PAGEPAGE15教案學習領域項目7數字顯示電壓表設計學習情境任務1用ADC0808實現電壓表序號21課型理實一體化課時2教具學具電教設施pc機；keil以及proteus軟件；任務書（供學生用）；課件教學目標知識目標①掌握A/D和D/A變換原理②掌握ADC0809的使用以及DAC0832的使用能力目標①能夠通過Keil和Proteus軟件的初步使用，提高觀察和分析能力②能夠ADC0808實現AD變換編寫程序，培養邏輯思維能力③能夠編制按鍵狀態機程序，提高分析和解決問題的能力情感目標①能夠透過實驗現象歸納事物本質②培養學生對本專業的職業認同感③培養學生科學探索的興趣、嚴謹扎實的工作作風和團結協作精神教學重難點重點①掌握A/D和D/A變換原理②掌握ADC0809的使用以及DAC0832的使用難點①掌握A/D和D/A變換原理②掌握ADC0809的使用以及DAC0832的使用學法教法實驗探究、任務引領法、討論法、張貼法、頭腦風暴法、演示法教學內容更新、補充、刪節參考資料課后體會學生在任務的驅動下，利用仿真電路自主探究電路規律，結合教師對相關知識點的講授，達到對所學知識的掌握。這個思路帶來了很好的教學效果，但增加的實驗部分會使得教學時數稍顯緊張，這一點還需日后改進。教與學互動設計教師活動內容學生活動內容一、組織教學（2分鐘）1.首先清點學生出勤情況，填寫考勤記錄。2.檢查學生工作服、帽、鞋等是否符合安全要求。3.宣布今天的實習內容、技術要求、工時、勞動紀律等。4.強調生產實習安全注意事項。5.學生分組分上機、實習工位。6.發放任務書、自評和互評表以及白紙到每組的學生手中。二、布置任務（3分鐘）下達任務，使用芯片ADC0809將輸入的模擬量進行A/D變換，然后送數碼管顯示。三、資訊計劃（25分鐘）(一）、A/D變化之ADC0809芯片介紹ADC0809是帶有8位A/D轉換器、8路多路開關以及微處理機兼容的控制邏輯的CMOS組件。它是逐次逼近式A/D轉換器（限于篇幅，對逐次逼近式A/D轉換器原理不做介紹，請參閱相關資料），可以和單片機直接接口。1．主要特性8路8位A／D轉換器，即分辨率8位；具有轉換起?？刂贫?；轉換時間為100μs；單個＋5V電源供電；模擬輸入電壓范圍0～＋5V，不需零點和滿刻度校準；工作溫度范圍為-40～＋85攝氏度；低功耗，約15mW；2．內部結構ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A／D轉換器，內部結構如圖所示，它由8路模擬開關、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關樹型D／A轉換器、逐次逼近寄存器、三態輸出鎖存器等其它一些電路組成,如圖9-1所示。圖9-1ADC0809內部結構框圖因此，ADC0809可處理8路模擬量輸入，且有三態輸出能力，既可與各種微處理器相連，也可單獨工作。輸入輸出與TTL兼容。3.外部特性（引腳功能）ADC0809芯片有28條引腳，如圖9-2所示，采用雙列直插式封裝，下面說明各引腳功能。IN0～IN7：8路模擬量輸入端。圖9-2ADC0809引腳圖8路模擬量分時輸入，共用一個A/D轉換器進行轉換，這是一種經濟的多路數據采集方法。表9-1通道選擇表D7～D0——數據輸出線。為三態緩沖輸出形式，可以和單片機的數據線直接相連。D0為最低位，D7為最高。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路。ALE：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。START：A／D轉換啟動信號，輸入，高電平有效。EOC：A／D轉換結束信號，輸出，當A／D轉換結束時，此端輸出一個高電平（轉換期間一直為低電平）OE：數據輸出允許信號，輸入，高電平有效。當A／D轉換結束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態門，輸出數字量。CLK：時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于640KHZ。REF（+）、REF（-）：基準電壓。Vcc：電源，單一＋5V。GND：地。ADC0809的工作過程是：首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復位。下降沿啟動A／D轉換，之后EOC輸出信號變低，指示轉換正在進行。直到A／D轉換完成，EOC變為高電平，指示A／D轉換結束，結果數據已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當OE輸入高電平時，輸出三態門打開，轉換結果的數字量輸出到數據總線上，如圖9-3所示。