单片机实验5报告.docx
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单片机实验5报告
学号*********77序号19
湖南理工学院信息与通信工程学院
单片机原理与接口技术
实验报告
实验项目序号实验五
实验项目名称I2C的DA/ADC转换实验
姓名卢志雄专业电子信息工程班级电信14-2BF
完成时间2016-05-20
一、实验目的
1、掌握I2C的DA/ADC芯片与单片机接口方法；
2、掌握I2C器件编程方法；
3、掌握DAC和ADC的使用方法。
二、实验前准备
1、完成作业7；
2、根据实验内容编写好相关程序，并进行Proteus仿真。
三、实验内容
实验内容为3项，其中第1、2项必做。
1、D/A转换实验。
设置一个一维数组dataucharc[4]={0x00,0xa0,0xaa,0xff}；按下K1、K2、K3、K4，分别将c[0]、c[1]、c[2]、c[3]的值转换成模拟量输出，观察发光二极管D23的亮度。
若是仿真，可以通过电压表观察模拟量的电压值。
2、单通道采样与动态显示。
对AIN0通道进行采样，将采样数据在1、2两位动态显示，调节电位器观察显示数据变化。
3、简易电压表实现。
对AIN0通道进行采样，将采样数据转换成4位电压值在1、2、3、4四位动态显示，注意只有1位整数3位小数。
调节电位器观察显示数据变化。
四、实验原理图
实验原理图如图3.5所示：
图3.5I2C的DA/ADC转换实验电路原理图
电路中，P3.6、P3.4分别连接SCL、SDA，地址引脚A2A1A0=000，PCF8591的特征编码为1001，电路中PCF8591的地址为1001000。
4路模拟输入，AIN0连接一个10KΩ电位器的中心抽头，调节电位器可改变AIN0的模拟电压，AIN1连接电源，AIN2、AIN3连接地。
PCF8591的15脚AOUT是DAC输出的模拟量，AOUT引脚通过50Ω电阻、LED与电源连接，输出模拟量越小，LED越亮。
注意在HNIST-2型实验装置中，将J16的1、2脚短路。
五、软件设计思想
1、编程思路
仿照例题编写程序，采用例题的I2C的相关函数。
动态显示采用实验四的方法，只将显示数据送人相应显示数组元素。
2、简易电压表实现
注意在采样数据转换成4位电压值时，中间变量要设置长整形数据类型，并注意小数点设置。
六、源程序
#include
#include
#include"i2c.h"
#defineucharunsignedchar
datauchard,a,num;
dataucharc[4]={0x00,0xa0,0xaa,0xff};
#define_Nop（）_nop_（）
voidmain（）
{EA=1;
IT0=1;
EX0=1;
sen:
erflags=0;
Start（）;
SendByte（0x90）;
cAck（）;
if（erflags）gotosen;
SendByte（0x40）;
cAck（）;
if（erflags）gotosen;
while
（1）
{SendByte（d）;
cAck（）;
}
}
voidEX0_int（）interrupt0
{a=~P2;
if（a==1）{num=0;}
if（a==2）{num=1;}
if（a==4）{num=2;}
if（a==8）{num=3;}
d=c[num];
}
//实验5第2题，PCF8591只对0通道进行采样的A/D转换程序。
#include
#include
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#define_Nop（）_nop_（）//定义空操作，1μs
sbitoe=P1^3;//数码管段选、位选锁存器输出控制信号
sbitdula=P1^4;//数码管段选锁存器控制信号
sbitwela=P1^5;//数码管位选锁存器控制信号
ucharj=0;
ucharcodesled_bit[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//定义点亮数码管位选码
datauchardisp[8]={16,16,16,16,16,16,16,16};//8位数码管都不亮
ucharcodetable[18]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00};//共阴极数码管显示段码（0-F）
sbitP3_5=P3^5;
voidmain（void）
{
datauchard;
P3_5=0;
TMOD=0x01;//设置定时器T0为方式1定时
TH0=（65536-500）/256;//给T0装入初值
TL0=（65536-500）%256;//给T0装入初值
ET0=1;//允许T0中断
EA=1;//CPU开中断
TR0=1;//启动T0
oe=0;
sen:
erflags=0;
Start（）;//发送起始信号
SendByte（0x90）;//发送写PCF8591的寻址字节（写）
cAck（）;//检查应答
if（erflags）gotosen;//无应答，重来
SendByte（0x00）;//发送写入PCF8591的控制字，选择0通道
cAck（）;//检查应答
if（erflags）gotosen;//无应答，重来
sen1:
Start（）;//发送起始信号
SendByte（0x91）;//发送写PCF8591的寻址字节（读）
cAck（）;//检查应答
if（erflags）gotosen1;//无应答，重来
d=RcvByte（）;//第1次读的数据无效
Ack（）;//应答位函数，
