Tài liệu Thí nghiệm vi xử lý - Bài 4: Khảo sát bộ biến đổi tương tự - số (ADC) (Analog to digital converter)
Phòng thí nghiệm Vi xử lý
Bài thí nghiệm Vi xử lý
MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
Giúp sinh viên bằng thực nghiệm khảo sát các vấn đề chính sau đây :
- Khảo sát bộ chuyển đổi tương tự sang số và cách ghép nối với máy tính
THIẾT BỊ SỬ DỤNG
1. Bộ thí nghiệm μPTS-31.
2. Board thí nghiệm μPM-304.
3. Máy vi tính.
4. Đồng hồ số VOM.
PHẦN I :
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
I.
KẾT NỐI PHẦN CỨNG
1. KHỐI THÍ NGHIỆM BIẾN ĐỔI TƯƠNG TỰ SỐ (ADC) μPM-304
Bộ biến đổi tương tự số thực hiện công việc biến đổi các đại lượng tương tự
như dòng điện, điện áp ...thành các giá trị số tương ứng.
Sơ đồ bộ biến đổi ADC được xây dựng trên vi mạch ADC0804 là loại ADC 8
bit. Sơ đồ ngõ vào, ngõ ra như trong bảng sau :
KÝ HIỆU NGÕ VÀO/RA CHỨC NĂNG
VREF
Ngõ vào điện áp chuẩn,cho phép chỉnh
thang đo.
CLKIN/CLKR
VIN+
Càc ngõ vào cho mạch dao động tạo tín hiệu
đếm.
Ngõ vào đo +
NGÕ
VÀO
VIN-
Ngõ vào đo -
WR
RW
DB0 -DB7
INTR
Ngõ vào khởi động ADC ( START)
Ngõ vào điều khiển đọc số liệu.
Ngõ ra dữ liệu thay đổi 8 bit
Ngõ ra báo tín hiệu biến đổi đã sẳn sàng
(DATA VALID: Dữ liệu hợp lệ).
NGÕ RA
Trên sơ đồ mạch trang bên ,bộ khuếch đại thuật toán U1 (JR4558) kết hợp với các biến
trở P1, P2, P3 cho phép chỉnh điện áp chuẩn VREF cho ADC và tạo diện áp VIN.
Trang 40
+5V
R7
R8
R9
R10
R11
R12
R13
R14
+5V
10K
1
2
3
4
5
6
7
8
16
15
14
13
12
11
10
9
+5V
R-PACK
PORT A
P1
ADC0804
DB0
+5V
6
7
18
17
16
15
14
13
12
11
+IN
1
2
3
4
5
6
7
8
-IN
DB1
DB2
DB3
DB4
DB5
DB6
DB7
R3
1.13K
9
19
4
VREF/2
CLKR
CLKIN
+5V
R1
1K
C3
1 nF
1
2
3
CS
RD
WR
A
5
R6 10K
R5 10K
R4 10K
+5V
INTR
-
+
2
3
+5V
J1
B
P2
1
+5V
+5V
C
JR4558
J2
-
+
P3
6
5
S1
7
START
R2
1K
-5V
-5V
Phòng thí nghiệm Vi xử lý
Bài thí nghiệm Vi xử lý
ADC sẽ đo hiệu điện áp :
VIN = VIN + - VIN -
Vì vậy khi chỉnh biến trở P3 có thể dịch nền cho giá trị đo .
Ngõ ra số là của ADC0804 được tính như sau:
VIN
N =
255
VREF
Các ngõ ra số của ADC0804 từ DB0 - DB7 được nối với các LED chỉ thị qua
các bộ đệm trên U3 -U4. Ngõ ra PORT A cho phép ghép nối ADC với các thiết bị
khác.
2. PHẦN MỀM
Lưu đồ chương trình cho bài thí nghiệm μPM304 :
Begin
Định cấu hình cho 8255A (U9)
PA: nhập, PB: nhập, PCH: nhập, PCL: xuất
N
Có nhấn phím?
Y
Gởi xung thực hiện quá trình
chuyển đổi AD
Đọc dữ liệu chuyển đổi từ
ADC0804 vào máy tính và hiển
thị dữ liệu đó lên màn hình
N
Phím ESC?
Y
End
Trang 42
Phòng thí nghiệm Vi xử lý
Bài thí nghiệm Vi xử lý
PHẦN II :
TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM
I.
KẾT NỐI PHẦN CỨNG
1. Nối cáp liên lạc giữa ổ nối CON1 của μPTS-31 với khối giao tiếp PCBUS-2
gắn trong máy tính.
2. Sử dụng dây cắm có chốt để kết nối mạch:
- Nối các chốt nguồn (POWER INPUT) ± 5V và đất của khối μPM-304 với
nguồn ±5V và đất của thiết bị chính μPTS-31 tương ứng. Chú ý cắm đúng
phân cực nguồn.
