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集成A/D轉(zhuǎn)換器品種繁多，選用時(shí)應(yīng)綜合考慮各種因素選取集成芯片。一般逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器用的比較多，ADC0804就是這類單片集成A/D轉(zhuǎn)換器。ADC0804是一款8位、單通道、低價(jià)格A/D轉(zhuǎn)換器。工作電壓：+5V，屬于連續(xù)漸進(jìn)式（Successive Approximation Method）的A/D轉(zhuǎn)換器。
1、ADC0804的管腳圖及說明
Vin（+）、Vin（-）：兩個(gè)模擬信號(hào)輸入端，可以接收單極性、雙極性和差模輸入信號(hào)。
DB0-DB7：具有三態(tài)特性數(shù)字信號(hào)輸出端，輸出結(jié)果為八位二進(jìn)制結(jié)果。
CLKIN：時(shí)鐘信號(hào)輸入端。
CLKR：內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的外接電阻端，與CLK端配合可由芯片自身產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖，其頻率計(jì)算方式是：fck=1/（1.1RC）。
CS：片選信號(hào)輸入端，低電平有效。
WR：寫信號(hào)輸入端，低電平啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換。
RD：讀信號(hào)輸入端，低電平輸出端有效。
INTR：轉(zhuǎn)換完畢中斷提供端，AD轉(zhuǎn)換結(jié)束后，低電平表示本次轉(zhuǎn)換已完成。
VREF/2：參考電平輸入，決定量化單位。
VCC：芯片電源5V輸入。
AGND：模擬電源地線。
DGND：數(shù)字電源地線。
二、adc0804芯片參數(shù)
工作電壓：+5V，即VCC=+5V。
模擬輸入電壓范圍：0～+5V，即0≤Vin≤+5V。
分辨率：8位，即分辨率為1/2=1/256，轉(zhuǎn)換值介于0～255之間。
轉(zhuǎn)換時(shí)間：100us（fCK=640KHz時(shí)）。
轉(zhuǎn)換誤差：±1LSB。
參考電壓：2.5V，即Vref=2.5V。
三、ADC0804的轉(zhuǎn)換原理
ADC0804是屬于連續(xù)漸進(jìn)式（Successive Approximation Method）的A/D轉(zhuǎn)換器，這類型的A/D轉(zhuǎn)換器除了轉(zhuǎn)換速度快（幾十至幾百us）、分辨率高外，還有價(jià)錢便宜的優(yōu)點(diǎn)，普遍被應(yīng)用于微電腦的接口設(shè)計(jì)上。
以輸出8位的ADC0804動(dòng)作來說明“連續(xù)漸進(jìn)式A/D轉(zhuǎn)換器”的轉(zhuǎn)換原理，動(dòng)作步驟如下表示（原則上先從左側(cè)最高位尋找起）。
第一次尋找結(jié)果：10000000 （若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位=假設(shè)位=1）
第二次尋找結(jié)果：11000000 （若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位=假設(shè)位=1）
第三次尋找結(jié)果：11000000 （若假設(shè)值》輸入值，則尋找位=該假設(shè)位=0）
第四次尋找結(jié)果：11010000 （若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位=假設(shè)位=1）
第五次尋找結(jié)果：11010000 （若假設(shè)值》輸入值，則尋找位=該假設(shè)位=0）
第六次尋找結(jié)果：11010100 （若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位=假設(shè)位=1）
第七次尋找結(jié)果：11010110 （若假設(shè)值≤輸入值，則尋找位=假設(shè)位=1）
第八次尋找結(jié)果：11010110 （若假設(shè)值》輸入值，則尋找位=該假設(shè)位=0）
這樣使用二分法的尋找方式，8位的A/D轉(zhuǎn)換器只要8次尋找，12位的A/D轉(zhuǎn)換器只要12次尋找，就能完成轉(zhuǎn)換的動(dòng)作，其中的輸入值代表圖1的模擬輸入電壓Vin
ADC0804工作過程如下圖所示，ADC0804的工作時(shí)序圖（Timing Diagrams）： （欲詳細(xì)了解工作過程，可以結(jié)合ADC0804使用手冊(cè)）
四、ADC0804工作過程及原理
圖6給出的其實(shí)就是使ADC0804正確工作的軟件編程模型。由圖可見，實(shí)現(xiàn)一次ADC轉(zhuǎn)換主要包含下面三個(gè)過程：
1.啟動(dòng)轉(zhuǎn)換：由圖6中的上部“FIGURE 10A”可知，在CS信號(hào)為低電平的情況下，將WR引腳先由高電平變成低電平，經(jīng)過至少tW（WR）I 延時(shí)后，再將WR引腳拉成高電平，即啟動(dòng)了一次AD轉(zhuǎn)換。
注：ADC0804使用手冊(cè)中給出了要正常啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換WR的低電平保持時(shí)間tW（WR）I的最小值為100ns，即WR拉低后延時(shí)大于100ns即可以，具體做法可通過插入NOP指令或者調(diào)用delay（）延時(shí)函數(shù)實(shí)現(xiàn)，不用太精確，只要估計(jì)插入的延時(shí)大于100ns即可。
