标题: ADC0804A/D转换器设计数字电压表设计报告与源码 [打印本页]

---

作者: xxmmba    时间: 2018-5-24 17:46
标题: ADC0804A/D转换器设计数字电压表设计报告与源码

用51单片机和ADC0804A/D转换器制作数字电压表

                 专业：通信工程

                 年级：2009级

                  学生：郭吕超

           目录

• 实验器件介绍………………………………………………………3
• 数字电压表仿真图…………………………………………………6
• 实验设计原理………………………………………………………7
• 数字电压表C语言程序…………………………………………..8
  

  

• 实验器件介绍
  

• ADC0804芯片介绍
  

ADC0804是一个8位CMOS型逐次比较式A/D转换器，具有三态锁存输出功能，最短转换时间为100us，其芯片实物图和引脚图如下：

CS:片选信号，低电平有效；

RD：外部读取转换结果的控制信号，当RD为高电平时，DB0-DB7为高阻态；当RD为低电平时，数据才会通过DB0-DB7输出；

WR:A/D转换器启动控制信号，当WR由高电平变为低电平时，转换器被清零，当WR由低电平变为高电平时，A/D转换正式开始；

CLK IN和CLK R:时钟输入端，在ADC0804片内有时钟发生器，采用内部时钟时，在CLK IN

CLK R 和地线之间连接RC电路即可，ADC0804的工作频率约为100-1460khz,若使RC

电路作为时钟，其振荡频率为1/（1.1RC）；

INTR：中断请求输出信号，当A/D转换结束时，INTR引脚输出低电平，只有当数据被取走后（单片机发出读数据指令），此引脚才会变为高电平；

VIN+和VIN-：差动模拟电压输入端，若输入为单端正电压，VIN-应接地，若差动输入，则输入信号直接加入VIN+和VIN-；

AGND.DGND:模拟信号地与数字信号地，若系统对抗干扰要求严格，则这两条地线必须分接

地；

VREF/2：参考电压值的一半，若在ADC0804组成的电路中需要的参考电压为5V，则此引脚可以悬空。若电路中需要使用的参考电压小于5V，即参考电压值的一半小于2.5V，这时可将此引脚连接到需要的参考电压值（如4V）的1/2电压值上（如 2V），在ADC0804芯片内部会自动判断参考电压的选择，当VREF/2引脚的电压值低于2.5V时，芯片会自动选择由VREF/2引脚电压放大2倍以后的电压值作为参考电压。

DB0-DB7：8位数字输出端。

• LCD1602液晶介绍
  

1602字符型LCD有16个引脚，其芯片实物图和引脚图如下：

1602字符型LCD具有较丰富的指令集，如下表：

下面介绍LCD1602引脚功能：

     VSS：电源地；

     VDD:+5V逻辑电源；

     VEE:液晶驱动电源；

     RS：寄存器选择(RS=1，数据；RS=0，命令)；

     R/W:读.写操作选择(R/W=1，读；R/W=0，写)；

     E：使能信号；

     DB0-DB7：数据总线；

Black1:背光电源线；

     Black2:背光电源地线；

• 数字电压表仿真图
  

• 实验设计原理
  

• 实验硬件设备：LCD1602液晶显示器一块，ADC0804芯片一片，两个滑动变阻器，一个150pF电容，两个200欧姆的电阻，一个10K欧姆的电阻，STC89C51芯片，电源，地线，按键（复位电路和晶振电路另加），杜邦线诺干。
• ADC0804在使用时，外围电压的连接比较简单，只需要对参考电压和时钟输入端进行设计即可。通常情况下，时钟的输入可以选用RC谐振电路，ADC0804可以进行A/D转换的时钟频率为100—1460KHZ，典型值为640KHZ，这里选用R=10K欧姆.C=150PF的谐振电路，利用公式1/(1.1RC)计算后，此时的时钟频率约为606KHZ，与典型值十分接近。
• 模拟电压的计算：这里选用的是8位A/D转换器，数值的变化范围是0—255(00H-FFH)，模拟电压的输入范围是0-5V，每个数码的变化，对应的电压值的变化为0.0196V，所以要计算模拟电压值，就可以利用下面的公式进行计算：                            V=D*0.0196
  

式中，V为计算出的模拟电压值，D为A/D转换器转换后的数字量。

• 克服浮点运算方法：从上式不难看出，在计算过程，需要乘以一个0.0196，这是一个小数，在计算机中称为浮点数。而对于8位单片机来说，不具有浮点运算能力，如果一定要计算浮点数，将占用单片机中大量的内存单元和CPU时间。这里采用一种简单的方法：就是将从A/D读取进来的数字量直接乘以196，即进行整数运算，运算结果是真正值的1000倍，这个整数运算的速度是非常快的，不会占用过多的CPU时间。由于是两个8位的二进制数相乘，得到的结果不会超过16位二进制数。
• 电压值的显示：最常用到的二进制转换成BCD码的方法是用除法。先用得到的16位二进制数除以10000，得到的商就是模拟电压值的整数部分（模拟电压的输入为0-5V，所以整数部分只有1位），得到的余数是模拟电压值的小数部分；接下来用余数除以1000，商是十分位，余数作为被除数再除以100，商为百分位，余数再除以10，商为千分位。这样就将16位的二进制数转换成了4位BCD码。
  

• 数字电压表C语言程序
  

//珞珈09级通信单片机实验 《AD转换器设计数字电压表》

1. #include<reg51.h>                                                            
   
2. #define uchar unsigned char        
   
3. #define uint unsigned int        
   
4. sbit lcd_rs=P2^0;                                             
   
5. sbit lcd_en=P2^1;                          
   
6. sbit cs=P2^7; //AD片选                                
   
7. sbit rd=P2^6;                              
   
8. sbit wr=P2^5;
   
9. sbit INTR=P3^2;//中断请求信号                                 
   
10. uint  temp,D1,D2,D3,D4;      
    
11. uint shu;
    
12. uint AD_read();
    
13. void delay(uint z);
    
14. void write_com(uchar com);
    
15. void write_date(uchar date);
    
16. void lcd_init();
    
17. void display(uchar qian,uchar bai,uchar shi,uchar ge);
    
18. void AD_init();
    
19. void AD_start();
    
20. 
    
