江苏师范大学本科生毕业设计 基于单片机的数据采集系统的设计
极大，价格也很贵，只适用于视频A/D转换器等数度特别高的领域[10]。
比较以上三种方案，在价格、转换速度等多种标准的考量下，本设计选用逐渐逼近式A/D转换器——ADC0809。
下面就具体的介绍一下ADC0809的工作原理。 1、ADC0809的介绍
ADC0809是八通道的八位逐次逼近式A/D转换器。由单一的5V电源供电，片内带有锁存功能的8选1的模拟开关。由C、B、A的编码来决定所选的模拟通道。转换时间为100μs。转换误差为1/2LSB。 它的引脚的排列见图3-4
图3-4 ADC0809的引脚图
IN7~IN0 ：八个通道的模拟输入量。
ADDA、ADDB、ADDC：模拟通道地址线。当CBA=000时，IN0输入，当CBA=111时，IN7输入。
ALE：地址锁存信号。
START：转换启动信号，高电平有效。
D7~D0：数据输出线。三态输出，D7是最高位，D0是最低位。 OE：输出允许信号，高电平有效。
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CLK：时钟信号，最高频率为 640KHZ。 EOC：转换结束状态信号。上升沿后高电平有效。 Vcc：+5V电源。 Vref：参考电压[11]。
2、ADC0809时序图及其接口电路 ADC0809的时序图如图3-5所示：
图3-5 ADC0809的时序图
其工作过程是：ALE的上升沿将A、B、C端选择的通道地址锁存到8位A/D转换器的输入端，START的下降验启动8位A/D转换器进行转换。A/D转换开始使EOC端输出低电平；A/D转换结束，EOC输出高电平。该信号通常可作为中断申请信号。OE为读出数据允许信号，OE端为高电平时，可以读出转换的数字量。硬件电路设计时，需根据时序关系及软件进行设计。
A/D转化模块对模拟量进行一次模数转换，要用到一个ADC0809，又因为它们之间的时钟频率不一样，所以需要用74LS74对其进行一个二分频的工作，这里只需要将74LS74的第3根引脚CLK1与单片机AT89C52的第30根ALE引
脚相连，将74LS74 的第9根引脚Q2与ADC0809的时钟信号CLK引脚相连。
由于ADC0809具有输出3态锁存器，其八位数据输出引脚可直接与数据总线相连。地址译码引脚A、B、C分别与地址总线低三位A0、A1、A2相连，以
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3.3键盘模块
1、独立按键接口
该部分的连接图如图3-6所示
独立按键接口；另一种是矩阵式按键接口。
而低电平的写信号WR则表示转换结束状态信号。
芯片74LS573来缓冲数据的传输，芯片74LS573的介绍在3.4节有详细介绍。
图3-6 ADC0809与单片机的连接图
键盘是一种常见的输入设备，用户可以向计算机输入数据或命令。根据按键
的识别方法分类，有编码键盘和非编码键盘两种。通过硬件识别的键盘称编码键
盘；通过软件识别的键盘称为非编码键盘。非编码键盘有两种接口方法：一种是
存通道的同时，也启动了A/D转换器。在读取转换结果时，用低电平的读信号
换器的地址锁存和转换启动，由于ALE和START连在一起，因此AD0809在锁
在单片机中，如果所需的按键较少，可采用独立式键盘。每只按键接单片机
因P0口还需要连接LED显示电路，所以AT89C52与ADC0809之间需要加
的一条I/O线，通过对线的查询，即可识别各按键的状态。如图3-7所示。4只
选通IN0~IN7中的一个通道。在启动A/D转换时，由单片机的P3.4控制A/D转
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RD，产生的正脉冲作为OE信号，用以打开三态输出锁存器。将转换结果输出。
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按键分别接单片机的P1.0~P1.3I/O线上。无按键按下时，P1.0~P1.3线上均输入高电平。当某按键按下时，与其相连的I/O线将得到低电平输入。
图3-7 独立按键接口图
2.矩阵式按键接口
在单片机中需要的按键较多时，通常把键排成矩阵形式，这样可以节省硬件资源。如对于20只按键接口，如采用按键独立方式，需要20个I/O口。如采用矩阵式按键方式，则只需要9个I/O 口。如图3-8所示。单片机系统中的非编码式键盘程序主要由判别是否有键按下子程序、键的识别子程序、找到闭合键后，读入相应的键值，再转到相应的键处理程序几个部分组成。
图3-8 矩阵式按键接口图
在本系统中所用到的按键有9个，所以采取矩阵式按键接口方式。
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3.4 LED数码管显示模块
在小型控制装置和数字化仪器仪表中，往往只要几个简单的数字显示或字状态便可满足现场的需求，而显示数码管LED因其成本低廉、配置灵活、与计算机接口方便等特点，在小型微机控制系统中得到极为广泛的应用[12]。 3.4.1 LED数码管显示器的结构原理
发光二极管LED是利用PN结把电能转换光能的固体发光器件，根据制造材料的不同，可以发出红、黄、绿、白等不同色彩的可见光束。LED的伏安特性类似于普通二极管，正向压降为2V左右，工作电流一般在10mA~20mA之间较为合适一个8段LED显示器的结构如图3-9-1所示。
dp
图3-9-1 8段数码管结构图
COM COM
图3-9-2 共阴极结构图 图3-9-3 共阳极结构图
它是由8个发光二极管构成，各段依次记为a、b、c、d、e、f、g、dp，其中dp表示小数点（不带小数点的称为7段LED）。8段LED有共阴极和共阳极两种结构，分别如图3-9-2、图3-9-3所示。共阴极LED的所有发光管的阴极并接成公共端COM，而共阳极LED的所有发光管的阳极并接成公共端COM。当共阴极LED的COM端接高电平，则某个发光管的阴极加上低电平时，则该管有电流流过因而点亮发光。LED各段不同点亮的组合可以显示0~9、A~F等十
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