ADC0832的数字电压表设计.docx

1、ADC0832的数字电压表设计浙江海洋学院单片机课程设计报告设计题目 ADC0832的数字电压表设计 年级专业 1.引言12.方案设计 12.1设计要求12.2设计方案13.硬件设计23.1单片机最小系统23.2显示驱动部分23.3转换电路33.4单片机驱动部分34.软件设计44.1软件流程 44.2子程序模板 55实验结果与讨论55,1实验仿真 55.2结果讨论 56心得体会67附录;程序源78参考文献13 ADC0832的数字电压表设计1.引言 随着片机技术的飞速发展，现代的电子产品几乎渗透到了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发肢和社会信息化程度的提商，人们为了寻求最好的科技，为了

2、方便人类在使用科技产品的快速性，准确性。例如数字电压表能够准确的，快速的量出电压。 利用ADC0832和AT89C52的结合再通过LCD来显示出来。ADC0832是一个8位D/A转换器。单电源供电，从+5V+15V均可正常工作。基准电压的范围为10V；电流建立时间为1S；CMOS工艺，低功耗20mW。ADC0832转换器芯片为20引脚，双列直插式封装。该转换器由输入寄存器和DAC寄存器构成两级数据输入锁存。使用时数据输入可以采用两级锁存（双锁存）形式，或单级锁存（一级锁存，一级直通）形式，或直接输入（两级直通）形式。2.方案设计2.1设计要求按系统要实现功能，设计必须达到以下的几个步骤的要求（

3、1）主电路系统是由ADC0832，单片机AT89C52和LCD显示屏组成。（2）ADC0832是模拟数字转换芯片，是将外侧电压信号转换成数字信号再通过AT89C52处理，再通过LCD显示出来（3）能测量0-5V的数字电压（4）测量误差不大于0.1V2.2设计方案 2.1.1单片机的选择 本设计选用单片机AT89C52它是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，足够本设计之用，高性能CMOS8位微处理器该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容,功能强大、使用方便的AT80C52单片机适用于许多较为复杂的应用场合。 2.1

4、.2总体设计及系统原理 数字电压表的整体设计比较简单，包括单片机,ADC0832的芯片和LCD的显示电路组成。先通过ADC0832芯片将外侧电压信号转换成数字信号，再通过由AT89C52组成的电路处理转换成相应的实际电压，再通过LCD显示电路显示出来。3.1.单片机最小系统 单片机最小系统选用AT89C52，自动复位和手动复位电路可对单片机进行复位操作。3.2.显示驱动部分 本设计是选用LCD1602显示器进行显示，用来显示电压的数值。LCD1602显示器成本低，配置灵活与单片机接口简单，在单片机应用系统中广泛应用 本设计采用LCD1602，它是一种专门用来显示字母，数字和符号等的点阵型的液晶

5、模块。它由若干个57或者511等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔。LCD1602显示器与AT89C52相连。1602液晶模块内部的控制器控制指令3.3转换电路 本设计是采用ADC0832芯片,ADC0832为8位分辨率A/D转换芯片，,其最高分辨率可达256级，可以适应一般的模拟量的转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在05V之间，芯片转换时间仅为32s具有双数据输出可作为数据检控，以减少数据误差。转换速度快且稳定性强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变得更加方便。通过DI数据输入端，可以轻易的

6、实现通道功能的选择。 3.4单片机驱动部分 在本实验中选用ADC0832芯片，ADC0832芯片是美国国家半导体公司生产的一种8位分辨率，双通道A/D转换芯片。由于它体积小，兼容性，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎。ADC0832 为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在05V之间。芯片转换时间仅为32S，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过DI 数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。 表:AD

7、C0832配置位4,软件设计4.1软件流程 在本设计实验里面单片机是对ADC0832的控制，在正常情况下ADC0832与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS,CLK,DO.DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同事有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计将DO和DI端并联在一根数据线上使用。当ADC0832未工作时器CS输入端为高电平，此时芯片禁用CLK和DI/DO的电平可任意。当进行A/D转换时，必须将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟输入端CLK输入时钟冲，DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。在第1个时钟脉冲

