8.7.3- 串行AD转换器MAX187（教案）-《单片机技术与应用》同步教学（化学工业出版社）

教案 编号：PTzZ-169 流水号：168 （首页）共 4页 课程 《单片机技术与应用》 一体化 理论 章节（课题）及内容 串行A/D转换器MAX187 班级日期 中职 2024.04 授课方式 讲授与任务驱动相结合 课时 1 作业题数 1 拟用时间 40分钟 教学目标 使学生理解以下理论知识： · 了解串行A/D转换器的基本原理和作用。 · 掌握MAX187芯片的引脚功能、工作原理及典型应用电路。 · 学会使用MAX187进行串行模数转换实验。 教学资源准备 多媒体设备 课本教材 学生练习素材 教学重点 1. MAX187的基本工作原理。 2. MAX187的典型应用电路设计。 3. MAX187的串行模数转换实验操作。 教学难点 1. MAX187的串行接口时序控制要求。 2. MAX187与微处理器的接口技术。 教学方法 讲授法、任务驱动法、演示法、体验探究法等。 1. 直观展示法：利用多媒体课件、实物展示和电路图等方式，帮助学生直观理解MAX187的工作原理和应用电路。 2. 讲解与示范法：结合实例，讲解MAX187的使用方法和注意事项，并进行示范操作。 3. 分组实验法：将学生分成若干小组，进行MAX187的串行模数转换实验，培养学生的动手能力和协作精神。 授课教师： 审阅签名： 教学过程 教学活动内容 时间分配教学方法 课前导入 1. 回顾并行A/D转换器的基本原理和作用，引出串行A/D转换器的优势和特点。 2. 介绍MAX187的基本特性和应用领域，激发学生的学习兴趣。 2分钟 讲授新课 练习指导 MAX187是一款12位串行输入、逐次逼近型模数转换器（ADC），适用于低功耗、高速数据采集系统。以下是关于MAX187芯片的引脚功能、工作原理及典型应用电路的详细介绍： **引脚功能**： 1. **DIN**：串行数据输入端，用于输入待转换的模拟信号。 2. **DOUT**：串行数据输出端，用于输出转换后的12位数字信号。 3. **SCLK**：串行时钟输入端，为MAX187提供时钟信号，控制数据传输。 4. **CS**：片选端，低电平有效，用于选择MAX187。 5. **SHDN**：关断控制端，低电平有效，可将MAX187置于低功耗模式。 6. **VREF**：参考电压输入端，用于提供参考电压，确保转换结果的准确度。 7. **AGND**：模拟地，用于为模拟输入信号提供一个公共的参考点。 8. **VDD**：正电源端，为MAX187提供工作所需的电源。 **工作原理**： MAX187采用逐次逼近算法进行A/D转换。在转换过程中，MAX187内部的逐位倒置的二进制搜索算法会开始执行。首先，最左边的位（最高位）被设置为1，其余位被设置为0。然后，根据比较器的输出来决定该位是保持为1还是变为0。这个过程会一直持续到最低位为止。最后，搜索到的二进制数就是转换结果。 **典型应用电路**： MAX187的典型应用电路主要包括与微控制器或微处理器的接口电路。以下是一个简化的应用电路示例： 1. 将MAX187的DIN、DOUT、SCLK和CS引脚分别连接到微控制器的相应I/O端口。 2. 为MAX187提供稳定的电源（VDD）和参考电压（VREF）。 3. 根据需要，可以将MAX187的SHDN引脚连接到微控制器的I/O端口，以实现低功耗模式控制。 4. 在微控制器中编写程序，控制MAX187的时序和数据传输，实现模数转换功能。 通过以上介绍，您可以更好地了解MAX187芯片的引脚功能、工作原理及典型应用电路。这将有助于您在使用MAX187进行模数转换时，更加顺利地完成设计和调试。 学会使用MAX187进行串行模数转换实验是电子技术学习过程中的一个重要环节。以下是一个基本的实验步骤，旨在帮助学生掌握MAX187的使用方法： ### 实验目的 1. 熟悉MAX187芯片的引脚功能和基本工作原理。 2. 学会搭建基于MAX187的串行模数转换电路。 3. 观察和理解模拟信号转换为数字信号的过程。 ### 实验器材 - MAX187芯片 - 模拟信号源（如电位器、函数发生器等） - 微控制器或逻辑分析仪（用于读取转换结果） - 电源 - 面包板或PCB板 - 跳线、电阻、电容等元件 ### 实验步骤 #### 1. 电路搭建 - 根据MAX187的数据手册，设计并搭建串行模数转换电路。确保正确连接VDD、GND、模拟输入端、串行数据输入/输出端、时钟输入端、片选端等。 - 如果需要观察转换结果，可以将串行数据输出端连接到微控制器或逻辑分析仪上