第 5 章 单片机及嵌入式系统的课程教学
5.5 A/D 转换
int a;
a=serial_getchar();
beep();
printf("Rev a = %d\n",a);
}
AS-UII 的 JC 发射程序：
void main() {
int a=0;
serial_putchar(a);
beep();
printf("Sen a = %d\n",a);
}
5.5 A/D 转换
A/D 转换器是将模拟量转换为一定进制的数字量。A/D 转换器大多是将电压量转换为正 比的二进制数字量，乘以转换系数后可获得电压的数值量，也有先将电压量转换为时间或频 率，然后再经计数得到电压的数值量。
A/D 转换器的电路主要由时钟脉冲发生器、逻辑电路、移位寄存器 aN-1,...a1,a0、D/A 电路及其开关指令数字寄存器 BN-1,...B1,B0 构成。其转换原理如图 5.8 所示。该图以八位 以及 0～10V 量程的 A/D 转换器为例说明采样原理。假设欲测量的采样电压 Vinp=6.6 伏，则 A/D 转换器的工作流程是：当启动脉冲输入后，控制逻辑开始工作，它使移位寄存器初始化 为零，同时给时钟脉冲开门，系统在时钟脉冲节拍控制下同步工作。第一个时钟脉冲控制移 位寄存器、D/A 数据寄存器的最高位 a7 和 B7 置“1”，其余各位置“0”。二进制数 10000000 加到 D/A 转换器上，这时 D/A 转换器的输出电压
VDA= =5v
图 5.8 A/D 转换电路逐步逼近原理图
AS-UII 的 ASBUS 总线上有 A/D 转换接口。可以直接对模拟量进行转化。以红外测距卡为例 来说明 A/D 转换原理。
用 AS 红外测距卡可以精确地测量 10cm～80cm 范围内障碍物的距离。通过测量发射和反 射红外光之间的相位差来测量物体的距离。红外测距卡能够把相位差的变化转化为输出电压 的变化，输出电压可以通过红外测距的信号线（黄）接到微控制器的 A/D 转换口上。在这里，
红外测距卡的输出端通过 ASBUSB 接入模拟信号输入口 PE5 口（如图 5.9 所示）。因此，在插 传感器的插针时要注意插针的方向。红外测距卡通过电压的变化来反映测量距离的变化，它 可以连续的读出距离，被测物体带色并不影响其测距功能，并且不需要多余的外接电路，操 作简单。
PE5
VCC GND
ASBUSB ASBUSA
图 5.9 连线原理图 参数说明：
1．测试距离：10cm ～ 80cm；
2．输出终端电压：Vo 0.5 ～2.25V 3．提供电压：Vcc=5V
4．平均电流：Imax=50mA
使用说明
AS 红外测距卡的安装如图 5.10 所示，安装使用时请注意以下几点：
图 5.10 红外测距卡安装示意图
1、 模拟口转接卡上的 ASBUSA 插针对应主板上的 ASBUSA 插槽，ASBUSB 插针对应 ASBUSB 插槽；
2、 AS 红外测距卡的头部引出线有三根，红色为电源线，黑色为接地线，黄色为信号 线，应分别与 ASDIY 板上的电源、接地和信号线相连接；
3、 红外测距卡输出的是电压的变化值，可以通过调用库函数 analog(5)来获得,但要 显示距离，则需要进行转换。在此提供一例程供读者参考，因不同的红外测距卡可 能有差别，必须要实测参数。
使用前最好进行标定。标定方法与普通传感器标定相似。测试距离（10cm ～ 80cm）
与输出终端电压：Vo（L=80cm 时） 0.5 ～2.25V；
10cm : 2.25v;
20cm : 1.25v;
40cm : 0.78v;
60cm : 0.5v;
图 5.11 测量距离与 A/D 值之间关系图 例程：
int irdata[4]={10,20,40,60};
int irADValue[4]={114,64,40,25};
void main()
{ while(1) {
printf("dis=%d\n",iranger());
wait(0.3);
} }
int iranger() { int i,data;
data=analogport(5);
if(data>120) return -1;
for(i=0;i<4;i++) {
if(data>irADValue[i]) {
return (irdata[i]);
} } return -1;
}