while
（1）
{d=RcvByte（）;
Ack（）;//应答位函数，
disp[0]=d/16;
disp[1]=d%16;
}
}
voidT0_int（void）interrupt1
{uchark;
TH0=（65536-1000）/256;
TL0=（65536-1000）%256;
oe=1;//关闭2个573输出，防止在送数据时相互影响
k=disp[j];//每次显示ar[j]的数据
P0=table[k];//相应显示数字段码
dula=1;
dula=0;//锁存段码
P0=sled_bit[j];//选择相应数码管位选
wela=1;
wela=0;//锁存位码
oe=0;//打开2个573三态门，输出段码和位码
j++;//为下一个显示做准备
if（j>=8）j=0;
}
//实验5第3题，简易电压表。
#include
#include
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#define_Nop（）_nop_（）//定义空操作，1μs
sbitoe=P1^3;//数码管段选、位选锁存器输出控制信号
sbitdula=P1^4;//数码管段选锁存器控制信号
sbitwela=P1^5;//数码管位选锁存器控制信号
ucharj=0;
ucharcodesled_bit[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//定义点亮数码管位选码
datauchardisp[8]={1,6,16,16,16,16,16,16};//8位数码管都不亮
ucharcodetable[18]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00};//共阴极数码管显示段码（0-F）
sbitP3_5=P3^5;
voidmain（void）
{
unsignedlongd;
P3_5=0;
TMOD=0x01;//设置定时器T0为方式1定时
TH0=（65536-500）/256;//给T0装入初值
TL0=（65536-500）%256;//给T0装入初值
ET0=1;//允许T0中断
EA=1;//CPU开中断
TR0=1;//启动T0
oe=0;
sen:
erflags=0;
Start（）;//发送起始信号
SendByte（0x90）;//发送写PCF8591的寻址字节（写）
cAck（）;//检查应答
if（erflags）gotosen;//无应答，重来
SendByte（0x00）;//发送写入PCF8591的控制字，选择0通道
cAck（）;//检查应答
if（erflags）gotosen;//无应答，重来
sen1:
Start（）;//发送起始信号
SendByte（0x91）;//发送写PCF8591的寻址字节（读）
cAck（）;//检查应答
if（erflags）gotosen1;//无应答，重来
d=RcvByte（）;//第1次读的数据无效
Ack（）;//应答位函数，
while
（1）
{d=RcvByte（）;
Ack（）;//应答位函数，
d=（d*5*1000）/256;
disp[0]=d/1000;
disp[1]=d%1000/100;
disp[2]=d%100/10;
disp[3]=d%10;
}
}
voidT0_int（void）interrupt1
{uchark;
TH0=（65536-1000）/256;
TL0=（65536-1000）%256;
oe=1;//关闭2个573输出，防止在送数据时相互影响
k=disp[j];//每次显示ar[j]的数据
P0=table[k];//相应显示数字段码
if（j==0）P0=P0|0x80;
dula=1;
dula=0;//锁存段码
P0=sled_bit[j];//选择相应数码管位选
wela=1;
wela=0;//锁存位码
oe=0;//打开2个573三态门，输出段码和位码
j++;//为下一个显示做准备
if（j>=8）j=0;
}
六、实验结果
第一题：
给单片机上电，依次按下K1，K2，K3，K4键，发光二极管的亮度逐次变暗。
第二题：
给单片机上电，调节电位器，数码管显示数值改变。
第三题：
给单片机上电，数码管显示通道AIN0的电压值，且调节电位器，数码管显示电压值改变。
七、实验思考题
1、采用I2C接口的ADC有什么好处？
答：
可以简化电路结构，节约成本。
2、如果通过按K1、K2、K3、K4键分别选择ADC采样0、1、2、3通道，程序如何处理？
答：
按键后进入中断程序判断按了哪一个键，根据按键键值分别对通道进行采样。
3、如何利用芯片的通道自动增量的功能，对AIN0、AIN1、AIN2、AIN3通道轮流进行采样。
4、答：
采用循环结构，依次对AIN0、AIN1、AIN2、AIN3通道轮流进行采样。
八、实验心得
通过这次实验设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在这个实验过程中遇到问题，可以说得是困难重重，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。
不过新的知识也要不断学习！
在编程过程中，不仅要将定时器以及按键中断处理程序的编程方法与I2C器件编程方法相结合，还要采用数据结构的编程方法创建工程使用多个程序共同处理。
由其是在显示电压过程中要熟悉采样值与电压值的转换方法，这样才能知道转换后的值对应的电压值。
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