AT89S51单片机与模数转换片的联接

陈子元

摘要：由于AT89S51单片机内部不具备数模与模数转换器，因此在数字化仪表和工业控制等方面使用单片机时，需要加接模数或数模转换片，完成相应量的转换，本文主要介绍AT89S51单片机与模数转换片的电路联接设计。

关键词：单片机；AT89S51；模数转换；ADC0809；PCF859

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）06-0021-02

1 AT89S51单片机与ADC0809的连接

1.1 ADC0809芯片简介

ADC0809具有8路模拟通道，这些通道共用一个A/D转换器，使用8个模拟开关进行选通。8路模拟量分时输入，转换后的数字量通过一个三态输出锁存器进行锁存，在OE引脚变为高电平时，三态输出锁存器打开，此时才可以将转换后的8路數字量从锁存器中取出。

参照图1，其中给出了元件ADC0809的引脚结构图。ADC0809引脚功能为：

（1）IN0～IN7：8位模拟量输入引脚。（2）D7～D0：8位数字量输出引脚。（3）VCC：+5V供电引脚。（4）CLK：时钟信号输入引脚，一般采用500kHZ的频率，由于ADC0809没有集成时钟电路，所以它的时钟信号必须由外接电路给定。（5）EOC：转换结束信号输出引脚，当ADC0809完成A/D转换后，此引脚输出高电平。（6）START：A/D转换工作控制端。（7）OE：允许输出控制引脚。（8）VREF（+）：参考电压“+”极、VREF（-）：参考电压“-”极。（9）GND：接地端。（10）ALE：地址锁存允许信号输入引脚。（11）A、B、C：地址输入线。

1.2 AT89S51单片机与ADC0809的电路连接

ADC0809是带有8：1的多路模拟开关8位A/D转换芯片，共有8个输入端口用于模拟量输入，在同一时间通过引脚A、B、C的选择，只能有一路选通。单片机AT89S51的P2.0、P2.1、P2.2引脚分别与ASC0809的A、B、C引脚相连接，同时ADC0809的ALE和START信号由P2.7和/WR或非得到，OE信号由P2.7和/RD或非得到，时钟信号由ALE输出得到。

2 AT89S51单片机与PFC8591的连接

2.1 PCF8591芯片介绍

PCF8591是8位的模数与数模转换器，由1个I2C总线接口、4路模拟量输入和1路模拟量输出通道组成。该芯片的A0、A1和A2引脚决定了芯片地址的低3位，因此在不增加其它硬件的条件下，同一个I2C总线最多能与8个同类芯片相连。

PCF8591具有8位模数与数模转换功能、片上跟踪保持功能、多路模拟量输入等功能。I2C总线的最大传输速率越快，芯片的模数与数模转换速率也越快。

该芯片具有以下特点：（1）工作电压范围在2.5V～6V之间；（2）单电源供电；（3）I2C总线传输速率决定了采样频率的大小；（4）数据的输入和输出通过I2C总线完成；（5）8位逐次逼近模数转换；（6）带有一路模拟量输出的乘法数模转换；（7）可配置转换通道号自动增加功能；（8）片上跟踪保持功能；（9）模拟电压范围为VSS ～VDD；（10）可以将4路模拟量输入编程为差分输入或单端输入；（11）3个地址引脚决定了芯片地址。

ADC0809的引脚结构，参照图2中标号为PCF8591元件。PCF8591引脚功能为：

（1）VDD、VSS：电源端；（2.5～6V）；（2）SDA、SCL：I2C总线的数据线、时钟线；（3）A0～A3：引脚地址端；（4）AIN0～AIN3：模拟信号输入端；（5）AGND：模拟信号地；（6）EXT：内、外部时钟选择，接地时选择的是内部时钟；（7）OSC：外部时钟输入端，内部时钟输出端；（8）AOUT：D/A转换输出端；（9）VREF：基准电源端。

2.2 AT89S51单片机与PCF8591电路连接

AT89S51单片机与PCF8591电路连接，如图2所示。

3 结语

在单片机应用系统中，需要对一些模拟信号进行检测，将模拟信号转换为数字信号，也需要模拟量输出，去控制系统中的执行机构。本文主要探讨了单片机与模数转换芯片的联接，具体介绍了AT89S51单片机与ADC0809、PCF8591芯片的联接。

参考文献

[1]戴佳.51单片机C语言应用程序设计实例精讲第2版[M].电子工业出版社.2008.

[2]王彦朋.单片机外围电路设计[M].电子工业出版社.北京.2007.

[3]周瑞景.单片机电路设计、分析与制作[M].机械工业出版社.北京.2010.endprint