21. void main()
    
22. {                           
    
23.         write_com(0x01);//清屏
    
24.         lcd_init();        
    
25.                             AD_init              ();
    
26.         while(1)
    
27.         {
    
28. 
    
29.                 AD_start();
    
30.                                                         while(INTR==1);//AD转换是否结束，结束为低电平
    
31.                                                           INTR=0;
    
32.                                                         shu=AD_read();
    
33.                 shu=shu*196;
    
34.                D1=shu/10000;//整数部分，0.0196v是最小变化量
    
35.                shu=shu%10000;
    
36.                D2=shu/1000;//十分位数
    
37.                shu=shu%1000;
    
38.                D3=shu/100;//百分位数
    
39.                shu=shu%100;
    
40.                  D4=shu/10;//千分位数
    
41.                 display(D1,D2,D3,D4);//显示LcD1602
    
42. 
    
43.            }               
    
44. }
    
45. 
    
46. 
    
47. 
    
48. void delay(uint z)
    
49. {
    
50.         uint x,y;
    
51.         for(x=z;x>0;x--)
    
52.                 for(y=110;y>0;y--);
    
53. }
    
54. 
    
55. 
    
56. 
    
57. void write_com(uchar com)
    
58. {
    
59.         P0=com;
    
60.         lcd_rs=0;
    
61.         lcd_en=1;
    
62.         lcd_en=0;
    
63.          delay(2);
    
64. }
    
65. 
    
66. 
    
67. 
    
68. void write_shu(uchar shu)
    
69. {
    
70.         P0=shu;
    
71.         lcd_rs=1;
    
72.         lcd_en=1;
    
73.         lcd_en=0;
    
74.         delay(5);
    
75. }
    
76. 
    
77. 
    
78. 
    
79. void lcd_init()
    
80. {
    
81. 
    
82. 
    
83.         lcd_en=0;
    
84.     write_com(0x01);//清屏
    
85.   write_com(0x06);//指针加减与移动
    
86.   write_com(0x0c);//光标
    
87.   write_com(0x38);//液晶初始化命令
    
88. 
    
89. }
    
90. 
    
91. 
    
92. void display(uchar qian,uchar bai,uchar shi,uchar ge)
    
93. {   
    
94.               write_com(0x80+0x02);
    
95.              write_shu('G');
    
96.                write_com(0x80+0x03);
    
97.              write_shu('u');
    
98.                 write_com(0x80+0x04);
    
99.              write_shu('o');
    
100.                 write_com(0x80+0x06);
     
101.              write_shu('L');
     
102.                write_com(0x80+0x07);
     
103.              write_shu('v');
     
104.                 write_com(0x80+0x09);
     
105.              write_shu('C');
     
106.                  write_com(0x80+0x0a);
     
107.              write_shu('h');
     
108.                write_com(0x80+0x0b);
     
109.              write_shu('a');
     
110.                 write_com(0x80+0x0c);
     
111.              write_shu('o');
     
112. 
     
113.                write_com(0x80+0x44);
     
114.              write_shu(0x30+qian);//0x30代表数字0
     
115. 
     
116.                write_com(0x80+0x45);
     
117.              write_shu('.');
     
118. 
     
119.                 write_com(0x80+0x46);
     
120.              write_shu(0x30+bai);
     
121.                                                          
     
122.                                                           write_com(0x80+0x47);
     
123.              write_shu(0x30+shi);
     
124. 
     
125.                                              write_com(0x80+0x48);
     
126.              write_shu(0x30+ge);
     
127. 
     
128.                                           write_com(0x80+0x49);
     
129.              write_shu('V');
     
130. }                       
     
131. 
     
132. 
     
133.   void AD_init()//AD初始化函数
     
134. {
     
135.     cs=1;
     
136.               wr=1;
     
137.               rd=1;
     
138.   }
     
139.   void AD_start()//AD启动
     
140. {              P1=0xff;
     
141.     cs=0;//开
     
142.               wr=0;
     
143.               wr=1;//写完后关闭
     
144.               cs=1;
     
145. }
     
146. uint AD_read()
     
147. {
     
148.     cs=0;
     
149.               rd=0;
     
150.               delay(1);
     
151.               temp=P1;
     
152.               rd=1;
     
153.               cs=1;
     
154. 
     
155.               return(temp);
     
156. }

复制代码

人间处处单片机

完整的Word格式文档51黑下载地址：
用ADC0804制作的数字电压表.doc (1.3 MB, 下载次数: 35)

2018-5-24 17:45 上传

点击文件名下载附件
下载积分: 黑币 -5

---

欢迎光临 (http://www.51hei.com/bbs/)

Powered by Discuz! X3.1