简易数字电压表 实验报告.docx
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简易数字电压表实验报告
简易数字电压表设计
实验报告
姓名陈秀秀
学号201203870404
指导教师贾立新
专业班级电气1202
学院信息工程学院
1.实验要求
采用C8051F360单片机最小系统设计一简易数字电压表，实现对0~3.3V直流电压的测量，原理框图如图3-1所示。
模拟输入电压通过一只1kΩ电位器产生，ADC0将模拟电压转换成数字量后换算成电压值，用十进制的形式在LCD上显示。
进一步，将单片机最小系统与PC通过RS-232通信电缆连接，将A/D转换的数字量在PC终端显示。
图3-1
2.实验设计
设计方案:
由主程序、T0中断服务程序、ADC0中断服务程序组成。
具体流程图如下图3-2所示。
图3-2
3.具体设计
1.简易数字电压表设计F360初始化及LCD初始化（详细程序代码见附录）
内部振荡器初始化:
OscInit（）
I/O端口初始化:
PortIoInit（）
外部数据存储器接口初始化:
XramInit（）
定时器初始化:
TimerInit（）
中断系统初始化:
Int0Init（）
ADC0初始化:
ADC_Init（）
PCA初始化:
PcaInit（）
2.电压转换方式（将电压转换为十进制）
ADCDAT=ADC0H*256+ADC0L;
VOLT=ADCDAT*2.4/1024=ADCDAT*0.002344;
VOLTOUT=VOLT*1000;
for（i=0;i<4;i++）
{
VOLTBCD[i]=VOLTOUT%10;
VOLTOUT=VOLTOUT/10;
}
3.LCD显示程序设计
检查LCD是否空闲子程序
voidCheckLcd（）
{
uchartemp=0x00;
ucharxdata*addr;
while
（1）
{
addr=RCOMADDR;
temp=*addr;
temp&=0x80;
if（temp==0x00）
break;
}
}
电压值显示
WriteCom（0x9C）;
WriteData（VOLTBCD[3]+0x30）;
WriteData（0x2E）;
WriteData（VOLTBCD[2]+0x30）;
WriteData（VOLTBCD[2]+0x30）;
WriteData（VOLTBCD[0]+0x30）;
WriteData（0x56）;
4.实验中AD转换方式选用逐次逼近型，A/D转换完成后得到10位数据分为高低字节存放在寄存器ADCOH和ADC0L中，此处选择右对齐，转换时针为2MHZ。
5.选择内部参考电压2.4伏为基准（在实际单片机调试中改为3.311伏），正端接P2.0，负端接地。
4.实验数据测量
V（测量）
0.000
0.372
0.523
0.724
0.980
1326
1.792
2.220
V（实际）
0.00
0.38
0.53
.073
0.99
1.33
1.79
2.23
结论:
校准后,测量数据与实际电压误差小于0.01,符合实验精度要求.
五．代码附录
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#defineWCOMADDR0xC008//写命令寄存器的地址
#defineWDATADDR0xC009//写数据寄存器的地址
#defineRCOMADDR0xC00A//读命令寄存器的地址
#defineRDATADDR0xC00B//读数据寄存器的地址
#defineKEYCS0xC00C//读键盘的地址
ucharcodehanzi[]={0xbc,0xf2,0xd2,0xd7,0xca,0xfd,0xd7,0xd6,0xb5,0xe7,0xd1,0xb9,0xb1,0xed};//“简易数字电压表”
ucharcodekeynum[]="键值";
ucharcodekeyc[]="次数";
uchartime=0;//软件计数器
floatVOLT;
uintVOLTBCD[4];
uintADCDAT,VOLTOUT;
ucharkeyn,keycode;
voidOscInit（）;//内部振荡器初始化
voidPortIoInit（）;//I/O端口初始化
voidXramInit（）;//外部数据存储器接口初始化
voidPcaInit（）;//PCA初始化（设置看门狗定时器的工作状态）
voidInitDevice（）;//内部资源初始化
voidCheckLcd（）;//检查LCD是否空闲子程序
voidWriteCom（ucharn）;//Lcd写指令子程序
voidWriteData（ucharm）;//Lcd写数据子程序
voidInsitiLcd（）;//Lcd初始化子程序
voidDispHan（ucharcode*a,ucharm,uchark）;//显示汉字子程序
voidTimerInit（）;//定时器初始化
voidInterruptsInit（）;//中断系统初始化
voidADC_init（）;//ADC0初始化
voidInt0Init（）;//外部中断初始化
voidmain（）
{
uchari;
InitDevice（）;//F360初始化
InsitiLcd（）;//LCD模块初始化
ADC_init（）;
DispHan（hanzi,0x90,0x0e）;//显示“简易数字电压表”
AD0BUSY=1;//启动A/D转换;
while
（1）
{
if（time>=49）
{
time=0;
ADCDAT=ADC0H*256+ADC0L;
VOLT=ADCDAT*0.002344;
VOLTOUT=VOLT*1000;
if（VOLTOUT>=1.0）
{
if（VOLTOUT>=1.5）
VOLTOUT=VOLTOUT*1.02;
elseVOLTOUT=VOLTOUT*1.01;
}
for（i=0;i<4;i++）
{
VOLTBCD[i]=VOLTOUT%10;
VOLTOUT=VOLTOUT/10;
}
WriteCom（0x9C）;
WriteData（VOLTBCD[3]+0x30）;
WriteData（0x2E）;
WriteData（VOLTBCD[2]+0x30）;
WriteData（VOLTBCD[1]+0x30）;
WriteData（VOLTBCD[0]+0x30）;
