08-11串行ad转化器TLC549的设计应用-王超Word格式文档下载.docx
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11 月15 日至 11 月26 日 共 2 周
指导教师（签字）
系主任（签字）
摘要 4
正文 5
1系统方案 5
2理论分析与计算 6
3程序与电路设计 7
3.1程序流程图：
7
3.2电路设计 14
4结果分析 18
5总结 19
设计体会及今后的改进意见 20
参考文献 21
摘要：
本文对这次程序设计进行了详细的说明，对系统方案，理论分析与计算，
电路与程序设计，结果分析，总结等各项进行了汇总说明。
这次我们的单片机课程设计任务是串行AD转换器TLC549的应用，本单片机程序设计主要功能体现在将电压送到
TLC549芯片中并连接到MCS-51单片机，实现利用串行AD转换器TLC549采集电压信号，显示，并能用键盘设定电压上下限，超限报警等。
该项应用在实际应用中良好，具有一定的应用价值。
关键词：
TLC549，AD转换，功能
正文
1系统方案
本次程序设计是利用串行AD转换器TLC549采集电压信号，显示；
并能用键盘设定电压上下限，超限报警。
利用TLC549进行电压数据采集。
TLC549是美国德州仪器公司生产的8位串行A/D转换器芯片，可与通用微处理器、控制器通过CLK、CS、DATAOUT三条口线进行串行接口。
具有4MHz片内系统时钟和软、硬件控制电路，转换时间最长17μs，TLC548允许的最高转换速率为45500次/s，TLC549为40000次/s。
总失调误差最大为±
0.5LSB，典型功耗值为6mW。
采用差分参考电压高阻输入，抗干扰，可按比例量程校准转换范围，VREF-接地，VREF+－VREF-≥1V，可用于较小信号的采样。
当CS为高时，数据输出（DATAOUT）端处于高阻状态，此时I/OCLOCK不起作用。
这种CS控制作用允许在同时使用多片
TLC548、TLC549时，共用I/OCLOCK，以减少多路（片）A/D并用时的I/O控制端口。
可通过对cs的控制来实现对电压信号的采集。
数字信号的显示则是将转换器采集的电压数据信息惊醒数据处理并传到74LS164中，并将数据通过7段数码管显示出来。
在设计程序的最后还要进行键盘警报设计，通过键盘设置上下限，并设置警报。
2理论分析与计算
此次设计是通过TLC549进行模数转换.LC549该时钟与I/OCLOCK是独立工作的，无须特殊的速度或相位匹配。
TLC549通过CLK、CS、DATAOUT三条口线单片机进行串行接口，尤其是CS，CS制来控制ad转换。
当CS为高时，数据输出（DATAOUT）端处于高阻状态，此时I/OCLOCK不起作用。
这种CS控制作用允许在同时使用TLC549时，共用I/OCLOCK，以减少多路（片）A/D并用时的I/O控制端口。
（1）将CS置低。
内部电路在测得CS下降沿后，再等待两个内部时钟上升沿和一个下降沿后，然后确认这一变化，最后自动将前一次转换结果的最高位（D7）位输出到DATA
OUT端上。
（2）前四个I/OCLOCK周期的下降沿依次移出第2、3、4和第5个位
（D6、D5、D4、D3），片上采样保持电路在第4个I/OCLOCK下降沿开始采样模拟输入。
（3）接下来的3个I/OCLOCK周期的下降沿移出第6、7、8（D2、D1、D0）个转换位，
（4）最后，片上采样保持电路在第8个I/OCLOCK周期的下降沿将移出第
6、7、8（D2、D1、D0）个转换位。
保持功能将持续4个内部时钟周期，然后开始进行32个内部时钟周期的A/D转换。
第8个I/OCLOCK后，CS必须为高，或I/OCLOCK保持低电平，这种状态需要维持36个内部系统时钟周期以等待保持和转换工作的完成。
如果CS为低时I/OCLOCK上出现一个有效干扰脉冲，则微处理器/控制器将与器件的I/O时序失去同步；
若CS为高时出现一次有效低电平，则将使引脚重新初始化，从而脱离原转换过程。
在36个内部系统时钟周期结束之前，实施步骤
（1）－（4），可重新启动一次新的A/D转换，与此同时，正在进行的转换终止，此时的输出是前一次的转换结果而不是正在进行的转换结果。
若要在特定的时刻采样模拟信号，应使第8个I/OCLOCK时钟的下降沿与该时刻对应，因为芯片虽在第4个I/OCLOCK时钟下降沿开始采样，却在第8个I/OCLOCK的下降沿开始保存。
通过对CS的控制来控制芯片，进行ad转换，采集电压信号并传送至单片机中。
数字显示：
将单片机采集的数字信号传送至74LS164中，利用程序进行数据处理，将十六进制转换成十进制，并通过7段数码管显示出来。
