性的积分和反积分来实现电压的数字化表示。首先，当需要开始转换时，单片机配置定时器为定时模式，并设定一个正向积分时间T，输入电压VIN通过积分电阻R2给积分电容C1充电。当积分达到一定程度后，切换到反向积分阶段，将积分电容C1连接到基准电压VREF，使其放电。当运放输出电压下降到低于C2电容电压时，比较器输出会改变，标志着积分过程完成。 软件设计方面，程序包括初始化、输入捕捉中断服务、TIME0中断服务以及调用该模块的接口程序。初始化阶段，单片机设置好硬件状态，进行300ms的初始调零；在正向积分期间，关闭中断并设置定时器为定时模式；积分结束后，切换到输入捕获模式，打开中断，执行反向积分并计时，同时记录完整的转换结果。 这篇文章详细讲解了如何通过51单片机的硬件资源和精心设计的软件算法，实现低成本且精度较高的双积分A/D转换，这对于需要在低成本设备上进行模拟信号测量的场合非常实用。这种转换器的使用不仅节省成本，还简化了电路设计，对于入门级别的电子工程师来说是一篇很好的学习资料。