导言
自然界存在的信号一般为模拟信号，在测控体系中一般将收集到的模拟信号数字化，然后交给微处理器或微操控器进行处理。因而模数转化器成为测控体系中不行短少的部分。ADC081S051 模数转化器是国家半导体公司出产的低功率单通道CMOS 8位A/D转化器，它选用串行外设接口方法进行数据输出。与传统的器材不同的是，传统器材的采样速率是固定的，而ADC081S051 的采样速率能够在200~500 KSPS 范围内可变。
ADC081S051 的数据输出是串行数据输出，它与SPI、QSPI 等一些规范相兼容。它的作业电压范围在2.7~5.25 V,因而能够选用3 V或许5 V电源供电。它能够运用于便携式体系、长途数据收集、仪器与操控体系等范畴。具有体积小、转化速度快、运用简略等长处。
1 ADC081S051 引脚及功用
ADC081S051 是8 位的逐次迫临模数转化器，其封装方式选用6?lead LLP封装，管脚图如图1所示。引脚的功用扼要分类阐明如下。
VA:正电源引脚，一般接+5 V或许+3 V.
GND:正电源地和信号地VIN:模拟信号输入引脚，信号改变范围在0~VA之间。
SCLK:数字时钟信号输入，该信号直接操控转化和输出进程。
SDATA:数字信号输出，输出采样在SCLK 引脚下降沿被确定。
C-S-:芯片挑选，在下降沿开端一个转化进程。
2 ADC081S051 的运用方法
2.1 采样扩大电路的规划
传感器输出的模拟信号一般都比较弱小，须通过扩大器对信号进行扩大，然后在送到A/D转化器进行模数转化，最终交由处理器进行处理。
图2是一个有用的采样扩大电路，它由两级扩大电路组成，榜首级扩大电路选用AD620AN扩大器，第二级选用OP07 扩大器。传感器的输出信号接到AD620AN扩大器的第2、3 管脚，选用差动输入，AD620AN具有极高的输入阻抗，对电压失调、温度漂移和共模信号有着极好的抑制作用，AD620AN的扩大倍数由电阻R1 决议。通过AD620AN扩大后的信号，通过两个RC一阶低通滤波器，送到第二级扩大电路OP07的同相输入端进行扩大。
第二级扩大电路具有调零和扩大功用。扩大后的信号又通过一个RC一阶低通滤波器，输入到ADC081S051模拟信号输入引脚VIN,进行模数转化。
2.2 转化进程
ADC081S051的串行接口时序图如图3所示。上电后，片选C-S 有必要从高电平转化到低电平，才干开端一个作业进程。当C-S 由高变低时，它初始化一个转化进程和数据传输。在C-S 的下降沿，SDATA 管脚脱离高阻态，转化器从采样形式转化到坚持形式，采样数据跟着SCLK时钟脉冲的参加，在时钟脉冲的下降沿从SDATA管脚一位一位串行输出。在SCLK 的第13个脉冲的上升沿，转化器从坚持形式转化到采样形式。SCLK的第16个下降沿之后或许在C-S 的上升沿，SDATA管脚从头回到高阻态。在一个转化进程完结之后在C-S 从头变成低电平开端另一个转化进程之前有必要满意必定的闲暇时刻，才干确保下一次转化作业正常。要想从ADC081S051 读出一个完好的采样数据，在C-S 下降沿和上升沿之间，有必要参加16个SCLK 时钟脉冲，不然读出的数据是无效数据。从SDATA管脚输出的数据格式是，3个先导0位，接着是8位数据位，在8位数据位之后接着是4个尾部0位。
3 ADC081S051 与51 系列单片机的接口及收集程序
现在运用的51系列单片机一般不带SPI硬件接口，为了使不带SPI 硬件接口的单片机与ADC081S051 衔接，能够用并口和软件功用来完成SPI功用。其硬件接口如图4所示。
下面是选用C51编写的A/D转化程序，ad_data是采样值。
4 结语
本文介绍了ADC081S051的主要特点、作业原理以及运用，由于ADC081S051 具有低功耗、采样转化速度快、运用简略等长处，能广泛运用于测控体系、便携式体系等范畴中，本规划通过实践验证，功能牢靠。
