在單片機應用系統中，常需要將檢測到的連續變化的模擬量如電壓、溫度、壓力等轉換成數字量，才能輸入單片機中進行處理。本文中，筆者以ADC0809在瓦斯檢測監控控制系統中的應用為例，介紹了并行A/D轉換器ADC0809及其接口電路的應用。

　　一、瓦斯檢測監控控制系統

　　瓦斯檢測監控控制系統主要由ADC0809、AT89C51單片機、繼電器和風扇等組成。系統中應用的80C51系列單片機在片內無A/D轉換電路，當需要輸入模擬信號時，常使用A/D轉換器ADC0809進行模擬量到數字量的轉換。系統中應用的瓦斯傳感器，根據瓦斯濃度輸出4～20mA的電流，轉換電路將4～20mA的電流轉換成0～5V的電壓。ADC0809將0～5V的電壓轉換成單片機能夠識別的數字量（不同的瓦斯濃度對應不同的數字量），單片機系統判斷當前數字量是否大于警戒值，從而正確控制繼電器。當繼電器得電時，兩臺風扇同時啟動。風扇1通過空氣管道，向礦井吹入新鮮空氣；風扇2通過空氣管道，從礦井吸出含有瓦斯氣體的空氣，逐漸降低礦井中瓦斯氣體的濃度，保證礦井的安全，避免瓦斯爆炸事故的發生。其中，將瓦斯氣體濃度的模擬量轉換成單片機識別的數字量是瓦斯檢測監控控制系統的技術關鍵。

　　二、A/D轉換

　　A/D轉換的目的是把模擬量電壓轉換為N位數字量。設D為N位二進制數字量，UA為電壓模擬量，UREF為參考電壓，其轉換關系為：UA=D×UREF/2N（其中：D=D0×20+D1×21+…+DN-1×2N-1）。A/D轉換器的主要性能指標有轉換精度和轉換時間。轉換精度通常用分辨率和量化誤差來描述；轉換時間指A/D轉換器完成一次A/D轉換所需的時間，轉換時間越短，適應輸入信號快速變化的能力越強。A/D轉換器按照轉換原理可分為逐次逼近式、雙積分式和V/F變換式。

　　三、并行A/D轉換器ADC0809及其接口電路

　　ADC0809為8通道8位CMOS逐次逼近式A/D轉換器，是美國國家半導體公司產品，也是目前國內應用較廣泛的8位通用A/D芯片。圖1為ADC0809與AT89C51的連接電路。

　　ADC0809中IN0～IN7是8路模擬信號輸入端。ADDA、ADDB、ADDC是8路模擬信號轉換選擇端，通過其數字組合選擇IN0～IN78路A/D通道。CLOCK是外部時鐘輸入端，時鐘頻率高，A/D轉換速度快，允許范圍為10～1280kHz；通常由AT89C51ALE端直接或分頻后與ADC0809的CLOCK端相連接。D0～D7是數字量輸出端。OE是A/D轉換結果輸出允許控制端。

　　OE=1，允許將A/D轉換結果從D0～D7端輸出。START是啟動A/D轉換信號輸入端。當START端輸入一個正脈沖時，立即啟動ADC0809進行A/D轉換。EOC是A/D轉換結束信號輸出端，高電平有效。UREF（+）、UREF（-）是正負基準電壓輸入端。

　　四、ADC0809轉換數據傳送

　　A/D轉換后得到的數據應及時傳送給單片機進行處理。數據傳送的關鍵問題是如何確認A/D轉換的完成，因為只有確認完成后，才能進行傳送。因此，可采用定時傳送方式、查詢方式和中斷方式等。定時傳送方式對于A/D轉換器來說，轉換時間作為一項技術指標是已知的。如ADC0809轉換時間為128μs，相當于6MHz的MCS-51單片機有64個機器周期。可據此設計一個延時子程序，A/D轉換啟動后即調用此子程序，延遲時間一到，轉換恰好完成，接著就可進行數據傳送。查詢方式A/D轉換芯片表明轉換完成的狀態信號，如ADC0809的EOC端。因此，可以用查詢方式測試EOC的狀態，即可確認轉換是否完成，是否要接著進行數據傳送。中斷方式把表明轉換完成的狀態信號（EOC）作為中斷請求信號，以中斷方式進行數據傳送。無論使用哪種方式，一旦確定轉換完成，即可通過指令進行數據傳送。

　　在工業現場控制中，當輸入信號是模擬量時，一般要進行A/D轉換后，才能送給單片機系統，單片機系統根據得到的數字量，進行判斷控制。以上分析表明，在瓦斯檢測監控控制系統的實際應用中，A/D轉換器ADC0809及其接口電路的使用方法是穩定可靠的。