- Dùng cáp nối trạm PORT A trên μPM-304 với trạm PORT A trên thiết bị
chính μPTS-31.
II. ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY
- Điện áp đo lấy từ biến trở P1 đưa vào VIN/ADC.
- Vặn biến trở P2 để đặt điện áp chuẩn VREF/2 = +1.275V
- Vặn biến trở P3 để đặt điện áp V = 0V
-
IN
- Nhấn START để khởi phát cho ADC làm việc. Khi đó các đèn LED 0 -7
đều sáng vì ADC có phân tích song không có lệnh xuất số liệu ra ngoài,
trạng thái DB0 - DB7 ở trạng thái tổng trở cao nên các LED sáng.
1. Chế độ đo đơn:
- Nối J2 cho phép mở các ngõ ra của ADC0804.
- Đặt VREF/2 = 1,28V
- Đặt P1 = 0,5V, nhấn START để khởi phát cho ADC làm việc khi đó các
LED D1 - D8 sẽ hiển thị kết quả.
Kiểm tra: Khi nhấn START ADC mới thực hiện đo. Ghi giá trị đo theo trạng
thái LED vào bảng, với LED sáng tương ứng D =1 và ngược lại LED tắt tương ứng D
= 0.
Thay đổi các giá trị Vin+ như bảng sau:
Vin+ (V) LED 7 LED 6 LED 5 LED 4 LED 3 LED2 LED 1LED 0 Mã 10
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2 DB1 DB0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
2. Chế độ vòng lặp:
- Nối J1 và J2, khi ADC chuyển đổi xong thì tín hiệu ngõ ra INTR sẽ tự động
khởi động lại ADC để thực hiện phép đo tiếp theo.
Trang 43
Phòng thí nghiệm Vi xử lý
Bài thí nghiệm Vi xử lý
Vin+ (V) LED 7 LED 6 LED 5 LED 4 LED 3 LED2 LED 1LED 0 Mã 10
DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
III. ĐIỀU KHIỂN BẰNG MÁY TÍNH
- Nối chốt cắm trên chân RD của ADC0804 với chốt cắm PC0 trên thiết bị
chính
- Nối chốt cắm trên chân WR của ADC0804 với chốt cắm PC3 trên thiết bị
chính
Cho phép mở ngõ ra của ADC0804:
mov al,00h
mov dx,30Bh
out dx,al
Đoạn chương trình tạo xung START cho ADC0804:
mov al,06h
mov dx,30Bh
out dx,al
mov al,07h
out dx,al
; Xoá bit PC3 = 0
; Đặt bit PC3 = 1
call
delay
Chương trình tạo xung cho ADC và hiển thị giả trị trên màn hình:
.model
small
100h
.stack
.data
.code
main
proc
mov ax,@data
mov ds,ax
mov ax,02h
int 10h
mov dx,30Bh
mov al,90h
out dx,al
; Dinh cau hinh cho U9
; RD = 0
mov al,0
mov dx,30Bh
out dx,al
Trang 44
Phòng thí nghiệm Vi xử lý
Bài thí nghiệm Vi xử lý
start: mov ah,0Bh
int 21h
; Kiem tra phim nhan
cmp al,0FFh ; Neu co nhan phim thi ket thuc
je exit ; chuong trinh
mov al,06h
mov dx,30Bh
out dx,al
mov al,07h
out dx,al
call
delay
mov dx,308h
out dx,al
; Doc tu Port A
push ax
mov bx,0101h
call print_monitor
pop ax
jmp start
exit: mov ah,4Ch
int 21h
main
endp
;--------------------------------------------
delay proc
push cx
mov cx,0FFFFh
loop
$
pop cx
ret
delay endp
includetnvxl.asm
end main
Viết lại chương trình điều khiển quá áp và thấp áp với yêu cầu như sau: nếu vặn
biến trở P1 quá 1 mức điện áp nào đó (giả sử 2V) thì Relay 1 sẽ đóng và ngắt các
Relay còn lại, nếu vặn P1 xuống dưới 1 mức điện áp nào đó (giả sử 1V) thì Relay 2 sẽ
đóng và ngắt các Relay còn lại, nếu vặn P1 nằm giữa hai giá trị này thì tất cả các Relay
đều ngắt.
Trang 45
6 trang
24341
Free
Bạn đang xem tài liệu "Tài liệu Thí nghiệm vi xử lý - Bài 4: Khảo sát bộ biến đổi tương tự - số (ADC) (Analog to digital converter)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- tai_lieu_thi_nghiem_vi_xu_ly_bai_4_khao_sat_bo_bien_doi_tuon.pdf
