单片机原理与应用（C51编程+Proteus仿真） 习题及答案 刘霞 第9章模数数模转换习题答案

习题填空题单总线，只有信号线，既传输又传输数据。答：1根，输入，输出2．一个符合1-Wire协议的芯片都有位ROM，包括位的序列号、位的家族码和位的CRC码。答：64，48，8，83.DS18B20是数字温度传感器。答：单总线4.I2C器件都有的地址。答：唯一5.I2C串行总线有条信号线。答：两6.SPI总线是Motorola公司推出的一种串行通信方式。是一种三线同步总线。答：同步，全双工二.Proteus虚拟仿真设计任务：采用DS18B20测量温度，将采集的温度信息用LCD1602显示，并通过通过串口上传至计算机。计算机端采用串口助手接收。具有越线报警功能。答：1.硬件电路设计2.软件设计main.c/**********************************************************实现功能：数字温度计，要求：用1602液晶显示温度***********************************************************/#include<reg52.h>#include<LCD1602.h>#include<DS18B20.h>#include<stdio.h>#include<uart.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint sbitbuzzer=P1^4;//蜂鸣器 /************************主函数******************************/voidmain(){ uart_init(); EA=1; //开总中断 LCD_init(); delay(1000); while(1) { if(flag==0) //检测到flag=0，说明DS18B20存在 { DS18B20_Temperature();// write_cmd(0x80); write_str("Tem:"); write_data((Temperature/100)%10+48); write_data((Temperature/10)%10+48); write_data('.'); write_data(Temperature%10+48); write_data(0xdf); write_data('C'); if(Temperature/10>=25) { buzzer=0; } else { buzzer=1; } } delay(500); printf("Temperature=%d",Temperature/10);//串口打印结果 printf("C\r\n"); }}uart.c代码#include<uart.h>#include<delay.h>#include<stdio.h>#include<DS18B20.h>voiduart_init(){TH1=0xFD; //晶振11.0592mhz波特率设为9600TL1=0xFD;TMOD|=0x20; //定时器1方式2SCON=0x50; //串口接收使能ES=1; //串口中断使能TR1=1; //定时器1使能TI=1; //发送中断标记位，必须设置}uart.h代码#ifndefUART_H_#defineUART_H_voiduart_init();#endifds18b20.c代码#include<DS18B20.h>bitflag;uintTemperature=0;/************************DS18B20程序*************************/bitinit_DS18B20() //DS18B20初始化{ ucharnum; DQ=1; for(num=0;num<2;num++);//先拉高 DQ=0; for(num=0;num<200;num++);//480-960us powerup DQ=1; for(num=0;num<20;num++); //>60uswait flag=DQ; //响应 for(num=0;num<150;num++); // 60-240usds18b20存在信号 DQ=1; returnflag;}voidDS18B20_WR_CHAR(ucharbyte) //写一个字节（先写低位）{ ucharnum; ucharnum1; for(num1=0;num1<8;num1++) { DQ=0; //拉低 _nop_(); //下拉1us _nop_(); DQ=byte&0x01; for(num=0;num<20;num++); //>60uswait byte>>=1; DQ=1; //拉高 _nop_(); _nop_(); } }ucharDS18B20_RD_CHAR() //读一个字节（先读低位）{ ucharnum; ucharnum1; ucharbyte=0; for(num1=0;num1<8;num1++) { DQ=0; //拉低 _nop_(); DQ=1; for(num=0;num<1;num++);//<10us byte>>=1; if(DQ==1) byte|=0x80; for(num=0;num<20;num++);//>60us } returnbyte;}voidDS18B20_Temperature() //温度读取及处理函数{ uchartemperaturel=0; uchartemperatureh=0; if(init_DS18B20()==0) { DS18B20_WR_CHAR(0xcc);//跳过ROM DS18B20_WR_CHAR(0x44);//启动温度转换，结果存入内部RAM delay(1000); if(init_DS18B20()==0)//初始化返回值为0，器件存在 { DS18B20_WR_CHAR(0xcc);//跳过ROM DS18B20_WR_CHAR(0xBE);//启动温度转换，结果存入内部RAM _nop_(); temperaturel=DS18B20_RD_CHAR();//读温度低8位 temperatureh=DS18B20_RD_CHAR();//读温度高8位 Temperature=(temperatureh*256+temperaturel)*0.625;//转换为温度，温度比正常大10倍 init_DS18B20(); } }}DS18B20.h代码#ifndefDS18B20_H_#defineDS18B20_H_#include<reg52.h>#include<delay.h>sbitDQ=P1^3;//DS18B20数据端externuintTemperature;externbitflag;bitinit_DS18B20(); //DS18B20初始化voidDS18B20_WR_CHAR(ucharbyte); //写一个字节（先写低位）ucharDS18B20_RD_CHAR(); //读一个字节（先读低位）voidDS18B20_Temperature(); //温度读取及处理函数#endiflcd1602.c代码#include<LCD1602.h>/***********************LCD1602显示****************************/voidLCD_init() //LCD１６０２初始化{lcdrw=0;//先将RW拉低 lcden=0;//再把EN拉低 write_cmd(0x38);//显示模式设置 write_cmd(0x0c);//显示开关,光标没有闪烁 write_cmd(0x06);//显示光标移动设置 write_cmd(0x01);//清除屏幕 write_cmd(0x80);//把光标移到第一行第一个位置}voidwrite_cmd(charcmd)//写指令函数{ lcdrs=0; OUT=cmd; delay(1); lcden=1; delay(1); lcden=0;}voidwrite_data(uchardat)//写数据函数{ lcdrs=1; OUT=dat; delay(1); lcden=1; delay(1); lcden=0;}voidwrite_str(uchar*str)//写字符串函数{ while(*str!='\0') { write_data(*str++); delay(5); }}LCD1602.h代码#ifndefLCD1602_H_#defineLCD1602_H_#include<reg52.h>#include<delay.h>#defineOUTP2//LCD1602数据端sbitlcdrs=P1^0;//LCD1602命令数据控制端sbitlcdrw=P1^1;//LCD1602读写端sbitlcden=P1^2;//LCD1602使能端voidLCD_init();//LCD１６０２初始化voidwrite_cmd(ucharcmd);//写指令函数voidwrite_data(uchardat);//写数据函数voidwrite_str(uchar*str);//写字符串函数#endif3.仿真运行2.

