AD转换及数码管显示单片机课程设计说明书

1、题目及要求1第1章单片机最小系统21.1 STC89C51RC单片机21.2 电源电路21.3 时钟电路21.4 复位电路2第2章硬件设计52 .1数码管53 .2A/D转换器52.3电路设计5第3章软件设计54 .1程序流程图53.2程序设计5第4章应用系统实现55 .1硬件连接54.2程序下载5参考文献题目及要求题目：AD转换及数码管显示要求：使用C语言编程；使用ADC0809通道4,将电位计输入的模拟量转换为数字量;并将转换后的数字量显示在三位数码管上。第1章单片机最小系统1.1 STC89C51RC单片机STC89C51RC/RD+系列单片机是宏景科技推出的新一代超强抗干扰、高速、低功

2、耗的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟机器周期和6时钟机器周期可任意选择，最新的D版内部集成MAX810专用复位电路。特点：(1) .增强型6时钟机器周期和12时钟机器周期8051CPU(2) .工作电压：5.5V3.4V(5V单片机)(3) .工作频率范围：040MHz,相当于普通8051的080MHz.实际工作频率可达48MHz.(4) .用户应用程序空间4K/8K/16K/16K/20K/32K/64K字节(5) .片上集成1280字节、512字节RAM(6)通用I/O口(32、36个)，复位后：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉(普通8051传统I/O口)P0口

3、是开漏输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，需加上拉电阻。(7) .EEPROM功能(8) .看门狗(9) .内部集成MAX810专用复位电路(D版才有)，外部晶振20M以下时，可省外部复位电路(10) .共3个16位定时器/计数器，其中定时器0还可以当成2个8位定时器使用(11) .外部中断4路，下降沿中断或低电平触发中断，PowerDown模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒(12)通用异步用行口(UART),还可用定时器软件实现多个UART(13).工作温度范围：07C/40+85CJT2;T1.0JvccT2EK.Pt.1PD.CAIjOPi，3PC.ADIPt3

4、FMZ.AD2FL*FO,PLj咫.山孙PLSF3.3心于FL7PQ.S.AD6UST瓠：皿fZCDP3.07aTO.-P3.1.ALE-PKOCTslcFl2FZD；至日？3.3F2P7,A15TOF3.4P2.6,A14T1FlJ?'2.5AD嬴PS.6prH4也鹏ElP3.-P2.3/A11XTAL：P二二A105TAL1及1A9vssP2.CAS图1-1STC89C51RC/RD单片机1.2 电源电路本例在Vcc端加载+5V电源1.3 时钟电路时钟电路的两端接到单片机的18(XTAL2)和19(XTAL1)弓1脚,晶振采用12MHZ,两端各接一个30pF的电容。如图13所示C1

5、C2>KTAL1KTAL2图1-3时钟电路1.4 复位电路复位电路复位电路有两种：上电自动复位和上电/按键手动复位。在这里我采用上电自动复位，如图所示一般R1选10K欧姆，C3选10uF,C3另一端施加+5V电源。图1-4复位电路第2章硬件设计2.1数码管本题用的是四位一体8段共阳极数码管。其中引脚12、9、8、6为共阳端；11、7、4、2、1、10、5、3、分别控制A、B、C、D、E、F、G、DP的二极管的亮灭。如图所示30L.I9IJ14MM图2-1四位一体8段共阳极数码管2.2A/D转换器ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它

6、是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。1. ADC0809的内部逻辑结构由下图可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。8路报1阡黄籁t±l粮存器址存诲图2-2-1ADC0809的内部逻辑结构2. ADC0809引脚结构如图2-2-2ADC0809各脚功能如下：D7-D0:8位数字量输出引脚。IN0-IN7:8位模拟量输入引脚。VCC:

7、+5V工作电压。GND:地。REF(+):参考电压正端。REF(-):参考电压负端。START:A/D转换启动信号输入端。ALE:地址锁存允许信号输入端。(以上两种信号用于启动A/D转换)EOC:转换结束信号输出弓I脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。OE:输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。CLK:时钟信号输入端(一般为500KHz)。A、B、C:地址输入线。图2-2-2ADC0809的引脚结构3. ADC0809应用说明(1) .ADC0809内部带有输出锁存器，可以与AT89S51单片机直接相连。(2) .初始化时，使ST和OE信号全为低电平。(3) .送要转换的哪一通

