2022年单片机原理及应用MCS单片机测控接口.ppt

《2022年单片机原理及应用MCS单片机测控接口》 单片机在现代科技中扮演着重要角色，特别是在自动化、仪表和控制系统中，它们被广泛用于实时数据处理和控制。MCS-51单片机是其中一种常见的微控制器，具有丰富的I/O资源和强大的处理能力，适用于各种测控接口的设计。 一、MCS-51单片机与A/D、D/A转换器的接口 A/D（模拟数字）和D/A（数字模拟）转换器是单片机与模拟信号交互的关键部件。A/D转换器将模拟信号转化为数字信号，供单片机处理；D/A转换器则将数字信号转换为模拟信号，输出到实际应用中。对于80C51单片机，了解其与这些转换器的接口方法至关重要。 1. A/D转换器： - 分辨率：决定了转换结果的精度，通常以比特数表示。 - 建立时间：从输入模拟信号到输出稳定数字信号所需的时间。 - 接口形式：可以是同步或异步，以及是否带有锁存器。例如，内部无锁存器和内部有锁存器的D/A转换器。 2. D/A转换器： - DAC0832是一个常用的8位D/A转换芯片，其内部结构包括两个输入寄存器，一个为直通模式，另一个为控制模式或2级寄存器并联。两种主要的接口方式是： - 单缓冲方式：在一个输入寄存器直通，另一个受控或作为1级寄存器使用。 - 应用示例：例如，可以通过单缓冲方式连接到运算放大器，生成锯齿波，用于控制检测过程、移动记录笔或电子束的移动。 二、D/A转换器的应用 在单片机系统中，D/A转换器的典型应用包括： - 信号发生：如产生锯齿波，用于控制和测试目的。 - 模拟信号输出：例如，控制电机的速度、位置或输出电压等。 - 数据转换：将单片机处理后的数字信息转化为实际可用的模拟信号。 以例7-1为例，程序片段展示了如何使用DASAW子程序来控制D/A转换器产生锯齿波。通过不断改变输入寄存器的值，模拟输出的电压会线性增加，从而产生所需的锯齿波形。 总结，理解和掌握MCS-51单片机与A/D、D/A转换器的接口技术是实现高效测控系统设计的基础。这涉及到接口信号的处理、转换器的性能指标选择以及相应的软件编程技巧。通过合理利用这些接口技术，可以实现单片机对连续变化模拟信号的有效控制和处理，从而在各种自动化和控制系统中发挥重要作用。