基于51单片机和ADC0809的数字电压表设计

ID:102668 · 发表于 2016-1-14 00:06

本课题是利用单片机设计一个数字电压表，能够测量0－5V之间的直流电压值，四位数码显示，使用的元器件数目较少。外界电压模拟量输入到A/D转换部分的输入端，通过A/D转换变为数字信号，输送给单片机。然后由单片机给数码管数字信号，控制其发光，从而显示数字。
注：因为ADC0809的通道选择端口是使用插针，做出电路板后再用导线连起来的，在程序里也少了通道选择的语句，请注意一下。
一.原理图

二.仿真图

三.存储空间定义

（1）70H用于存放A/D转换结果，71H、72H、73H、74H分别存储显示用的三位数据如表所示。

（2）地址30H～39H存放显示在数码管上0～9的数。如表所示。

四.程序

程序可分为数据采集系统、数据转换系统、显示系统，这三部分先独立测试，然后整体调试。
①数据采集系统：因为ADC0809本身并没有内部时钟，需要外部时钟来提供工作的时钟频率。如果利用单片机ALE端脚提供的频率为6MHZ，而ADC0809工作的频率在10KHZ-1MHZ。因此，需要增加含触发器功能的器件，从面增加了系统的复杂程度。后来，最终用软件编程来提供ADC0809工作的时钟频率，从而解决了这个问题。
②显示系统的调试：要显示的数据存放在71H、72H、73H、74H单元中，先在30H~39H分单元中存放0~9的数，运行显示程序，进行查表指令，察看显示的结果是否与存放值一样。在测试的过程中发现小数点没有显示，通过下面几条指令，把小数点显示出来。
MOVC A,@A+DPTR
         CJNER2,#0FEH,NOT_ONE    ;不是左边第一个数码管，则转移
         ORL A,#80H             ;左边第一个数码管显示小数点
NOT_ONE: MOVP0,A                ;数码管段选

(1) 汇编语言程序清单
QIAN  EQU  71H
BAI EQU 72H
SHI EQU 73H
GEWEI EQU 74H    ;71H-74H存放显示数据，依次为个位、十位、百位、千位
SHUJU EQU 70H       ;地址70H存放采集数据
ST  BITP3.0          ;START和ALE共用一个端口
OE  BIT P3.6
EOC BIT P3.7
CLK BITP3.3
ORG  0000H
LJMP  START
ORG 0030H
TAB:  DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH

START:
MAIN:    LCALL  TEST             ;数据采集函数
LCALL TURNDATA          ;数据处理函数
         LCALL  DISPLAY          ;显示函数
         LJMP MAIN

DELAY:       MOV R7,#06H       ;约延时1.5ms
LOOP1:    MOV  R6,#0FFH
LOOP2:    DJNZ R6,LOOP2
         DJNZR7,LOOP1
   RET

TEST:    CLR  ST
      CLR  OE
         SETB ST
      CLR  ST                ;ST端口下降沿，开始转换
LOOPCLK: SETBCLK                ;由软件来提供ADC0809工作的时钟频率
      CLR  CLK
      JNB EOC,LOOPCLK       ;EOC=1时，退出循环
         SETBOE                ;转换后数据的传送
      MOV P1,#0FFH          ;P1端口读数据，需先给高电平
      MOV A,P1
      CLR  OE
      MOV SHUJU,A          ;存储数据到地址70H
   RET

TURNDATA:
      MOV  A,SHUJU
      MOV  B,#51
      DIV AB                   ;余数在B,相除以后C=0
      MOV  QIAN,A          ;储存千位
         CLR  F0
      MOV A,B
      SUBBA,#1AH          ;A减去26，测试上面AB相除时，余数与26相比较
      MOV F0,C                ;余数<26，则C=1，不用加5调整
      MOV  A,#10
      MUL  AB
      MOV  B,#51
      DIV  AB
      JB F0,LP1
      ADD A,#5                ;若AB相除后B>=26，百位加五
LP1:    MOV BAI,A                ;储存百位
CLR  F0
         MOV A,B
         SUBBA,#1AH
      MOV  F0,C
      MOV  A,#10
      MUL  AB
      MOV  B,#51
      DIV  AB
      JB F0,LP2                ;F0=1时，转移
      ADD A,#5                ;若AB相除后B>=26，十位加五
LP2:    MOV SHI,A                ;储存十位
      CLR  F0
      MOV  A,B
         SUBBA,#1AH
      MOV  F0,C
      MOV  A,#10
      MUL  AB
      MOV  B,#51
      DIV  AB
      JB F0,LP3                ;F0=1时，转移
      ADD A,#5                ;若AB相除后B>=26，个位加五
LP3:    MOV GEWEI,A             ;储存个位
   RET

DISPLAY:
MOV  R1,#4             ;循环四次
      MOV R2,#0FEH
      MOV  R0,#71H          ;存放显示初始地址
XIANSHI:
MOV DPTR,#TAB
         MOVA,@R0
         MOVCA,@A+DPTR
         CJNER2,#0FEH,NOT_ONE    ;不是左边第一个数码管，则转移
      ORL A,#80H             ;左边第一个数码管显示小数点
NOT_ONE: MOVP0,A                ;数码管段选
         MOVP2,R2                ;数码管位选
         LCALLDELAY             ;延时
      MOV A,R2
      RL A                ;循环左移
      MOV R2,A
         INCR0                ;选取下一个地址
      DJNZ  R1,XIANSHI
   RET
END

(2) C语言程序清单
#include<reg51.h>
sbit CLK=P3^3;
sbit OE=P3^6;
sbit ST=P3^0;
sbit EOC=P3^7;
unsigned int dianya;
unsigned char code table[]={
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71};

void delay(unsigned int z)
{
while(z--);
}

void ADC_0809()
{
unsignedchar temp=2;
ST=0;
OE=0;
ST=1;
ST=0;
CLK=1;
CLK=0;
CLK=1;
CLK=0;
while(!EOC)
{
   CLK=1;
   CLK=0;
}
OE=1;
P1=0xff;                      //读取P1端口数据
temp=P1;
dianya=(unsigned int)temp*19.53;
OE=0;
}

void Vpp_Show()
{
unsignedchar qian,bai,shi,ge;
qian=dianya/1000;
bai=dianya00/100;
shi=dianya0/10;
ge=dianya;
P2=0xfe;
P0=table[qian]|0x80;                //显示小数点
delay(50);
P2=0xfd;
P0=table[bai];
delay(50);
P2=0xfb;
P0=table[shi];
delay(50);
P2=0xf7;
P0=table[ge];
}
void main()
{
while(1)
{
   ADC_0809();
   Vpp_Show();

}
}

                                                                  (技术部)