8、道的地址到A,B,C端口上。(4) .在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。(5) .是否转换完毕，我们根据EOC信号来判断。(6) .当EOC变为高电平时，这时给OE为高电平，转换的数据就输出给单片机了。2.2.1电路设计本设计采用8位A/D转换芯片ADC0809,通道4输入模拟信号。经A/D转换后由P1口输入单片机，再通过P0口输出、数码管显示。数码管共阳端则由P2口控制显示。为了防止电流过大烧毁数码管，故在P0口处接入A331G9引脚型号的排阻。C1ARV126，27U31k2812345C325I7SEG-MPX4-BLUEC224三C1232ST22722pFC222pFU

9、119R110kC310uF156RP1IN0CLOCKIN1STARTIN2IN3EOCIN4IN5OUT1IN6OUT2IN7OUT3OUT4ADDAOUT5ADDBOUT6ADDCOUT7ALEOUT8VREF(+)VREF(-)OEADC08096ST/7EOC/10CLK|_°E_11/EOC2|卜SI3l/CLK41ZC35"厂C26CC17i8i21D720D619D5718D418D315D214D1M7D09OEXTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2XTAL2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6RSTP0.7

10、/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10PSENP2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P10P30/RXDP1.1P3.1/TXDP1.2P3.2/INT0P1.3P33/INT1P1.4P3.4/T0P1.5P3.5/T1P1.6P3.6/WRP1.7P3.7/RD189-AT89C512930.3TT.39383736T3534333221T22 23724 2526727728|11D1、12D2、13D314D4x15D5、16D617D7、10D04-2345i6r7i8i9i图1-1ADC0/809模数转换与显示电路3

11、.1程序流程图第3章软件设计3.2程序设计：本例使用KeiluVision2进彳TC语言编译。KeiluVision2是德国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，使用接近于传统c语言的语法来开发，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用，而且大大的提高了工作效率和项目开发周期，他还能嵌入汇编，您可以在关键的位置嵌入，使程序达到接近于汇编的工作效率。KEILC51标准C编译器为8051微控制器的软件开发提供了C语言环境，同时保留了汇编代码高效，快速的特点。C51编译器的功能不断增强，使你可以更加贴近CPU本身，及其它的衍生

12、产品。C51已被完全集成到uVision2的集成开发环境中，这个集成开发环境包含：编译器，汇编器，实时操作系统，项目管理器，调试器。uVision2IDE可为它们提供单一而灵活的开发环境。C语言代码：/名称：ADC0809模数转换与显示/说明：ADC0809采用通道4输入的模拟量，转换后的结果显示在数码管上</#include<reg52.h>#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar/数码管段定义ucharcodeLEDData"0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7

13、f,0x6f;/ADC0809弓唧定义sbitOE=P1A0;sbitEOC=P1A1；sbitST=P1A2;sbitCLK=P1A3;/延时子程序voidDelayMS(uintms)uchari;while(ms-)for(i=0;i<120;i+);/显示结果voidDisplay_Result(uchard)P2=0x08;/第4只管显示个位数P0=LEDDatad%10;DelayMS(5);P2=0x07;/第3只管显示十位数P0=LEDDatad%100/10;DelayMS(5);P2=0x02;P0=LEDDatad/100;DelayMS(5);/第2只管显示百位数

14、voidmain()TMOD=0x02;TH0=0x14;TL0=0x00;IE=0x82;TR0=1;P1=0x4f;while(1)ST=0;ST=1;ST=0;while(EOC=0);OE=1;Display_Result(P3);OE=0;/T0定时器中断给ADC0809提供时钟信号voidTimer0_INT()interrupt1CLK=!CLK;/选择ADC0809的通道4/启动转换/等待转换结束/允许输出/显示A/D转换结果/关闭输出/ADC0809时钟信号第4章应用系统实现4.1 硬件连接4.1.1 单片机最小系统连接将STC89C51RC单片机安装在面包板合适位置，然后依

