Giới thiệu ADC 0809 pdf

1 Giới thiệu ADC 0809:
Bộ ADC 0809 là một thiết bị CMOS tích hợp với một bộ chuyển đổi từ tương
tự sang số 8 bit, bộ chọn 8 kênh và một bô logic điều khiển tương thích. Bộ
chuyển đổi AD 8 bit này dùng phương pháp chuyển đổi xấp xỉ tiếp. Bộ chọn kênh
có thể truy xuất bất kềnh nào trong các ngõ vào tương tự một cánh độc lập.
Thiết bị này loại trừ khả năng cần thiết điều chỉnh điểm 0 bên ngoài và khả
năng điều chỉnh tỉ số làm tròn ADC 0809 dễ dàng giao tiếp với các bộ vi xử lý.
* Sơ đồ chân ADC 0809:

* Ý nghĩa các chân:
. IN
0
đến IN
7
: 8 ngõ vào tương tự.
. A, B, C : giải mã chọn một trong 8 ngõ vào
. Z
-1
đến Z
-8
: ngõ ra song song 8 bit
. ALE : cho phép chốt địa chỉ
. START : xung bắt đầu chuyển đổi
. CLK : xung đồng hồ
. REF (+): điện thế tham chiếu (+)
. REF (-) : điện thế tham chiếu (-)
. VCC : nguồn cung cấp
* Các đặc điểm củaADC 0809:
. Độ phân giải 8 bit
. Tổng sai số chưa chỉnh định ± ½ LSB; ± 1 LSB
. Thời gian chuyển đổi: 100µs ở tần số 640 kHz

. Nguồn cung cấp + 5V
. Điện áp ngõ vào 0 – 5V
. Tần số xung clock 10kHz – 1280 kHz
. Nhiệt độ hoạt động - 40
o
C đến 85
o
C
. Dễ dàng giao tiếp với vi xử lý hoặc dùng riêng
. Không cần điều chỉnh zero hoặc đầy thang
* Nguyên lý hoạt động:
ADC 0809 có 8 ngõ vào tương tự, 8 ngõ ra 8 bit có thể chọn 1 trong 8 ngõ vào
tương tự để chuyển đổi sang số 8 bit.
1
ADC0809
28 15


1 14


IN
2
IN
1
IN
0
A B C ALE 2
-1
2

-2
2
-3
2
-4
2
-8
REF 2
-6
START
IN
3
IN
4
IN
5
IN
6
IN
7

EOC 2
-5
OE CLK V
CC
REF GND 2
-7
Các ngõ vào được chọn bằng cách giải mã. Chọn 1 trong 8 ngõ vào tương tự
được thực hiện nhờ 3 chân ADD
A

, ADD
B
, ADD
C
như bảng trạng thái sau:
A B C Ngõ vào được chọn
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1

IN0
IN1
IN2
IN3
IN4
IN5
IN6
IN7
Sau khi kích xung start thì bộ chuyển đổi bắt đầu hoạt động ở cạnh xuống của
xung start, ngõ ra EOC sẽ xuống mức thấp sau khoảng 8 xung clock (tính từ cạnh
xuống của xung start). Lúc này bit cơ trọng số lớn nhất (MSB) được đặt lên mức
1, tất cả các bit còn lại ở mức 0, đồng thời tạo ra điện thế có giá trị Vref/2, điện thế
này được so sánh với điện thế vào in.
+ Nếu Vin > Vref/2 thì bit MSB vẫn ở mức 1.
+ Nếu Vin < Vref/2 thì bit MSB vẫn ở mức 0.
Tương tự như vậy bit kế tiếp MSB được đặt lên 1 và tạo ra điện thế có giá trị
Vref/4 và cũng so sánh với điện áp ngõ vào Vin. Quá trình cứ tiếp tục như vậy cho
đến khi xác định được bit cuối cùng. Khi đó chân EOC lên mức 1 báo cho biết đã
kết thúc chuyển đổi.
Trong suốt quá trình chuyển đổi chân OE được đặt ở mức 1, muốn đọc dữ liệu ra
chân OE xuống mức 0.
Trong suốt quá trình chuyển đổi nếu có 1 xung start tác động thì ADC sẽ ngưng
chuyển đổi.
Mã ra N cho một ngõ vào tùy ý là một số nguyên.
)()(
)(
).(256
−+
−
−

−
=
refref
refIN
VV
VV
N
Trong đó Vin: điện áp ngõ vào hệ so sánh.
Vref(+): điện áp tại chân REF(+).
Vref(-): điện áp tại chân REF(-).
Nếu chọn Vref(-) = 0 thì N = 256.
)(+ref
in
V
V
Vref(+) = Vcc = 5V thì đầy thang là 256.
- Giá trị bước nhỏ nhất
1 LSB =
12
5
8
−
= 0,0196 V/byte
2
Vậy với 256 bước Vin = 5V.
Ap vào lớn nhất của ADC 0809 là 5V.
• Biểu đồ thời gian của ADC 0809.

Hình 7.2.1 Biểu đồ thời gian của ADC 0809
2.2 Mạch tạo xung clock cho ADC 0809:

Sử dụng mạch dao động dùng các cổng not để tạo dao động cho ADC như sau:
Tần số dao động của mạch là f =
RC3
1
Tần số dao động chuẩn là 600 kHz
Suy ra 640 =
RC3
1
Với R từ 100Ω đến vài kΩ chọn R =1 kΩ ⇒ C = 500 PF.
• Sơ đồ kết nối mạch như sau:
3
V
ref
_
GND
V
cc
560
P
10K
IK IK
V
cc
•
PC
5
PC
4
PC
2

PC
1
PC
0
PB
7
PB
6
PB
5
PB
4
PB
3
PB
2
PB
1
PB
0
OE
ALE
Start
C
B
A

D
7
D

6
D
5
D
4
D
3
D
2
D
1
D
0
825
825
5
5
8255
8255
080
080
9
9
V
cc
V
ref
+
IN
0

IN
1
IN
2
IN
3
IN
4
IN
5
IN
6
IN
7
V
cc
560
P
10K
IK IK
Hình 7.2.2 Sơ đồ kết nối mạch chuyển đổi ADC 0809.
Để thực hiện các việc chuyển đổi nhận dữ liệu từ ADC ta thực hiện các bước sau:
•Khởi tạo 8255.
•Chọn ngõ vào tương tự, ví dụ như chọn Ino bằng cách gửi giá trị 0000 = 00
H
ra 4 bit thấp của portc.
•Chốt địa chỉ đồng thời kích xung clock bằng cách gửi giá trị 0001 = 01
H
ra 4
bit cao của portc.

•Trì hoãn trong khoảng thời gian 200µs để ADC thực hiện xong hoàn toàn việc
chuyển đổi.
•Nhận dữ liệu từ ADC vào port tương ứng.
4