最后进行键盘设置上下限程序设置，并通过电路警报显示出来。
3程序与电路设计
初始化：
P1置0，P3.2置低
启动TLC549AD转换 CS置低，读取数据
A是否小于下限
否
是
调用延迟子程序，CLR C
再次启动AD转换
结束
启动报警
程序流程图
程序：
;
72H储存下限电压
73H储存上限电压
K0
BIT
P2.0;
（下限按键控制开始）
K1
P2.1;
（上、下限个位--按键减）
K2
P2.2;
（上、下限个位--按键加）
K3
P2.3;
（上、下限十位--按键减）
K4
P2.6;
K5
P2.7;
（下限按键控制结束）
CLKBITP3.4DO BITP3.5CS BITP3.1KEYEQU40HORG0000HLJMPMAINORG0050H
MAIN:
CLRP3.2
AD:
MOV30H,#00HMOV31H,#00HMOV32H,#00HMOV72H,#01H
JB K0,KEY_BOARD
SETBDOSETBCSCLRCLK
CLR CS ;
启动转换
ACALLREADSETBCSACALLDELAY
再次AD启动转换
ACALLREADSETBCSACALLDIS
ACALLDISPLAYCLRC
SETBp3.2MOVA,KEY
CJNEA,72H,AAA
AAA:
JC AD
CLRP3.2 ;
超过报警灯亮
LCALLDELAY2SJMPAD
*****************AD转换读入数据
READ:
MOVC,DO
RLCA
MOVR7,#07HRE:
SETBCLK
NOPNOP
CLRCLKNOP
NOP
MOVC,DORLCA
DJNZR7,RESETBCLKNOP
RET
***********键盘扫描KEY_BOARD:
MOV A,72H
MOV 60H,AANL A,#0FH
MOV 70H,A;
储存个数位数字
KEYSET:
MOV A,60HANL A,#0F0HSWAP A
MOV 71H,A;
储存十位数字
JB K1,GEDECJB K2,GEADDJB K3,SHIDECJB K4,SHIADD
GEDEC:
DEC70H
JB K5,DEFACALLDELAY1JMPADDD
GEADD:
MOVA,70HINCA
MOV70H,AACALLDELAY1JMPADDD
SHIDEC:
DEC71HACALLDELAY1JMPADDD
SHIADD:
MOVA,71HINCA
MOV71H,AACALLDELAY1JMPADDD
DEF:
MOV A,71HSWAP AORL A,70HMOV 72H,A
ACALLDELAY1LCALLDISPLAY1LJMP AD
ADDD:
ACALLDELAY1LCALLDISPLAY1MOVp2,#00hSJMP KEYSETRET
********************数据处理DIS:
MOVR2,A
MOVA,R2MOVB,#51DIVAB
MOVDPTR,#TBB
MOVKEY,A
MOVCA,@A+DPTRMOV30H,A
MOVA,B
CLRF0;
F0=0SUBBA,#1AHMOVF0,CMOVA,#10MULAB
MOVB,#51DIVAB
JBF0,LOOP2ADDA,#5
LOOP2:
MOVDPTR,#TAB
MOVCA,@A+DPTRMOV31H,A
MOVA,BCLRF0
SUBBA,#1AHMOVF0,CMOVA,#10MULAB
MOVB,#51DIVABADDA,#5
*********************显示DISPLAY:
MOV A,31H
MOV R7,#8CC:
JB ACC.7,AA
MOV P1,#00HCLR P1.0
JMP BB
AA:
BB:
SETBP1.0
CLR P1.1SETB P1.1RL A
DJNZ R7,CC
MOVA,30HMOVR7,#8
GG:
EE:
FF:
JB ACC.7,EECLR P1.0
JMP FF
SETB P1.0
CLRP1.1SETBP1.1RLA
DJNZ R7,GGACALLDELAY1ACALLDELAY1
*********************显示1DISPLAY1:
MOVA,71H
MOVR7,#8
MOVDPTR,#RETABMOVCA,@A+DPTR
CC1:
JB ACC.7,AA1
MOVP1,#00hCLR P1.0
JMP BB1
AA1:
BB1:
GG1:
EE1:
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