15、次连接好单片机最小系统个硬件。4.1.2 ADC0809模数转换器的连接首先用导线依次将P0口与ADC0809上的OE、EIOC、START(ALE与其短接)、OLK、ADDA、ADDB、ADDC接口相连接；再将P3弓脚依次与OUT1OUT8引脚相连接。最后Vcc与Ref(+)弓I脚接+5V电压，GND与Ref(-)引脚接地。再次检查确保线路连接无误。4.1.3 四位一体8段共阳极数码管的连接先将排阻共阳端接入+5V电源，再将剩余8只引脚依次与P0口引脚相连，然后把数码管上A、B、C、D、E、F、G、DP的LED灯对应的引脚(编号为11、7、4、2、1、10、5、3)依次通过导线与P0口引脚相

16、连。数码管的共阳端9、8、6号引脚则通过导线与P2.1、P22P2.3弓唧相连。4.1.4 电位器的连接将三脚电位器的两端分别接电源和接地线，中间引脚则通过导线与模数转换器IN4引脚相连。4.2 程序下载本题通过USBTTL/USBSTCISP将程序烧录到单片机内。4.2.1 产品介绍自主开发的USB-TTL/STC-ISP在线编程器使用USB接口，为笔记本电脑用户解决没有串口而不方便编程STC系列单片机的问题，本下载器低价格、高性能，是工厂、学校、个人等开发STC系列单片机的首选优秀工具。特点：1 .支持USB1.1或USB2.0通信；2 .全面支持WIN98、WINMEWIN2000WIN

17、XPVISTA、WIN7等操作系统；3 .采用USB口供电，板内带有500mA自恢复保险丝或保险电阻，保护电脑主板不被意外烧毁；4 .在对芯片编程时可以使用目标系统本身电源，也可以使用编程器从USB口取电供给目标板，但应保证目标标电流不大于500mA,以免不能正常编程；5 .编程完成不影响目标板的程序运行；6 .支持STC全系列芯片烧录；7 .编程器提供3.3V与5V的电压输出接口；8 .速度比并口编程更快更稳定，更方便笔记本电脑用户使用；9 .采用进口原装芯片，能进行高速稳定编程；4.2.2驱动安装及硬件连接1 .解压USB-TTL客户包，首先安装驱动程序，XP用户安装“PL-2303Win

18、XPDriverInstaller”,Vista或Win7用户安装"PL-2303Vista&Win7DriverInstaller双击相应的驱动程序进入安装过程，所有选项全部默认直接下一步直到安装完成；PL-2303VistMin7DriverInstaller.aSetup,exeFL-2303WiraPDriverInst.-2 .安装完驱动程序后，将USB-TTL插入电脑，电脑会提示发现新硬件，此时别动电脑，电脑会自动安装完驱动程序并提示安装完成；3 .此时电脑设备管理器中会出现相应的串口设备，注意记住COM号，下图例为COM4如果电脑自动分配超过COM9应手动将其改

19、回COM9以下，手动更改右击这个串口设备在属性里面可以找到更改串口号的地方；$电池满口(COM箱LPT)ProlificU£B-tQ-£eri&lCemmPort(COM4)工h十算机L灼小4 .至此驱动程序安装完成。4.2.3 上位机软件从客户包中可以找到相应的STC烧录软件，其分为中文版及英文版两种，自行选择使用：STC-KP-V4,83-NOT-£ETUP<HrNESE(tP5；Jt£j§5STC4SP-V4.0e-NOT-SETUP-ENGUSH(5%SM选择相应的软选，双击将其解压至指定文件夹后，打开相应文件夹，找到“S

20、TCISPV483,双击将其运行：STC_ISF_¥463axe运行软件界面如下:-Ssl*ctMCVTyp*选择单片机型号MCUtype(STC89C51RCAPMemoryAaXte口口口口0FFF£te健/步骤大口产nFile/打开文件度件范围内未用区域埴皿）起帕地址（HEX）校胺和|d'P打开文件前武缓冲打开程序文件|uIp打耳交件前济:加巾打.砰EEP：叩M女埒SttjO/aa：Stl«tCUFort.NuB.ud/选撑串行口，量高波!mDM:ICOM7二|:.:最高波特率：115200请推试at高最低波符率或使最高端率=最低波特幸：河口三步骤4

