用模拟比较器实现的Ａ/Ｄ转换器

用模拟比较器实现的Ａ/Ｄ转换器

     在实际应用中，常常需要对模拟量进行测量，这就需用Ａ／Ｄ转换器。片内带Ａ／Ｄ转换器的单片机相对较贵，而ＡＶＲ的多数单片机，如ＡＴ９０Ｓ１２００、ＡＴ９０Ｓ８５１５等，片内都有模拟比较器。利用单片机片内的模拟比较器，很容易实现Ａ／Ｄ转换，完全能够满足精度要求不高的一般性测量的需要。 本文介绍用ＳＬ－ＡＶＲ开发实验器做Ａ／Ｄ转换器的实验。重点介绍在利用ＳＬ－ＡＶＲ开发实验器上的网络电阻和滑线电位器进行Ａ／Ｄ转换器实验时的跳线方法。　　一、 电路 图１是ＡＴ９０Ｓ８５１５控制的Ａ／Ｄ转换器。单片机的ＰＤ６～ＰＤ０接共阴数码管的ａ～ｇ，控制段码；ＰＢ６、ＰＢ７分别接数码管Ｄ０、Ｄ１的共阴极，控制位码；ＰＣ０～ＰＣ７作为输出口，接８只网络电阻；ＰＢ２（ＡＩＮ０）接网络电阻的输出端；ＰＢ３（ＡＩＮ１）接滑线电位器的中间抽头。　　二、 ＳＬ－ＡＶＲ开发实验器上的跳线连接方法　　１． ＬＥＤ数码管跳线 将ＤＬＥＤ短路插排上的全部短路块取下，用随机附送的跳线将其中的Ｄ１接至ＡＴ９０Ｓ８５１５的ＰＢ７（第{8}脚），Ｄ０接ＰＢ６（第{7}脚）。ＡＴ９０Ｓ８５１５的４０个引脚已接至锁紧插座的左右两侧。 将短路插排ＣＺ３最上面的７个短路块取下，其右边一列从上至下分别为ＬＥＤ七段数码管的段引脚ａ～ｇ，将ａ～ｇ分别接到ＡＴ９０Ｓ８５１５的ＰＤ６～ＰＤ０（第{16}脚～{10}脚）。　　２． 电阻网络跳线 将短路插排Ｄ２最下面的８个短路块取下，其最左边一列从下至上分别为ＰＣ０～ＰＣ７，用跳线将ＰＣ０～ＰＣ７分别接到网络电阻插排的Ｄ０～Ｄ７。 将短路插排Ｄ１最上面的８个短路块取下，其最右边一列从上至下分别为ＰＢ０～ＰＢ７，用跳线将ＰＢ２接到网络电阻插排的Ｖｏｕｔ。　　３． 滑线电阻跳线 在《ＡＶＲ高速嵌入式单片机原理与应用》一书中，滑线电位器的接线如图２ａ所示。据笔者实测ＳＬ－ＡＶＲ开发实验器的滑线电位器，其接线如图２ｂ所示。因此，滑线电位器的接线如下：将滑线电位器上方两脚短路插排的ＡＸ端接至ＡＴ９０Ｓ８５１５的ＰＢ３（ＡＩＮ１），Ａ／Ｄ端串一只电阻（如１ｋΩ）后接至ＧＮＤ。ＶＣＣ、ＧＮＤ已引到ＳＬ－ＡＶＲ开发实验器的左上角的双列短路插排上。
    