WriteData（'V'）;
TR0=1;
AD0BUSY=1;
}
}
}
voidTimer0（）interrupt1
{
TL0=0xf0;
TH0=0xd8;//重置时间常数10ms
time++;
}
/*********************************************
/*voidReadKey（）interrupt0//外部中断INT0
{
ucharxdata*addr;
ucharc1,c2;
addr=KEYCS;
keycode=*addr;
keycode&=0x0F;
keyn++;
DispHan（keynum,0x88,0x04）;
WriteCom（0x8b）;
if（keycode<10）
{
WriteData（0x30）;
WriteData（keycode+0x30）;
}
else
{
c1=keycode%10;
c2=keycode/=10;
WriteData（c2+0x30）;
WriteData（c1+0x30）;
}
DispHan（keyc,0x98,0x04）;
WriteCom（0x9b）;
if（keyn==10）keyn=0;
WriteData（keyn+0x30）;
}*/
voidOscInit（void）//内部振荡器初始化转换时钟频率为2Hz
{
SFRPAGE=0x0f;//选择特殊功能寄存器页地址
OSCICL=OSCICL+4;//频率校准
OSCICN=0xc2;//允许内部振荡器,频率除2SYSCLK=12MHz
CLKSEL=0x00;//选择内部振荡器
SFRPAGE=0x00;
return;
}
voidPortIoInit（void）//I/O口初始化
{
SFRPAGE=0x0f;
P0MDIN=0xe7;//P0.3、P0.4模拟量输入
P0MDOUT=0x83;//P0.0、P0.1、P0.7推拉式输出
P0SKIP=0xf9;//P0.1、P0.2不被交叉开关跳过
P1MDIN=0xff;//P1设置为数字量输入
P1MDOUT=0xff;//P1设置为推拉式输出
P1SKIP=0xff;//P1被交叉开关跳过
//P2MDIN=0xff;//P2设置为数字量输入
//P2MDOUT=0xff;//P2设置为推拉式输出
//P2SKIP=0xff;//P2被交叉开关跳过
P2MDIN=0xfe;//P2.0设置为模拟量输入
P2MDOUT=0xfe;//P2.0设置为OD输出
P2SKIP=0xff;//P2被交叉开关跳过
P3MDIN=0xff;//P3设置为数字量输入
P3MDOUT=0xff;//P3设置为推拉式输出
P3SKIP=0xff;//P3被交叉开关跳过
P4MDOUT=0xff;//P4设置为推拉式输出
XBR0=0x01;//UART连到端口引脚
XBR1=0xC0;//禁止弱上拉，交叉开关允许
SFRPAGE=0x00;
return;
}
voidXramInit（void）//外部数据储存器初始化
{
SFRPAGE=0x0f;
EMI0CF=0x07;//引脚复用方式
SFRPAGE=0x00;
return;
}
voidTimerInit（）//定时器初始化
{
TMOD=0x01;//定时器工作方式0
TL0=0xf0;//定时10ms
TH0=0xd8;
TR0=1;//启动定时器工作
}
voidInt0Init（）//外部中断初始化
{
IT01CF=0x05;//INT0引脚P0.6
EX0=1;//允许INT0中断
IT0=1;//下降沿触发
EA=1;//开中断
}
voidADC_init（）
{
ADC0CF=0x28;//选择内部参考电压2.4V为基准
ADC0CN=0x80;//正端接P2.0
AMX0P=0x08;//负端接地
AMX0N=0x1F;//右对齐，转换时针为2MHZ
REF0CN=0x01;//写AD0BUSY启动A/D转换器
}
voidPcaInit（void）//PCA初始化
{
PCA0CN=0x40;//允许PCA计数器/定时器
PCA0MD=0x00;//禁止看门狗定时器
return;
}
voidInterruptsInit（void）//中断系统初始化
{
EA=1;
ET0=1;//开启定时器中断
EX0=1;//开启外部中断
PX0=1;//外部中断0设置为高优先级
IE0=0;
//ET0=0;
ET1=0;
}
voidInitDevice（void）//C8051F360内部资源初始化
{
OscInit（）;
PortIoInit（）;
XramInit（）;
TimerInit（）;
InterruptsInit（）;
Int0Init（）;
PcaInit（）;
return;
}
voidCheckLcd（）
{
uchartemp=0x00;
ucharxdata*addr;
while
（1）
{
addr=RCOMADDR;
temp=*addr;
temp&=0x80;
if（temp==0x00）break;
}
}
voidWriteCom（ucharn）//写指令子程序
{
ucharxdata*addr;
CheckLcd（）;
addr=WCOMADDR;
*addr=n;
}
voidWriteData（ucharm）//写数据子程序
{
ucharxdata*addr;
CheckLcd（）;
addr=WDATADDR;
*addr=m;
}
voidInsitiLcd（）//LCD模块初始化
{
WriteCom（0x30）;//设为基本指令集
WriteCom（0x01）;//清屏
WriteCom（0x0c）;//开整体显示
}
voidDispHan（ucharcode*a,ucharm,uchark）//汉字显示
{
uchardat,i,j,length;
length=k/2;
WriteCom（m）;
for（i=0;i{
j=2*i;
dat=a[j];
WriteData（dat）;
dat=a[j+1];
WriteData（dat）;
}
//WriteData（0x3a）;
}
voidDispShu（unsignedinta,ucharm）//数字显示
{
WriteCom（m）;
WriteData（a+0x30）;
}
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