21、：设置本报和右下方他项中的选项Iloublespeed/双倍速二16T/殁陪速,'*12T/单倍速振荡酸大器噌益：cL/2咐ingfullT】n如需低功耗，IEMHh以下振荡器增益可选1/2gain下次冷启动FLQ/PL1岸与下裁无关L等于W0才可下装,怏逮后劲内部扩展却X-RAN；C禁止访问什允许访问G鬻推荐）下次下载用户应用程序时将数据Flash区一并CYBSB0Et.p5/步骤5:DowidoKi/Tft先点下稿按钮再MClLt电复位-冷尼动Eg-Dqhd!ad/重复下载程序文件Lm一串口助手I工程文件FrogjamFile："IFSF_00-01OOQOOO00000

22、00Q100000OOCKteO000000003000000000400000000050oooa000060000000007000口。ooaoeooooa000090W00OOOOAD0000ooooeooooaOOOOCO0000OOOODO00ODOOQOEO0000OOOOFO0000oooioooooaOQOUO00oolei050403Q2OODOOOOOOOOOOOOODDolQoo'o口uocuqoo'qoqq口。QOOOOOOOQOOQOOQOQOooooooooooooooooooOOOOOOOODOODOOOOOOOOOOOOQOOQOOOOOOOOo

23、oooooooooooooooooooooooooooooooooooOCIQOmoclooJOocloooooooooooooooooolKIoooogooooMooMooooOToooogoooogooooooooooooooooooooooOOOOODOOOOOOOOOOOOooooooooooooooooooooooooooooooooooooOOOOOOOOOOOOOODOODoooooooooooooooooooooooo-ooooooooooooooooooooooooooOODOOOOOOOOOOOOODD0000000-000-000-00000ooooooooooooooo

24、oooooooooooooooooooooOODOOOOOOOOOOOOODDooooooooooooooooooOOOOOOQOQO-OOOOOOOO_uooooooooooooooooo选项目定义下载脱机下威检查KU选项|自动噌量|rsrDEWLDownlo也“下载用户软件启动内部看门狗后只有停电关看门狗才复位关看门狗r每校下载前重新调入已打开在皴冲区的文件，方便调试使用厂当目棕代同发生变化后自动调入文件，并立即发送下载命令以下功能对部分单片机有效ALEpin用作4.5G仍为ALE单片机出厂时的缺省设置是llF1.0/F1.1I!与下载无关，AF3.0/RMP,P3.WTjcD逋过RS-2

25、32转冲器连接到电跑的普通RS-维单口就可以下载,编程用户应樵锚朝机为虢庐应用程序区了如果单片就在正富工作时F3,O/RxD外播的是RS-485/成功计SRRFC12源关注www.STCMCU.com网站，及时升的下载成功声音提示二resrw重复不载间隔时间静）54.2.4 烧录文件烧录软件设置：1 .选择单片机型号：步骤L£/叱tMCUType选择单片机型号MCUTypegMoryE皿爵|STC8fiC51EC30000OFFF2 .加载需要烧录的文件，应为hex或bin格式：.£t灯2/步骤£：山皿File/打开文件曳件范围内未用区域埴00）起始地址肺工）校验

26、和Iis'rb打开文件前清口冲打开程序支件0|P打开文件前清。缓冲打开EEFROM文件3 .设置串口号及波特率：丸电血/步骤于S红“tCOMFort,MaxBaud/选择串行口，最高波恃率COM：com?二最高波特率：115200请尝试提高最低波特率或使最高波特率=最低波特率：|2400jJ注意此步的串口号即是以上在设备管理里面对应的串口号，必须对应，波特率采用默认无须设置。4 .以上软件设置基本完成，其它高级设置请自行摸索或查阅相关资料。连接您的目标板系统：5 .软件设置完后，需要将编程器与您的目标板相连接，STC系列单片机都是通过串口烧录程序，即是串口TXD及RXD两条数据线，另加上GND及VCC即可。如果你的目标板有其它的电源供电，可以不接编程器的VCC线，只需TXD、RXDGND三根即可。如果没