文档介绍：使用单片机制作多路输入电压表
在工业控制和智能化仪表中,常由单片机进行实时控制及实时数据处理。单片机所加工
的信息都是数字量,而被控制或测量对象的有关参量往往是连续变化的模拟量,如温度、速
度、压力等等,与此对应的电信号是模拟电信号。单片机要处理这种信号,首先必须将模拟
量转换成数字量,这一转换过程就是模—数转换,实现模/数转换的设备称为 A/D 转换器或
ADC。
AD 转换器是单片机应用中常见的接口,从事单片机开发的人员通常都会遇到使用 AD
的要求,本文通过一个典型的例子来学习一种常用 AD 转换器的用法。
一、模数转换简介
A/D 转换电路种类很多,在选择模/数转换器时,主要考虑以下的一些技术指标:转换
时间和转换频率、量化误差与分辨率、转换精度、接口形式等。目前,较为流行的 AD 转
换器件有很多都采用了串行接口,这使得这类芯片与单片机的硬件连接非常简单,而软件编
程相对要复杂一些,下面,我们以 TI 公司的 TLC1543 为例,制作一个多路输入的电压表,
了解一下这类芯片的使用特点。
二、 TLC1543 特性简介
TLC1543 是由 TI 公司开发的开关电容式 AD 转换器,该芯片具有如下的一些特点:
10 位精度、11 通道、三种内建的自测模式、提供 EOC(转换完成)信号等。该芯片与
单片机的接口采用串行接口方式,引线很少,与单片机连接简单。
图 1 是 TLC1543 的引脚示意图,其中 A0~A10 是 11
路输入,Vcc 和 GND 分别是电源引脚,REF+和 REF-分
别是参考电源的正负引脚,使用时一般将 REF-接到系统
的地,达到一点接地的要求,以减少干扰。其余的引脚是
TLC1543 与 CPU 的接口,其中 CS 为片选端,如不需选
片,可直接接地。I/O Clock 是芯片的时钟端,Adress 是
地址选择端,Data Out 是数据输出端,这三根引脚分别接
到 CPU 的三个 I/O 端即可。EOC 用于指示一次 AD 转换
已完成,CPU 可以读取数据,该引脚是低电平有效,根
据需要,该引脚可接入 CPU 的中断引脚,一旦数据转换
完成,向 CPU 提出中断请求;此外,也可将该引脚接入
一个普通的 I/O 引脚,CPU 通过查询该引脚的状态来了解图 1 TLC1543 引脚示意图
当前的状态,甚至该引脚也可以不接,在 CPU 向 TLC1543
发出转换命令后,过一段固定的时间去读取数据即可。
三、单片机与 TLC1543 芯片的接口
图 2 使用 TLC1543 制作的多路输入电压表的电路图,从图中可以看出,这里使用了
TLC1543 作为基准电压源,将 REF-直接接地,、、、和分别与 EOC、
时钟、地址、数据、片选端分别相连。制作时,请参考表 1 进制连线。注意电容 E1 和 C1
一定要用,E1 可用 10u/16V 电解,C1 可用 CBB 电容,安装时尽量接近 20 脚和第 10
脚。输入端可根所需要,接入相应的信号。
编程的要求是在六位数码管的后四位数码管上轮流显示 TLC1543 各通道的测量值,同
时用十六进制表示的通道号显示在第