LUẬN VĂN: ỨNG DỤNG KIT 8051 DÙNG ĐỂ CHUYỂN ĐỔI A/D & D/A

Vào đầu những năm thập niên 60, kỹ thuật số đã đưa vào ứng dụng trong thực tế nhưng ở phạm vi nhỏ. Cho đến ngày hôm nay kỹ thuật số đã được phát triển một cách mạnh mẽ và được ứng dụng vào mọi lãnh vực của cuộc sống. Từ những chiếc máy vi tính (computer), máy CD, máy VDC, truyền hình số … cho đến các băng diã CD đã dần dần thay thế các máy và băng từ tín hiệu tương tự (analog) bởi bộ phân giải rộng, độ chính xác cao và dễ dàng trong quá...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
LUẬN VĂN:ỨNG DỤNG KIT 8051 DÙNG ĐỂ CHUYỂN ĐỔI A/D & D/A BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ LUẬN VĂNĐề tài : ỨNG DỤNG KIT 8051 DÙNG ĐỂ CHUYỂN ĐỔI A/D & D/A Sinh viên thực hiện : NGUYỄN VŨ ANH DUY Lớp : 95 KĐĐ Giáo viên hướng dẫn : LÊ THANH ĐẠO TPHCM, tháng 2-20PHẦN DẪN NHẬPI – ĐẶT VẤN ĐỀ: Vào đầu những năm thập niên 60, kỹ thuật số đã đưa vào ứng dụng trong thựctế nhưng ở phạm vi nhỏ. Cho đến ngày hôm nay kỹ thuật số đã được phát triển mộtcách mạnh mẽ và được ứng dụng vào mọi lãnh vực của cuộc sống. Từ những chiếcmáy vi tính (computer), máy CD, máy VDC, truyền hình số … cho đến các băng diãCD đã dần dần thay thế các máy và băng từ tín hiệu tương tự (analog) bởi bộ phân giảirộng, độ chính xác cao và dễ dàng trong quá trình xử lý tín hiệu. Tuy nhiên trong cuộcsống hằng ngày chúng ta lại thường tiếp xúc với những tín hiệu tương tự nhiều hơn.vd: Điện thoại, sóng đài truyền hình, dòng điện sinh hoạt, âm thanh … vì thế phải cầncó một sự chuyển đổi từ tín hiệu tương tự (Analog) – số (Digital) để xử lý dữ liệu, sauđó lại chuyển đổi ngược lại từ số (Digital) – tương tự (Analog) để đưa vào điều khiển,khống chế thiết bị. Đó là những lý do để em thực hiện đề tài này.II – MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI Có rất nhiều phương pháp để thực thi việc chuyển đổi A/D và D/A  Sử dụng vi mạch số  Sử dụng vi xử lý  Sử dụng vi điều khiển Với đề tài này em sử dụng vi điều khiển để thực hiện việc chuyển đổi A/D vàD/A Mục đích: Chuyển đổi tín hiệu Analog – Digital để xử lý, sau đó chuyển đổingược lại từ Digital – Analog để điều khiển, khống chế thiết bị Yêu cầu: Hiểu rõ về kỹ thuật số, các quá trình chuyển đổi A/D và D/A bêntrong những vi mạch chuyên dụng (IC ADC 0809 và DAC 0808), nắm vững cách sửdụng kết nối phần cứng và phần mềm của KIT 8051.III – GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Do sự chuyển đổi A/D và D/A để điều khiển và xử lý bằng KIT 8051 rất phongphú và đa dạng mà kiến thức của em thì còn rất nhiều hạn chế đặt biệt đối với vi điềukhiển 8051 là phần không có trong chương trình giảng dạy của nhà trường, chủ yếu làem tự tìm tòi học hỏi, nghiên cứu là chính. Bên cạnh đó chỉ với thời gian 6 tuần để tìmhiểu, viết luận văn và thi công thì đề tài này em xin được trình bày và thực hiện mộtquá trình chuyển đổi A/D và D/A cơ bản nhất. Ngày 25 Tháng 02 Năm 2000 Sinh viên thực hiện Nguyễn Vũ Anh DuyChương I BIẾN ĐỔI TƯƠNG TỰ – SỐ VÀ SỐ – TƯƠNG TỰA – BIẾN ĐỔI TƯƠNG TỰ SỐ (ADC): Biến đổi tương tự – số (analog – digital) là thành phần cần thiết trong việc xử lýthông tin và các cách điều khiển sử dụng phương pháp số. Tín hiệu thực ở Analog.Một hệ thống tiếp nhận dữ liệu phải có các bộ phận giao tiếp Analog – Digital (A/D). Các bộ chuyển đổi tương tự số, viết tắt là ADC thực hiện hai chức năng cơ bảnlà lượng tử hóa và mã hóa. Lượng tử hóa là gán cho những mã nhị phân cho từng giátrị rời rạc sinh ra trong quá trình lượng tử hóa.I – TỔNG QUÁT 1 – Quan hệ In – Out: Biến đổi AD có tính chất tỉ lệ. Tín hiệu vào Analog được biến đổi thành mộtphân số X bằng cách so sánh với tín hiệu tham chiếu Vref. Đầu ra của bộ ADC là mãcủa phân số này. Bất kỳ một sai số tín hiệu Vref nào cũng sẽ dẫn đến sai số mức ra, vìvậy người ta cố gắn giữ cho Vref càng ổn định càng tốt. Vref ADC Vin Digital output Hình 2.1 Quan hệ vào ra các khối ADC Nếu bộ ADC xuất mã ra gồm n bit thì số mức ra rời rạc là 2n. Đối quan hệ tuyếntính, tần vào được lượng tử hóa theo đúng mức này. Mỗi mức như vậy là một tín hiệuAnalog được phân biệt với hai mã kế tiếp nhau, nó chính là kích thước của LSB (LeastSignificant Bit). FSQ=LSB= 2N Trong đó : Q : Lượng tử LSB : bit có trọng số thấp nhất FS : giá trị toàn thang Tất cả các giá trị Analog của lượng tử Q được biểu diễn bởi mã số, mà mã nàytương ứng với giá trị trung bình của lượng tử (có thể hiểu là giữa khoảng LSB) gọi làmức ngưỡng. Các giá trị Analog nằm trong khoảng từ mức ngưỡng sai biệt đi ± ½ LSBvẫn được thể hiện bằng cùng một mã, đó là sai số lượng tử hóa. Sai số này có thể sẽgiảm đi bằng cách tăng số bit trong mã ra bộ ADC. 2 – Độ phân giải: Là giá trị biến đổi nhỏ nhất của tín hiệu vào ra được yêu cầu để thay đổi mã lênmột mức. Độ phân giải được đưa ra với giả thiết lý tưởng. 3 – Đ ...