单片机与ADC0809接口实验：构建数字电压表与模拟量转换

实验八：A/D转换器接口设计实验 该实验旨在通过实际操作，让学生深入了解ADC0809型A/D转换器的工作原理及其在单片机中的应用。实验的核心是利用单片机最小系统、A/D转换模块和数码管显示模块，构建一个数字电压表，能够将模拟输入信号转化为精确到0.01V的数字信号并显示在数码管上。 实验设备包括： 1. ADC0809 A/D转换模块：这款8位8通道的复用型单片CMOS数据采集器件，采用逐次逼近转换技术，具有高输入阻抗比较器和模拟开关电阻阵列，无需外部调整。它支持5V参考电压，可处理单极性输入范围0-5V，功耗低至15mW，转换时间为100μs，采用DIP28封装，方便与微处理器接口。 2. 单片机最小系统：用于控制A/D转换过程和接收输出数据。 3. 静态数码管显示模块：用于实时显示转换后的数字电压值。 实验步骤包括： 1. 连接电路：将电位器的1脚接到+5V，3脚接地，2脚模拟信号接入A/D转换器的输入端IN0，通过A/B/C地址线选择适当的通道。 2. 编程设计：编写程序控制单片机，接收A/D转换器的数据，然后根据编程逻辑将数据送给数码管显示。 3. 仿真与验证：使用Proteus软件绘制实验电路图，并在uVision3 IDE中生成.hex文件下载到单片机中，观察模拟电压变化与数码管显示是否同步，且与校准过的万用表测量值进行比对，确保精度。 实验原理： A/D转换器的主要任务是将连续变化的模拟信号转换为计算机可处理的数字信号。ADC0809的工作原理基于逐次逼近法，通过模拟开关树的分压网络，逐次逼近输入电压，直至找到最接近的8位二进制编码。A/D转换过程中，单片机通过控制CLK时钟、地址选择、使能信号等来驱动转换器，读取转换结果后，进行相应的处理和显示。 通过这个实验，学生不仅可以掌握ADC0809的硬件接口设计，还会提升他们的编程技能，理解模拟信号与数字信号之间的转换过程以及如何在实际项目中使用A/D转换器实现模拟信号的精确测量。同时，使用Proteus软件进行仿真，还能锻炼他们的电子设计和电路分析能力。