基于ADC0809的数字电压表.doc

南京信息工程大学南京信息工程大学单片机课程设计 题 目： 基于ADC0809的数字电压表 学生姓名: 乔冬春 学 号: 20091305064 所在学院: 电子与信息工程学院_ 专 业: 电子信息工程 指导老师： 邹应全 二0一一年十二月十九日目录摘要关键词 3前言 3硬件电路设计 3软件设计 8调试过程 8实物图 9结束语 10附 系统程序 11 基于ADC0809的数字电压表南京信息工程大学电子与信息工程学院 乔冬春 南京210044摘要：本文主要介绍了一个基于STC89C52单片机的数字电压表，描述了利用ADC089进行电压采集转换，同时通过1602液晶显示的过程。关键词：STC89C52；ADC089；1602；电压表；单片机一、 前言随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术，同时各种电子器件技术的发展，为我们的生产生活带来了许许多多的便利，从最初的数码管到如今的液晶，人们的视觉体验得到了极大的提高。同时AD转换技术发展，将人类从模拟时代带入了数字时代，极大地简化了人类的工作量，对生产力的发展起到了巨大的推动作用。二、 硬件电路设计单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。系统方框图电压采集处理电源电路AD转换模块液晶显示模块串口模块STC89C52复位电路时钟电路2.电路各模块分析2.1 STC89C52特性分析STC89C52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。使用STC公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完 全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于 常规编程器。STC89C52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2个数据指针，2个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口， 片内晶振及时钟电路。另外，STC89C52 可降至0Hz 静态逻 辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工 作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结， 单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。2.2 时钟电路 2.3 复位电路2.4 串口模块2.5 AD转换模块ADC0809引脚分布1. IN0-IN7为模拟量输入端2. CLOCK为外部时钟输入端3. OUTPUT ENABLE为输出使能端4. ADD A/ADD B/ADD C为地址端5. ADC0-ADC7为数字量输出端6. EOC为转换结束信号段7. VREF+为正参考电压端（一般接VCC）8. VREF-为负参考电压输入端（一般接地）9. VCC电源输入端（接+5V）10. GND 为接地端2.6 液晶显示模块1602液晶各引脚1. VSS为接地端2. VDD 接+5V3. V0为液晶显示偏压信号4. RS为数据/命令选择端5. R/W为读/写信号选择端 一般接地6. E使能信号7. DB0-DB7为数据/命令输入端8. BLA为背光源正极9. BLK为背光源负极2.7电压采集处理模块为扩展量程，故在AD模拟量输入端，采用电阻串联分压，再用软件处理的方法将电压表5V量程扩展至15V。2.7元器件清单名称数量STC89C521ADC08091MAX23211602液晶111.0592晶振1按键1排针3排10uf电解电容130pf瓷片电容6510K电阻310K电阻1自锁开关1USB母口1串口母口110K电位器1各芯片底座3三、软件设计开始初始化主程序AD转换程序数据处理液晶显示四、 调试过程一开始现根据自身水平，选择题目，考虑到测温等题目选择的同学较多，同时，同时自己对ADC0809和1602液晶已经比较熟悉的现状，故决定选择这两个器件作为，题目的主要元器件。现根据自身想法，开始画电路图，在用altium designer画好图之后，便开始着手买元器件，进行焊接工作， 在焊接时，主要考虑到布线不相互干扰，同时尽量美观，所以在焊接上花了一些时间，不过在此过程中也犯了一些错误，在ADC0809和STC89C52的连接电路中，由于一开始未能正确理解数字量输出端高位和低位的，这给接下来的软件设计部分带来较大麻烦。在进行软件设计时，先设计整个执行流程图，由于过程并不复杂，所以在程序设计时，总体较顺利，出了上面提到的由于硬件焊接错误所造成的迟滞，还有一个就是对字符的定义上出了问题，在AD转换完之后，进行数据处理，一个变量被定义成unsigned char 型，最高只有65536，而在运算过程中，是超过这个值的，所以一开始显示的数值始终不正确，后来经过严密审查，终于发现问题所在。