第08章 单片机应用系统中的模拟量输入与输出 习题解答-精品文档资料整理.doc

《第08章 单片机应用系统中的模拟量输入与输出 习题解答-精品文档资料整理.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第08章 单片机应用系统中的模拟量输入与输出 习题解答-精品文档资料整理.doc（10页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第8章 单片机应用系统中的模拟量输入与输出 习题解答一、填空题1. 模拟/数字（A/D）转换，是 模拟信号转换为数字信号 的过程， 数字/模拟（D/A）转换是 模拟信号转换为数字信号 的过程。2. ADC0832是 一个具有串行接口的8位分辨率、双通道A/D转换 芯片，DAC0832是 是一个8位D/A转换器 芯片。3. ADC0809的工作频率允许范围是 不高于640KHZ 。4. ADC0832的工作频率是 250KHZ 。5. DAC0832的工作电源电压是 +5V+15V 。二、简答题1 画出ADC0809典型应用电路，其中CLK引脚连接时应注意什么问题？EOC引脚连接在查询和中断工作

2、方式下应如何处理？答：ADC0809典型应用电路如题图1所示。CLK引脚接入的工作频率应不高于640KHZ。EOC引脚的连接在查询时可接到某个引脚上，编程时不断查询该引脚，一旦为1说明转换结束。在中断工作方式下应如题图1所示，接在某个外中断输入端，一旦转换结束，申请中断。题图1 ADC0809与80C51接口2设已知8051单片机的晶振频率为12MHz，ADC0809口地址为CFFFH，采用中断工作方式，要求对8路模拟信号不断循环A/D转换，转换结果存入以30H为首地址的内RAM中。请画出该8路采集系统的电路图，并编写相应程序。答：8路采集系统的电路图如题图2所示。 题图2 8路采集系统的电路

3、图汇编参考程序：ORG 0000H ; 上电后程序从00000H开始，在0000H单元存放转移指令LJMP START ;转移到主程序ORG 000BH ;定时器T0的中断入口地址LJMP INTT0 ;转到中断子程序ORG 0100H ; 主程序从0100H开始START: MOV R0,#30H ;设立数据存储区指针 MOV R2,#08H ;设置8路采样计数值 SETB IT0 ;设置外部中断0为边沿触发方式 SETB EA ;CPU开放中断 SETB EX0 ;允许外部中断0中断 MOV DPTR,#0CFF8H ;送入口地址并指向IN0LOOP: MOVX DPTR,A ;启动A/D

4、转换，A的值无意义HERE: SJMP HERE ;等待中断中断服务程序： INTT0: MOVX A,DPTR ;读取转换后的数字量 MOV R0,A ;存入片内RAM单元 INC DPTR ;指向下一模拟通道 INC R0 ;指向下一个数据存储单元 DJNZ R2,INT ;8路未转换完，则继续 MOV R2,#8 ;准备下一循环 MOV R0,#30H MOV DPTR,#0CFF8H RETI ;中断返回INT: MOVX DPTR,A ;再次启动A/D转换 RETI ;中断返回END C语言参考程序：#include /包含特殊功能寄存器库#include /包含定义绝对地址访问库#

5、define uchar unsigned char /定义uchar为无符号字符数据类型#define IN0 XBYTE0xcff8 /定义IN0为通道0的地址static uchar data x8; /定义8个单元的数组，存放结果uchar xdata *ad_adr; /定义指向通道的指针uchar i=0; /定义变量i, 初值为0void main(void) /主函数，完成初始化IT1=1; / 外中断INT1为边沿触发EX1=1; /开INT1中断EA=1; /开CPU中断ad_adr=&IN0; /指针指向通道0*ad_adr=i; /启动通道0转换for (;) ; /等

6、待中断void int_adc(void) interrupt 0 /中断函数xi=*ad_adr; /接收当前通道转换结果i+; /指向下一个单元ad_adr+; /指向下一个通道if (i8) /判循环8次否*ad_adr=i; /8个通道未转换完，启动下一个通道返回elsei=0; /8个通道转换完，准备下一轮ad_adr=&IN0; *ad_adr=i; /启动通道0转换3在图8-5中，ADC0809的转换时钟由单片机的ALE提供，由于ADC0809的典型转换频率为640KHz左右，如果单片机的晶振频率为12MHZ，则ALE的频率为2MHZ，不符合要求，需要分频。请画出分频电路。答：A