2．延時(shí)等待轉(zhuǎn)換結(jié)束：依然由圖6中的上部“FIGURE 10A”可知，由拉低WR信號(hào)啟動(dòng)AD采樣后，經(jīng)過1到8個(gè)Tclk+INTERNAL Tc延時(shí)后，AD轉(zhuǎn)換結(jié)束，因此，啟動(dòng)轉(zhuǎn)換后必須加入一個(gè)延時(shí)以等待AD采樣結(jié)束。
注：手冊(cè)中給出了內(nèi)部轉(zhuǎn)換時(shí)間“INTERNAL Tc”的時(shí)間范圍為62～73個(gè)始終周期，因此延時(shí)等待時(shí)間應(yīng)該至少為8+73=81個(gè)時(shí)鐘周期。比如，若R為150K， C為150pF，則時(shí)鐘頻率為Fclk=1/1.1RC=606KHz，因此時(shí)鐘周期約為Tclk=1/Fclk=1.65us。所以該步驟至少應(yīng)延時(shí)81*Tclk=133.65us. 具體做法可通過插入NOP指令或者調(diào)用delay（）延時(shí)函數(shù)實(shí)現(xiàn)，不用太精確，只要估計(jì)插入的延時(shí)大于133.65us即可。
3.讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果：由圖6的下部“FIGURE 10B”可知，采樣轉(zhuǎn)換完畢后，在CS信號(hào)為低的前提下，將RD腳由高電平拉成低電平后，經(jīng)過tACC的延時(shí)即可從DB腳讀出有效的采樣結(jié)果。
注：手冊(cè)中給出了tACC的典型值和最大值分別為135ns和200ns，因此將RD引腳拉低后，等待大于200ns后即可從DB讀出有效的轉(zhuǎn)換結(jié)果。具體做法可通過插入NOP指令或者調(diào)用delay（）延時(shí)函數(shù)實(shí)現(xiàn)，不用太精確，只要估計(jì)插入的延時(shí)大于200ns即可。
ADC0804手冊(cè)給出的ADC轉(zhuǎn)換時(shí)序圖
圖7：ADC0804手冊(cè)給出的電器特性表
對(duì)采樣值進(jìn)行運(yùn)算變換，換算出實(shí)際的滑動(dòng)變阻器輸入電壓值。 對(duì)于任何一個(gè)A/D采樣器而言，其轉(zhuǎn)換公式如下：
五、ADC0804在單片機(jī)中的簡(jiǎn)單應(yīng)用舉例
如下圖所示，本例ADC0804中的VCC=5V， VREF/2引腳懸空（懸空則相當(dāng)于與VCC共接5V電源），因此ADC轉(zhuǎn)換的參考電壓為VCC的值，即5V。VIN-接地，而VIN+連接滑動(dòng)變阻器RV1的輸出，因此VIN+的電壓輸入范圍為0V～5V，正好處于參考電壓范圍內(nèi)。
引腳CS接地， WR和RD分別連接單片機(jī)的P3^6和P3^7引腳，而DB0~DB7連接單片機(jī)的P1口。
P0口接數(shù)碼管的段選線，P2口低四位接數(shù)碼管的位選線。
程序主要實(shí)現(xiàn)以下功能：
?。?）控制ADC0804芯片對(duì)VIN（+）引腳輸入的電壓值進(jìn)行正確采樣，讀取采樣結(jié)果。
?。?）對(duì)采樣值進(jìn)行模數(shù)變換，將轉(zhuǎn)換后數(shù)字量后顯示在4段數(shù)碼管上。 C程序如下：
#include 《reg51.h》
#include 《intrins.h》
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char sbit wr=P3^6; sbit rd=P3^7;
uchar code dis［］={0xc0，0xf9，0xa4，0xb0，0x99，0x92，0x82，0xf8，0x80，0x90};//共陽顯示代碼
void delay（uint x） //延時(shí)函數(shù) delay（1）延時(shí)0.992ms，大約為1ms {
uchar i;
while（x--）
for（i=0;i《120;i++）;
void display（uchar db） //數(shù)碼管顯示函數(shù)，用于顯示模數(shù)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字量 {
uchar bw，sw，gw; //bw，sw，gw分別等于db百位，十位，個(gè)位上的數(shù) bw=db/100; sw=db%100/10; gw=db%10;
P2=0x01; //點(diǎn)亮第一只數(shù)碼管
P0=dis［bw］&0x7f; //最高位置0，點(diǎn)亮第一只數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)， delay（5）;
P2=0x02; //點(diǎn)亮第二只數(shù)碼管 P0=dis［sw］; delay（5）;
P2=0x04; //點(diǎn)亮第三只數(shù)碼管 P0=dis［gw］; delay（5）;
P2=0x08; //點(diǎn)亮第四只數(shù)碼管
P0=dis［0］; //第四只數(shù)碼管一直顯示0 delay（5）; }
void main（） {
uchar i; while（1） { wr=0; //在片選信號(hào)CS為低電平情況下（由于CS接地，所以始終為低電平）， _nop_（）; //WR由低電平到高電平時(shí)，即上升沿時(shí)，AD開始采樣轉(zhuǎn)換
wr=1;
delay（1）; //延時(shí)1ms，等待采樣轉(zhuǎn)換結(jié)束
P1=0xff; //這條語句不能少，我也還不知道為什么
rd=0; //將RD腳置低電平后，再延時(shí)大于135ns左右（這里延時(shí)1us），
_nop_（）; //即可從DB腳讀出有效的采樣結(jié)果，傳送到P1口
for（i=0;i《10;i++） //刷新顯示一段時(shí)間
display（P1）; //顯示從DB得到的數(shù)字量
}
}
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