51单片机实验五：A/D和D/A转换

一、实验环境与实验器材

环境：Keli，STC-ISP烧写软件,Proteus.         

器材：TX-1C单片机（STC89C52RC）、电脑。

二、 实验内容及实验步骤

1.A/D转换

概念：模数转换是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的过程。模拟信号是连续的，而数字信号是离散的，ADC 的作用就是对模拟信号进行采样和量化，将其转换为数字形式。

需求：用单片机控制ADC0804进行模数转换，当拧动实验板上A/D旁边的电位器Re2时，在数码管的前三位以十进制方式动态显示出A/D转换的数字量（8位A/D转换后数值在0~255变化）。

代码：

#include "reg52.h"				   // 52系列单片机头文件
#include "intrins.h"
#define  uchar unsigned char
#define uint unsigned int 
sbit dula=P2^6;					   // 申明U1锁存器的锁存端
sbit wela=P2^7;					   // 申明U2锁存器的锁存端
sbit adwr=P3^6;					   // 定义A/D的WR端口
sbit adrd=P3^7;					   // 定义A/D的RD端口
uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71
};void delayms(uint xms)
{uint i,j;for(i=xms;i>0;i--)				// i=xms即延时约xms毫秒for(j=110;j>0;j--);
}void display(uchar bai,uchar shi,uchar ge)	// 显示子函数
{dula=1;P0=table[bai];				   // 送段选数据dula=0;P0=0xff;					   // 送位选数据前关闭所有显示，防止打开位选锁存时wela=1;						   // 原来段选数据通过位选锁存器造成混乱P0=0x7e;					   // 送位选数据wela=0;delayms(50);				   // 延时	dula=1;P0=table[shi];				dula=0;P0=0xff;					   wela=1;						   P0=0x7d;					   wela=0;delayms(50);dula=1;P0=table[ge];				dula=0;P0=0xff;					   wela=1;						   P0=0x7b;					   wela=0;delayms(50);
}void main()					  // 主程序
{uchar a,A1,A2,A3,adval;wela=1;P0=0x7f;				 // 置CSAD为0，选通ADCS以后不必再管ADCSwela=0;while(1){adwr=1;_nop_();			 // 延时一个机器周期adwr=0;_nop_();adwr=1;for(a=10;a>0;a--)			  //TX-1C实验班A/D工作频率较低，所以启动转换后//要多留点时间用来转换{						  //把显示部分放这里的原因也是为了延长转换时间display(A1,A2,A3);}P1=0xff;				  //读取P1之前先给其写全1adrd=1;					  //选通ADCS_nop_();adrd=0;					  //A/D读使能_nop_();adval=P1;adrd=1;A1=adval/100;			  //分出百，十和个位A2=adval%100/10;A3=adval%10;}}

图2.1.1 模数转化硬件效果1 

图2.1.2 模数转化硬件效果2  

Proteus仿真图：

图 2.1.3 模数转换proteus仿真图

因为延时过短原因，数码管一闪一闪显示107，我们可以调节变阻器RV1来使它的值变化

仿真视频：

AD转换

 

2.D/A转换

概念：数模转换是将离散的数字信号转换为连续的模拟信号的过程。DAC 的作用是将数字信号还原为模拟信号。

要求：用单片机控制DAC0832芯片输出电流，让发光二极管D12由灭均匀变到亮，再由最亮均匀熄灭。在最亮和最暗时使用蜂鸣器分别警告一声，完成整个周期时间控制再5s左右，循环变化。

代码：

#include "reg52.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int 
sbit dula=P2^6;
sbit wela=P2^7;
sbit dawr=P3^6;
sbit dacs=P3^2;
sbit beep=P2^3;void delayms(uint xms)
{uint i,j;for(i=xms;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);	
}void main()
{uchar val,flag;dula=0;wela=0;dacs=0;dawr=0;P0=0;while(1){if(flag==0){val+=5;P0=val;if(val==255){flag=1;beep=0;delayms(100);beep=1;}delayms(50);}else{val-=5;P0=val;if(val==0){flag=0;beep=0;delayms(100);beep=1;}delayms(50);}}
}

 

图2.2.1 数模转换（最亮） 

图2.2.2 数模转换（暗） 

Proteus仿真： 

图2.2.3 数模转换仿真图 

 不存在，有懂的兄弟评论区或私信帮忙一下。

图2.2.4 数模转换仿真图出错 

三.简易版

1.A/D

通过 ADC（模数转换器） 读取模拟电压值，并将结果显示在 LCD1602 液晶屏 上。

#include "reg52.h"
sbit start=P3^0;
sbit eoc=P3^1;
sbit oe=P3^2;
sbit rs=P3^3;
sbit rw=P3^4;
sbit e=P3^5;
unsigned int vol=0;
unsigned char t[]={"0123456789"};
unsigned char str[]={"VOLTAGE:"};			// 显示更美观void delay(unsigned int n)					// 延时函数
{unsigned int i,j;for(i=0;i<n;i++){for(j=0;j<120;j++);}
}void writedat(unsigned char dat)			// 写入数据 lm016
{rs=1;rw=0;e=0;P1=dat;delay(100);e=1;e=0;
}void writecom(unsigned char com)
{rs=0;rw=0;e=0;P1=com;delay(100);e=1;e=0;
}void initlcd()
{writecom(0x38);writecom(0x0c);writecom(0x06);writecom(0x01);
}void adc()
{start=0;start=1;delay(100);start=0;while(eoc!=1);oe=1;vol=P2;oe=0;
}void display()
{unsigned char temp0=0,temp1=0,temp2=0;int i;vol=vol*100/51;                 // 扩大一百倍显示小数，  5v时显示255，差了51倍。temp0=vol/100;temp1=(vol%100)/10;temp2=(vol%10);for(i=0;i<8;i++){writedat(str[i]);delay(100);}writecom(0x80+0x40+4);delay(100);writedat(t[temp0]);delay(100);writedat('.');delay(100);writedat(t[temp1]);delay(100);writedat(t[temp2]);delay(100);writedat('V');delay(100);
}void main()
{initlcd();while(1){adc();display();}}

proteus仿真: 

存在误差

图3.1.1 A/D转换简易仿真图 

演示视频：

ADC（模数转换器） 读取模拟电压值简易版AD转换

2.D/A

通过按键控制输出信号，并实现两种不同的输出模式：PWM 方波 和 阶梯波。

#include "reg52.h"
#define uint unsigned int
sbit key0=P1^0;
sbit key1=P1^1; 
uint value=100;
uint flag=0;void delay(uint n)
{uint i=0,j=0;for(i=0;i<n;i++){for(j=0;j<120;j++);}
}void key()
{if(key0==0&&flag==0){flag=1;}if(flag==1&&key0==1){value+=50;flag=0;	}if(key1==0&&flag==0){flag=1;}if(flag==1&&key1==1){value-=50;	flag=0;}
}void PWM()				 // 方波
{P2=0;delay(100);P2=255;delay(value);
}void stair()
{uint i=0;for(i=0;i<255;i++){P2=i;delay(1);}for(i=255;i>0;i--){P2=i;delay(1);}
}void main()
{while(1){//PWM();stair();key();}}

proteus仿真：

 图3.2.1 D/A转换简易版仿真图

参考视频：知弦【Proteus电路仿真及应用（51单片机系列）】这位博主的51仿真视频讲的不错，博主都是从他这参考的。