圖9-3基本時序圖（二）、ADC0809與51單片機的接口電路如圖9-4所示，給出了ADC0809與51單片機一般接口電路。ALE信號經D觸發器二分頻作為時鐘信號，如時鐘頻率為6MHz，則ALE腳的輸出頻率為1MHz，二分頻后為500kHz，符合0809對時鐘頻率的要求。0809具有輸出三態鎖存器，8位數據輸出引腳可直接與數據總線相連。地址譯碼引腳C、B、A分別與地址總線A2、A1、A0相連，以選通IN0~IN7中的一個。P2.7（A15）作為片選信號，在啟動A/D轉換時，由WR*和P2.7控制ADC的地址鎖存和轉換啟動，由于ALE和START連在一起，因此0809在鎖存通道地址的同時，啟動并進行轉換。在讀取轉換結果時，用低電平的讀信號和P2.7腳經1級或非門后，產生的正脈沖作為OE信號，用以打開三態輸出鎖存器。圖9-4ADC0809與單片機的連接單片機如何來控制ADC0809?ADC0809的啟動信號START由片選線P2.7與寫信號的“或非”產生。這要由一條向ADC0809寫操作指令來啟動轉換：#defineADDIN0XBYTE[0x7FF8]//定義ADC0809的口地址ADDIN0=0x00;//啟動A/D轉換轉換結束后，0809發出轉換結束EOC信號，該信號可供查詢，也可作為向單片機發出的中斷請求信號。首先送出口地址并當信號有效（OE信號即有效）時，將數據送上數據總線，供單片機讀取。例如，數據傳送程序：#defineADDIN0XBYTE[0x7FF8]//定義ADC0809的口地址unsignedcharaddata;addata=ADDIN0;//讀取A/D轉換數據轉換數據的傳送有定時方式、查詢方式以及中斷方式。四、計劃實施（50分鐘）在proteus中繪制如下電路圖:說明：使用\t"I:\\教材最新\\3.25\\單片機實用技術書稿-錢游3.25\\_blank"ADC0808，\t"I:\\教材最新\\3.25\\單片機實用技術書稿-錢游3.25\\_blank"ADC0809之類的AD，一般都從單片機的ALE引腳直接取信號，ALE信號的頻率約為晶振頻率的1/6（方波），假定晶振為12MHz，則ALE出來的方波頻率為2MHz，然后用74HC74進行兩次二分頻，也就是除4，獲得500KHz的方波，就可以送AD的CLK了。也可以使用單片機定時器產生500KHz的方波作為ADC0809的時鐘，這里為簡化程序，直接在Proteus中使用方波信號激勵源,產生頻率直接填為500KHz。基于ADC0809的數字電壓表對應的程序代碼如下：#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintucharcodeDuanArr[]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef}; //有小數點的編碼ucharcodedispbitcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};ucharcodeshiftbitcode[]={0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};uchargetdata,dispbuf[4];uinti,j,temp;sbitST=P3^0;sbitOE=P3^1;sbitEOC=P3^2;sbitALE=P3^7;voidDelay(unsignedinti);voiddelay1(ucharx){uchari,j;for(i=x;i>0;i--)for(j=114;j>0;j--);}voidDelay(unsignedinti){unsignedintj;for(;i>0;i--){for(j=0;j<125;j++){;}}}voidDisplay(){for(i=0;i<4;i++){ if(i==2){P1=DuanArr[dispbuf[i]];}else{P1=dispbitcode[dispbuf[i]];} P2=shiftbitcode[i]; Delay(10);P1=0x00;}}voidmain(){while(1){ST=0; delay1(10); ST=1;//上升沿時內部寄存器清零delay1(10);ALE=1;ST=0;//下降沿時開始AD轉換OE=1;//允許讀出轉換結果while(EOC==0);OE=1;getdata=P0;OE=0;temp=getdata*1.0/255*500;dispbuf[0]=temp%10;dispbuf[1]=temp/10%10;dispbuf[2]=temp/100%10;dispbuf[3]=temp/1000;