7、LE的输出通过4分频后得到500KHz的工作频率送ADC0809的CLK端。可采用2个由D触发器构成的T触发器实现。 4.简述DAC0832的直通工作方式、单缓冲工作方式、双缓冲工作方式的特点和用途。答：直通工作方式：5个控制端均有效，直接D/A转换，不需受控。单缓冲工作方式：两个输入寄存器中任意一个处于直通方式，另一个工作于受控方式。在只有一路模拟量输出，或虽有几路模拟量但并不要求同步输出时，可采用单缓冲方式。双缓冲工作方式：两个锁存器都处于受控状态，用于需两路模拟量同时输出的场合。5试利用DAC0832单缓冲方式，设计一个可以产生50Hz的矩形波发生电路，并编写相应程序(设晶振频率6MHZ

8、)。答：50Hz的矩形波，周期20ms，高低电平各延时10ms。产生矩形波的汇编语言参考程序如下：ORG 0000H ;上电后程序从00000H开始，在0000H单元存放转移指令LJMP BEGIN ;转移到主程序BEGINORG 0100H ;主程序从0100H开始BEGIN: MOV DPTR, #7FFFH ;输入寄存器地址，假定P2.7接LP: MOV A, #DATAH ;设置矩形波上限MOVX DPTR, A ;将A的内容送D/A转换LCALL DELAYH_10ms ;高电平延时时间, 延时子程序略。MOV A,#DATAL ;设置矩形波下限MOVX DPTR, A ;将A的内容

9、送D/A转换LCALL DELAYL_10ms ;低电平延时时间，延时子程序略。SJMP LP ;循环END矩形波C语言参考程序如下：#include /包含特殊功能寄存器库#include /该文件用于定义存储器空间的绝对地址#define uchar unsigned char /定义uchar为无符号字符数据类型#define DAC0832 XBYTE0x7FFF /定义DAC0832表示片外地址0x7FFFvoid delay() /延时函数void delay(void) unsigned char j ,m,n; for(m=0;m20;m+) for(n=0;n250;n+)

10、; /循环延时10ms void main() /主函数uchar i; /变量i为无符号字符数据类型while(1) /无限循环体DAC0832=0; /输出低电平delay(); /延时DAC0832=0xff; /输出高电平delay(); /延时三、Proteus仿真1.在Proteus下，完成8.4节内容。答：全自动洗衣机水量控制Proteus仿真 在全自动洗衣机控制系统中，常用压力传感器来检测进水量的多少。传感器将水的压力这一物理量转换成电信号，电信号通过模/数转换变成相应的数字量后送给单片机进行控制处理，单片机将检测到的水位信息和设定的信息进行判断，若水量不够，继续进水；若达到设

11、定水量，则停止进水并开启电机工作。为了仿真的方便，将传感器用可变电阻代替。仿真电路如图8-16所示。图中，用一个10K的电位器模拟压力传感器，进水量的多少将改变模/数转换器ADC0832输入电压的大小。开关S代表洗衣机启动开关，D1代表电机启动信号，灯亮为启动电机工作。D2代表进水控制信号，灯亮为正在进水，灯灭为停止进水。 图8-6 全自动洗衣机水量控制电路图图8-16电路工作过程：当按键S按下，启动洗衣机工作，开始进水，D2亮。调节电位器的中间抽头，可改变模/数转换器ADC0832输入电压的大小，以此来表示进水量的多少。变化的电压经ADC0832转换成相应的二进制数送给单片机，单片机对数据进

12、行比较后，判断是否要停止进水。如转换的数据（或变化的电压）超过了预设进水量的标准，则在单片机控制下停止进水（D2灯灭），并启动电机工作（D1灯亮），电机的速度调整，参考上一节内容。基于ADC0832的全自动洗衣机进水控制汇编语言参考程序：ORG 0000H ;在0000H存放转移指令AJMP MAIN ;转移到主程序ORG 0100H ;主程序从0100H开始MAIN：CLR P1.6 ;先关进水信号，D2灯灭 CLR P1.7 ;关电机启动信号，D1灯灭 MOV A,#00H ;累加器A清0，准备移位接收数据L1: JB P2.7, L1 ;判按键S是否按下，没按下循环等待 LCALL de

