51单片机AD/DA转换核心技术解析

51单片机AD/DA转换技术详解

AD转换原理与实现

51单片机通常通过内置或外接ADC（模数转换器）实现模拟信号到数字信号的转换。常见ADC芯片如ADC0804、PCF8591等，分辨率多为8位或10位。转换过程包括采样、保持、量化和编码四个阶段。

模拟信号输入后，ADC根据参考电压（VREF）将模拟量转换为数字值。例如8位ADC的输出范围为0-255，对应输入电压0-VREF。转换公式为： [ D = \frac{V_{in}}{V_{REF}} \times 255 ]

典型接线方式：模拟信号接入ADC的Vin+引脚，单片机通过P1或P2口读取数据。时钟信号可由ALE分频或独立晶振提供。转换启动信号（START）和转换结束信号（EOC）需要正确配置。

DA转换原理与应用

DA转换通过DAC芯片（如DAC0832）将数字信号还原为模拟信号。核心原理是电阻网络或电流加权，将数字量的每一位权值转换为对应电压/电流。输出电压计算式为： [ V_{out} = D \times \frac{V_{REF}}{256} ]

典型电路连接：数据总线接P0口，片选信号（CS）和写使能（WR）由P2口控制。输出需接运算放大器进行电流-电压转换。应用场景包括波形生成、电机控制等。

编程实例（C语言）

ADC读取代码示例（以ADC0804为例）：

sbit START = P3^0;
sbit EOC = P3^1;
unsigned char readADC() {
    START = 0; 
    START = 1;  // 启动转换
    START = 0;
    while(EOC); // 等待转换完成
    return P1;  // 读取数据
}

DAC输出代码示例（DAC0832）：

void writeDAC(unsigned char val) {
    P0 = val;   // 输出数据
    P2_0 = 0;   // 激活片选
    P2_1 = 0;   // 写使能
    P2_0 = 1;   // 释放片选
}

关键参数与优化

分辨率：8位ADC最小分辨电压为VREF/256。提高精度可采用12位外置ADC（如ADS1115）。

采样速率：受限于转换时间（如ADC0804约100μs）。高速应用需选择SAR或Σ-Δ型ADC。

抗干扰措施：

模拟地与数字地单点连接
输入信号加RC滤波
使用屏蔽线传输模拟信号

校准方法：通过测量已知电压计算实际转换系数，存储于EEPROM中。

典型应用案例

温度监测系统：PT100传感器→信号调理电路→ADC→51单片机→LCD显示。

数控电源：单片机→DAC→功率放大电路→负载，形成闭环控制。

BbS.okane275.info/PoSt/1121_731928.HtM
BbS.okane276.info/PoSt/1121_738370.HtM
BbS.okane277.info/PoSt/1121_020759.HtM
BbS.okane278.info/PoSt/1121_527188.HtM
BbS.okane279.info/PoSt/1121_960062.HtM
BbS.okane280.info/PoSt/1121_431491.HtM
BbS.okane281.info/PoSt/1121_521629.HtM
BbS.okane282.info/PoSt/1121_702348.HtM
BbS.okane283.info/PoSt/1121_656117.HtM
BbS.okane284.info/PoSt/1121_001494.HtM
BbS.okane275.info/PoSt/1121_446372.HtM
BbS.okane276.info/PoSt/1121_795335.HtM
BbS.okane277.info/PoSt/1121_213462.HtM
BbS.okane278.info/PoSt/1121_109380.HtM
BbS.okane279.info/PoSt/1121_630229.HtM
BbS.okane280.info/PoSt/1121_902047.HtM
BbS.okane281.info/PoSt/1121_712382.HtM
BbS.okane282.info/PoSt/1121_302658.HtM
BbS.okane283.info/PoSt/1121_904505.HtM
BbS.okane284.info/PoSt/1121_493911.HtM
BbS.okane275.info/PoSt/1121_462772.HtM
BbS.okane276.info/PoSt/1121_025855.HtM
BbS.okane277.info/PoSt/1121_480421.HtM
BbS.okane278.info/PoSt/1121_579229.HtM
BbS.okane279.info/PoSt/1121_723203.HtM
BbS.okane280.info/PoSt/1121_971771.HtM
BbS.okane281.info/PoSt/1121_615303.HtM
BbS.okane282.info/PoSt/1121_470612.HtM
BbS.okane283.info/PoSt/1121_679723.HtM
BbS.okane284.info/PoSt/1121_063227.HtM
BbS.okane275.info/PoSt/1121_749049.HtM
BbS.okane276.info/PoSt/1121_980044.HtM
BbS.okane277.info/PoSt/1121_224964.HtM
BbS.okane278.info/PoSt/1121_206152.HtM
BbS.okane279.info/PoSt/1121_542672.HtM
BbS.okane280.info/PoSt/1121_970724.HtM
BbS.okane281.info/PoSt/1121_572696.HtM
BbS.okane282.info/PoSt/1121_571951.HtM
BbS.okane283.info/PoSt/1121_794663.HtM
BbS.okane284.info/PoSt/1121_166207.HtM
BbS.okane275.info/PoSt/1121_437698.HtM
BbS.okane276.info/PoSt/1121_678891.HtM
BbS.okane277.info/PoSt/1121_721149.HtM
BbS.okane278.info/PoSt/1121_607581.HtM
BbS.okane279.info/PoSt/1121_943929.HtM
BbS.okane280.info/PoSt/1121_532599.HtM
BbS.okane281.info/PoSt/1121_398961.HtM
BbS.okane282.info/PoSt/1121_970137.HtM
BbS.okane283.info/PoSt/1121_328248.HtM
BbS.okane284.info/PoSt/1121_224657.HtM
BbS.okane275.info/PoSt/1121_582270.HtM
BbS.okane276.info/PoSt/1121_113727.HtM
BbS.okane277.info/PoSt/1121_830684.HtM
BbS.okane278.info/PoSt/1121_798397.HtM
BbS.okane279.info/PoSt/1121_571566.HtM
BbS.okane280.info/PoSt/1121_929873.HtM
BbS.okane281.info/PoSt/1121_864474.HtM
BbS.okane282.info/PoSt/1121_176181.HtM
BbS.okane283.info/PoSt/1121_644064.HtM
BbS.okane284.info/PoSt/1121_894703.HtM
BbS.okane275.info/PoSt/1121_764774.HtM
BbS.okane276.info/PoSt/1121_765104.HtM
BbS.okane277.info/PoSt/1121_714881.HtM
BbS.okane278.info/PoSt/1121_468950.HtM
BbS.okane279.info/PoSt/1121_246818.HtM
BbS.okane280.info/PoSt/1121_703152.HtM
BbS.okane281.info/PoSt/1121_537244.HtM
BbS.okane282.info/PoSt/1121_462793.HtM
BbS.okane283.info/PoSt/1121_584902.HtM
BbS.okane284.info/PoSt/1121_654050.HtM
BbS.okane275.info/PoSt/1121_316618.HtM
BbS.okane276.info/PoSt/1121_175400.HtM
BbS.okane277.info/PoSt/1121_204963.HtM
BbS.okane278.info/PoSt/1121_343208.HtM
BbS.okane279.info/PoSt/1121_673567.HtM
BbS.okane280.info/PoSt/1121_635627.HtM
BbS.okane281.info/PoSt/1121_252664.HtM
BbS.okane282.info/PoSt/1121_893633.HtM
BbS.okane283.info/PoSt/1121_789783.HtM
BbS.okane284.info/PoSt/1121_459490.HtM