8、的下沉之前DI端必须是高压平，表示启始信号。在第2、3个脉冲下沉之前DI端输入2用于选择通道功能。当此2位数据位“1”“0”时，只对CHO进行单通道转换。当2位数据为“1”、“”时，只对CH1进行单通道转换。当2位数据位“0”、“0”时，将CHO作为正输入端IN+，CH1作为负输入端IN进行输入。当2位数据位“0”、“1”时，将CHO作为负输入端IN-，CH1作为正输入端IN+进行输入。到第3个脉冲的下沉之后DI端的输入电平就失去输入作用，此后DO/DI端则开始利用数据输出DO进行转换数据的读取。从第4个脉冲下沉开始由DO端输出转换数据最高位DATA7，随后每一个脉冲下沉DO端输出下一位数据。

9、直到第11个脉冲时发出最低位数据DATAO。一个字节的数据输出完成。也正是从此位开始输出一个相反字节的数据，即从第11个字节的下沉输出DATAO。随后输出8位数据，到第19个脉冲时输出完成。也标志着一次A/D转换的结束。最后将CS置高平禁用芯片，直接将转换后的数据进行处理就可以了4.2子程序模块开 始初 始 化产生时钟信号输入通道控制读取1字节数据将值送入指定的寄存器 结 束主要控制子程序说明如下:（1）delay:延时子程序；void DelayMS(uint X)（2） void Initialize_LCD1602()，是LCD1602的功能设定。例如； LCD_Write_Comman

10、d(0x38);DelayMS(1);/功能设置，数据长度为8位，双行显示，57点阵字体 (3)void LCD_Display(uchar *str) 是lcd的显示程序。5实验结果与讨论5.1实验仿真 依据各功能模块的功能要求和工作过程画出程序的流程图，然后根据流程图和系统的硬件连接写出详细的程序，接着对各个子程序进行编译，调试，运行，看看是否能达到其功能，然后再将整个程序糅合在一起进行整体软件调试。在整体调试中，需注意寄存器组不能重复，在进入中断时，哪些寄存器内容和参数需入栈保护，以及调用子程序时各参数必须统一，在编译通过时，最好能把整个程序再单步执行一遍。单步执行时看看每步执行完后数据

11、各个特殊功能寄存器中数据的变化，这样才能确保整个程序按照系统的工作过程和功能要求执行。仿真结果。5.2讨论结果本设计以AT89C52单片机为系统的控制核心，采用proteus仿真软件进行测试。Proteus是一款比较常用的单片机仿真软件，用proteus和keil配合进行仿真提高系统运行效率与稳定性。6.心得体会通过这次设计，使我深入了解了AT89S52单片机和ADC0832（AD转换器）的结构和特点及数字电压表的工作原理，加深了对课本理论知识的理解，锻炼了实践动手能力，理论知识与实践设计相结合，培养了创新开发的思维。在此次课程设计中，收获知识的同时，我还收获了阅历。此次单片机课程设计需要运用

12、到许多之前所学过的知识，令我认识到自己以前学习的一些不足之处，例如对以前所学知识的理解不够深刻，掌握得不够牢固，运用不够灵活。这让我懂得了认真学习的重要性，以及要孜孜不倦地钻研所学过的知识，做得融会贯通，不能一览而过，不求甚解。在边学习边动手的过程中，我对电子时钟的构造以及原理有了进一步的了解，同时也加深和巩固了我对单片机语言的认识。除此之外，由于是第一次做单片机，因此在此次课程设计的过程中，无论是电路绘制还是汇编语言编写都难免遇到了不少困难和障碍，例如C语言编写出错、电路元件无从入手等。在面对困难和障碍时，我庆幸自己没有退缩和逃避，而是通过各种方法，迎难而上，以坚持、耐心和努力勇敢无畏地面对