13、lay10ms ;若按键S按下，调延时子程序去抖动 JB P2.7, L1 ;再判按键S是否按下，没按下循环等待，按下顺序执行 SETB P1.6 ;表示开始进水，D2灯亮L2: LCALL A_D ;调用将模拟信号转换成数字信号子程序A_D CJNE R0,#128,L3 ;判转换的数据是否到了预设值L3: JC L2 ;没到，继续进水 CLR P1.6 ;到了，停止进水SETB P1.7 ;启动电机开始工作 SJMP L2；A/D转换子程序功能：将模拟信号转换成数字信号A_D: MOV R7, #8 ;设循环次数SEBT P3.4 ;置CS=1，一个转换周期开始 CLR P1.0 ;为第一

14、个脉冲作准备 CLR P3.4 ; CS置0，片选有效 SEBT P1.1 ; P1.1置1，规定的起始信号 SEBT P1.0 ;第一个脉冲 CLR P1.0 ; 第一个脉冲的下降沿，此前P1.1必须是高电平 SEBT P1.1 ; P1.1置1， 通道选择信号 SEBT P1.0 ; 第二个脉冲，第2、3个脉冲下降之前，DI必须分别输入两位数据用于选择通道，这里选通道CH0CLR P1.0 ;第二个脉冲下降沿 CLR P1.1 ;DI置0，选择通道0 SEBT P1.0 ; 第三个脉冲 CLR P1.0 ; 第三个脉冲下降沿 SEBT P1.1 ; 第三个脉冲下降沿之后，输入端DIO失去作

15、用，应置1RR: SEBT P1.0 ; 第四个脉冲 CLR P1.0 ; 第四个脉冲下降沿MOV C, P1.1 ;将DI输入数据送位累加器C,高位在前RLC A ;累加器A带进位左移一位，循环8次，将转换好的数据存在A中。DJNZ R7, RRSEBT P3.4 ;片选无效 MOV R0, A ;将转换好的数据送R0 RET ;子程序返回delay10ms: ;延时10ms子程序, (333+2)100=10100(微秒)，可以认为是10毫秒MOV R2,#100 ;送大循环计数初值LL1: MOV R3,#33 ;送小循环计数初值LL2: DJNZ R3, LL2 ;循环延时 DJNZ

16、R2, LL1 ;循环延时 RET ;子程序返回END ;汇编结束C语言参考程序：#include /包含单片机寄存器的头文件sbit CS=P34; /将CS位定义为P3.4引脚sbit CLK=P10; /将CLK位定义为P1.0引脚sbit DIO=P11; /将DIO位定义为P1.1引脚sbit P1_6=P16; /将P1_6位定义为P1.6引脚sbit P1_7=P17; /将P1_7位定义为P1.7引脚sbit P2_7=P27; /将P2_7位定义为P2.7引脚/*函数功能：延时1ms(3j+2)*i=(333+2)100=10100(微秒)，可以认为是10毫秒*/void d

17、elay10ms() unsigned char i,j; for(i=0;i100;i+) for(j=0;j33;j+) /*函数功能：将模拟信号转换成数字信号*/ unsigned char A_D() /A_D转换函数。功能：将模拟信号转换成数字信号 unsigned char i,dat; /设i和det为无符号字符变量 CS=1; /一个转换周期开始 CLK=0; /为第一个脉冲作准备 CS=0; /CS置0，片选有效 DIO=1; /DIO置1，规定的起始信号 CLK=1; /第一个脉冲 CLK=0; /第一个脉冲的下降沿，此前DIO必须是高电平 DIO=1; /DIO置1， 通

18、道选择信号 CLK=1; /第二个脉冲，第2、3个脉冲下降之前，DI必须分别输入两位数据用于选择/通道，这里选通道CH0 CLK=0; /第二个脉冲下降沿 DIO=0; /DI置0，选择通道0 CLK=1; /第三个脉冲 CLK=0; /第三个脉冲下降沿 DIO=1; /第三个脉冲下降沿之后，输入端DIO失去作用，应置1 CLK=1; /第四个脉冲 for(i=0;i8;i+) /高位在前 CLK=1; /第四个脉冲 CLK=0; /第四个脉冲下降沿 dat128)/等待进水到指定量 P1_6=0; /到指定量，停止进水 P1_7=1; /电机开始工作 2.在Proteus下，完成简答题第5题内容。答：请参考第5题答案。