Proteus

虚拟仿真设计任务：采用单片机作为核心元件，循环采集4路电压信号，并在LCD上实时显示采集的4路电压值，通过按键控制开始采集和停止采集。将采集的信号存在AT24C02存储器中。答：1.硬件电路设计2.软件设计main.c#include<reg52.h>#include<EX_interrupt.h>#include<LCD1602.h>#include<I2C.h>#include<PCF8591.h>#include<AT24C02.h>ucharadcval,flag;/************************主函数******************************/voidmain(){ ucharstr[10]; INT_init(); LCD_init(); I2C_init(); while(1) { if(flag==1) { adcval=GetADC_PCF8591(0x00);//启动AIN0通道开始转换 ADCvalToStr(str,adcval); write_add(0x01,adcval);write_cmd(0x80);//把光标移到第一行第一个位置write_str("I0:"); write_cmd(0x83); write_str(str);//显示AIN0通道采集电压 adcval=GetADC_PCF8591(0x01);//启动AIN1通道开始转换 ADCvalToStr(str,adcval); write_add(0x04,adcval);write_cmd(0xC0);//把光标移到第一行第一个位置write_str("I1:"); write_cmd(0xC3); write_str(str);//显示AIN1通道采集电压 adcval=GetADC_PCF8591(0x02);//启动AIN2通道开始转换 ADCvalToStr(str,adcval); write_add(0x07,adcval);write_cmd(0x89);//把光标移到第一行第一个位置write_str("I2:"); write_cmd(0x8c); write_str(str);//显示AIN2通道采集电压 adcval=GetADC_PCF8591(0x03);//启动AIN3通道开始转换 ADCvalToStr(str,adcval); write_add(0x0a,adcval);write_cmd(0xC9);//把光标移到第一行第一个位置write_str("I3:"); write_cmd(0xCc); write_str(str);//显示AIN3通道采集电压 } if(flag==2) { ; } }}PCF8591.c/********读取当前的ADC转换值，chn为ADC的通道号0~3***********/ #include<PCF8591.h> #include<AT24C02.h> ucharGetADC_PCF8591(ucharchn){ ucharadcdate; start();//发送启动信号 write_byte(0x90);//发送寻址写命令1001A2A1A0R/W=10010000 Ack(); //应答信号 write_byte(chn);//写入模数转换通道号 Ack();//应答信号 stop(); //发送停止信号 start();//发送启动信号 write_byte(0x91);//寻址PCF8591，指定后续为读操作 Ack(); //应答信号 read_byte();//先空读一个字节，提供采样转换时间 Ack(); //应答信号 adcdate=read_byte();// NoAck(); stop(); //发送停止信号 returnadcdate;}voidADCvalToStr(uchar*str,ucharval){val=(val*5*10)/256;str[0]=(val/10)+'0';str[1]='.';str[2]=(val%10)+'0';str[3]='V';str[4]='\0';}AT24C02.c#include<AT24C02.h>/**************