13、困难，克服困难，解决困难。让我发现问题、分析问题、解决问题以及动手实践的能力都有了很大的提高，并了解到理论知识与实践相结合的重要意义。7.附 录A；源程序#include #include #include #define uint unsigned int#define uchar unsigned char sbit CS = P10; sbit CLK = P11; sbit DI = P12; sbit DO = P12;sbit RS = P20; sbit RW = P21;sbit E = P22; uchar Result_ADC0832=0; /转换结果变量 uchar Di

14、splay_Buffer 216 = Current Voltage:, (CH)= 0.00V ; /函数声明 uchar Get_Value_ADC0832();/ 获取指定通道的A/D转换结果 void Refesh_Disp_Buffer();/ 刷新显示缓冲 void LCD_Busy_Check(); /忙检查 void LCD_Write_Command(uchar cmd);/向LCD写入命令 void Write_LCD_Data(uchar dat); /向LCD写入数据void Initialize_LCD1602(); /液晶初始化函数 void LCD_Display

15、(uchar str);/在LCD上显示字符串 void DelayMS(uint X);/ 延时程序 uchar Read_State();/ 读取LCD的状态 /- / 主程序 /- void main() uchar j; Initialize_LCD1602();/液晶初始化函数 while(1) for(j=0;jLSB） for(i=0;i8;i+) CLK=1; _nop_(); _nop_(); CLK=0; _nop_(); _nop_(); dat1=dat1MSB） for(i=0;i8;i+) dat2=dat2|(uchar)(DO)i); CLK=1; _nop_(

16、); _nop_(); CLK=0; _nop_(); _nop_(); CS=1; DI=1; /CLK=1; return Result_ADC0832=(dat1=dat2)?dat1:0; /- / 刷新显示缓冲 /- void Refesh_Disp_Buffer() uint t=Result_ADC0832*500.0/255; / Display_Buffer17 = t/100+0; /整数位 Display_Buffer19 = t/10%10+0; /两个小数位 Display_Buffer110 = t%10+0; /- / 延时程序 /- void DelayMS(u

17、int X) uchar i; while(X-) for(i=0;i120;i+); /- / 读取LCD的状态 /- uchar Read_State() uchar state; RS = 0; RW = 1; E = 1; DelayMS(1); state=P0; E = 0; DelayMS(1); return state; /- /忙等待 /- void LCD_Busy_Check() while(Read_State()& 0x80!=0x80); DelayMS(1); /- /向LCD写入命令 /- void LCD_Write_Command(uchar cmd) L

18、CD_Busy_Check(); RS = 0; RW = 0; E = 0; P0 = cmd; E = 1; DelayMS(1); E = 0; /- /向LCD写入数据 /- void Write_LCD_Data(uchar dat) LCD_Busy_Check(); RS = 1; RW = 0; E = 0; P0 = dat; E = 1; DelayMS(1); E = 0; /- /LCD初始化 /- void Initialize_LCD1602() LCD_Write_Command(0x38);DelayMS(1);/功能设置，数据长度为8位，双行显示，57点阵字体

19、 LCD_Write_Command(0x0C);DelayMS(1);/ 显示开，关光标 LCD_Write_Command(0x06);DelayMS(1);/字符进入模式：屏幕不动，字符后移 LCD_Write_Command(0x01);DelayMS(1); /清屏 /-在LCD上显示字符串-*/ void LCD_Display(uchar *str) uchar k; for(k=0;kstrlen(str);k+) Write_LCD_Data(strk); DelayMS(2); 8.1参考文献1 吴炳胜，80C51单片机原理及应用技术.北京.冶金工业出版社个2008.2 林立，张俊亮单片机原理及应用.北京.电子工业出版社 2013 3 蓝和慧，宁武，闫晓金，单片机应用技能.北京.电子工业出版社 2009 4 王宜怀.单片机原理及其嵌入式应用教程M.北京希望电子出版社，2002. 5 蔡朝洋.单片机控制实习与专题制作.北京.北京航空航天大学出版社 20066 高禹.C语言程序设计.北京.清华大学出版社 2011