     将跳线接好，仔细检查无误后，便可进行实验了。　　
    
     三、 用电阻网络实现的Ａ／Ｄ转换器程序 用电阻网络实现的Ａ／Ｄ转换器的源程序清单如下：．Ｉｎｃｌｕｄｅ″８５１５ｄｅｆ．Ｉｎｃ″
    
     ．Ｏｒｇ ００００
    
     ｒｊｍｐ ｒｅｓｅｔ
    
     ．Ｄｅｆ ｔｅｍｐ＝ｒ１６
    
     ．Ｄｅｆ ｔｅｍｐ１＝ｒ１７
    
     ．Ｅｑｕ ｌａｂｅｌ＝ ０１００
    
     ．Ｏｒｇ ＄００１０
    
     ｒｅｓｅｔ： ｌｄｉ ｒ２０，＄０２
    
     ｏｕｔ ｓｐｈ，ｒ２０
    
     ｏｕｔ ｓｐｌ，ｒ２０
    
     ｌｄｉ ｒ２０，＄ｆｆ ；设置Ｄ口为输出
    
     ｏｕｔ ｄｄｒｄ，ｒ２０
    
     ｏｕｔ ｄｄｒｃ，ｒ２０
    
     ｌｄｉ ｒ２０，＄ｆ０
    
     ｏｕｔ ｄｄｒｂ，ｒ２０
    
     ｏｕｔ ｐｏｒｔｂ，ｒ２０
    
     ｃｌｒ ｒ２０
    
     ｏｕｔ ｐｏｒｔｃ，ｒ２０
    
     ｓｂｉ ＄１８，７
    
     ｓｂｉ ＄１８，６
    
     ｃｌｉ
    
     ｌｄｉ ｚｈ，ｈｉｇｈ（ｌａｂｅｌ×２）
    
     ｍａｉｎ： ｌｄｉ ｔｅｍｐ，＄００
    
     ｎｏｐ
    
     ｌｏｏｐ１： ｏｕｔ ｐｏｒｔｃ，ｔｅｍｐ
    
     ｎｏｐ
    
     ｎｏｐ
    
     ｎｏｐ
    
     ｉｎ ｔｅｍｐ１，ａｃｓｒ
    
     ｓｂｒｓ ｔｅｍｐ１，５
    
     ｒｊｍｐ ｎａｃｏ
    
     ｒｊｍｐ ｈａｃｏ
    
     ｎａｃｏ： ｉｎｃ ｔｅｍｐ
    
     ｂｒｎｅ ｌｏｏｐ１
    
     ｌｄｉ ｔｅｍｐ，＄ｆｆ
    
     ｈａｃｏ： ｍｏｖ ｒ２８，ｔｅｍｐ
    
     ｌｄｉ ｒ２０，＄３８
    
     ｄｉｓｐｌａｙ：ｍｏｖ ｔｅｍｐ，ｒ２８ ；显示高位
    
     ａｎｄｉ ｔｅｍｐ，＄ｆ０
    
     ｓｗａｐ ｔｅｍｐ
    
     ｃｌｒ ｚｌ
    
     ａｄｄ ｚｌ，ｔｅｍｐ
    
     ｌｅｄｈ： ｌｐｍ
    
     ｏｕｔ ｐｏｒｔｄ，ｒ０
    
     ｓｂｉ ＄１８，６
    
     ｃｂｉ ＄１８，７
    
     ｒｃａｌｌ ｄｅｌａｙ
    
     ｍｏｖ ｔｅｍｐ，ｒ２８ ；显示低位
    
     ａｎｄｉ ｔｅｍｐ，＄０ｆ
    
     ｃｌｒ ｚｌ
    
     ｌｅｄｌ： ａｄｄ ｚｌ，ｔｅｍｐ
    
     ｌｐｍ
    
     ｏｕｔ ｐｏｒｔｄ，ｒ０
    
     ｓｂｉ ＄１８，７
    
     ｃｂｉ ＄１８，６
    
     ｒｃａｌｌ ｄｅｌａｙ
    
     ｄｅｃ ｒ２０
    
     ｂｒｎｅ ｄｉｓｐｌａｙ
    
     ｒｊｍｐ ｍａｉｎ
    
     ｄｅｌａｙ： ｌｄｉ ｒ２７， １０
    
     ｄｅｌａｙ１： ｄｅｃ ｒ２６
    
     ｂｒｎｅ ｄｅｌａｙ１
    
     ｄｅｃ ｒ２７
    
     ｂｒｎｅ ｄｅｌａｙ１
    
     ｓｂｉ ＄１８，７
    
     ｒｅｔ
    
     ．Ｃｓｅｇ
    
     ．Ｏｒｇ ＄０１００
    
     ．Ｄｗ ０ｘｂ０ｆｅ，０ｘｆ９ｅｄ，０ｘｄｂｂ３，０ｘｆ０ｄｆ
    
     ．Ｄｗ ０ｘｆ３ｆｆ，０ｘ９ｆｆ７，０ｘｂｄｃｅ，０ｘｃ７ｃｆ　　１． 源程序汇编 运行汇编程序ｗａｖｒ ａｓｍ，打开ＳＬＡＶＲ７３６．ＡＳＭ程序，执行Ａｓｓｅｍｂｌｅ命令对ＳＬＡＶＲ７３６．ＡＳＭ程序进行汇编，生成ＳＬＡＶＲ７３６．ＥＥＰ、ＳＬＡＶＲ７３６．ＯＢＪ、ＳＬＡＶＲ７３６．ＨＥＸ、ＳＬＡＶＲ７３６．ＬＳＴ文件。　　２． 串行下载、运行 用串行下载线将ＳＬ－ＡＶＲ的ＣＺ２与ＡＴ３接好，将单片机ＡＴ９０Ｓ８５１５插入锁紧插座并锁紧。将ＳＬ－ＡＶＲ开发实验器与ＰＣ机串口连接好，接上电源，开电源。运行串行下载程序Ａｖｒ Ｐｒｏｇ，将ＳＬＡＶＲ７３６．ＨＥＸ文件下载到ＳＬ－ＡＶＲ开发实验器中的ＡＴ９０Ｓ８５１５。按复位键，程序开始运行，ＬＥＤ显示器的低２位显示Ａ／Ｄ转换的值。调节滑线电位器，显示值亦随之变化。　　四、 实际应用 读者可以自己设计硬件检测电路，将需要检测的物理量转换成０～５Ｖ电压，在ＳＬＡＶＲ７３６．ＡＳＭ程序中加上将Ａ／Ｄ转换出的数值（００Ｈ～ＦＦＨ）换算成被测物理量的实际数值便构成了所需的测量仪器 。