在整个设计过程中，很多同学的热心帮忙也为设计工作带来了许多方便，故因要多交流，很多困扰的问题便迎刃而解了。五、 实物图正面反面六、 结束语通过本次设计，让我对单片机以及液晶和AD有了更深刻的认识，同时明白一个道理，在做设计的时候一定要做到有条不紊，尽量将所有东西拆分成各个小模块进行处理，最后进行组合拼接，调试，这样不仅可以节约成本，而且方便扩展，同时要注意他人交流，闭门造车是没有出路的，在坚持独立自主的基础上，增强与他人交流，学习他人经验，以人之长补己之短，最终实现共赢。附件：系统程序#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define Data P0#define adcdat P1 /adc数据口，接单片机 P1，可根据硬件连接进行修改sbit rs=P21;sbit e=P20;sbit ale_start=P22; /ale srart 两个引脚因时序要求可接在一起，节约引脚sbit oe=P24;sbit eoc=P23;sbit clk=P25; /adc采样时钟信号，由定时器产生，大约500klong value;long tt;uchar code tip=CURRENT VOLTAGE:;uchar *ptr1=tip;uchar code disp_table=0123456789.V ;uchar disp_buf6; /可用来显示电压/* 微秒延时函数 */void delayus(uchar i) while(i-);/* 毫秒延时函数 */void delayms(uint z)uint i,j;for(i=z;i0;i-)for(j=110;j0;j-);/*/* 写入命令函数 */*/void WriteCommand(unsigned char c) delayms(5);/操作前短暂延时，保证信号稳定 e=0; rs=0; _nop_(); e=1; Data=c; e=0;/*/* 写入数据函数 */*/void WriteData(unsigned char c) delayms(5); /操作前短暂延时，保证信号稳定 e=0; rs=1; _nop_(); e=1; Data=c; e=0; rs=0;/*/* 写入字节函数 */*/void ShowChar(unsigned char pos,unsigned char c) unsigned char p; if (pos=0x10) p=pos+0xb0; /是第二行则命令代码高4位为0xc else p=pos+0x80; /是第二行则命令代码高4位为0x8 WriteCommand (p);/写命令 WriteData (c); /写数据/*/* 写入字符串函数 */*/void ShowString (unsigned char line,char *ptr,uchar num) unsigned char l,i; l=line4; for (i=0;inum;i+) ShowChar (l+,*(ptr+i);/循环显示16个字符/*/* 初始化函数 */*/void InitLcd() delayms(15); WriteCommand(0x38); /display mode WriteCommand(0x38); /display mode WriteCommand(0x38); /display mode WriteCommand(0x06); /显示光标移动位置 WriteCommand(0x0c); /显示开及光标设置 WriteCommand(0x01); /显示清屏/*/* AD转换 */*/void adc0809()oe=0;delayus(20);ale_start=0; delayus(20);ale_start=1;delayus(20);ale_start=0; /ale和start正脉冲，锁存地址，同时启动AD转换while(!eoc); /等待转换结束oe=1; /输出使能delayus(20);value=adcdat; /value 采集到的电压值的数字量范围0255delayms(50);oe=0;delayms(300);/* AD转换后进行数据处理比较*/void compare(void)adc0809();tt=value*1500/255;delayms(10);/*刷新当前显示*/void new_disp_buf(void)compare();disp_buf0=disp_tablett/1000;/1disp_buf1=disp_tablett%1000/100; /2disp_buf2=disp_table10;/.disp_buf3=disp_tablett%100/10; /dudisp_buf4=disp_tablett%10; /disp_buf5=disp_table11;/ V/*当前电压显示*/void displaycurrent(void)new_disp_buf(); /显示前先刷新缓冲区ShowString (0,ptr1,16); /在第一行显示ShowString (1,disp