1、單片機控制技術項目：簡易數字電壓表設計123 項目任務要求 硬件電路設計 程序設計 目 錄4 系統調試與分析 采用A/D轉換芯片ADC0809采集05V 連續可變的模擬（傳感器）電壓信號，轉變為8位數字信號 00FF后，送單片機處理，并在2位數碼管上顯示電壓0.0 5.0 V(小數點不用顯示）。其中，05V 連續可變的模擬電壓信號通過調節電位器來獲得。 A/DA/D關鍵關鍵：（1 1）數字輸出量的連接；（）數字輸出量的連接；（2 2）ADCADC啟動方式；啟動方式；（3 3）轉換結束信號處理方法；（）轉換結束信號處理方法；（4 4）時鐘的連接。）時鐘的連接。一、任務要求l 簡易數字電壓表設計要

2、求 A D C 0 8 08 /0 80 9 引引 腳腳圖圖 GND13VCC11IN026D721D620IN127D519D418IN228D38D215IN31D114D017IN42EOC7IN53A25IN64B24C23IN75ALE22VREF(-)16OE9START6VREF(+)12CLK10U1ADC0809 lIN0IN7：8個模擬電壓輸入通道（單極性，05V）lADDA、ADDB、ADDC：地址輸入線lALE：地址鎖存允許信號（上升沿）lSTART：轉換啟動信號。上升沿時復位，下降沿時啟動A/D轉換；轉換期間，START應保持低電平。lD7D0：數據輸出線，為三態緩沖

3、輸出形式lOE：輸出允許信號。OE=1，允許輸出數據lCLK時鐘信號。通常外接頻率640KHz，500KHz最好lEOC轉換結束信號。EOC=0,正在轉換；EOC=1,轉換結束lVref參考電壓，與輸入模擬信號比較，作逐次逼近基準 其典型值為Vref(+)=+5V, Vref(-)=-5V，或0V二、硬件電路設計圖圖1 ADC08091 ADC0809管腳功能分布管腳功能分布(一）ADC0809管腳功能（28腳） ADC芯片相當于“輸入設備”，需要接口電路提供數據緩沖器； 主機需要控制轉換的啟動； 主機還需要及時獲知轉換是否結束，并進行數據輸入等處理。二、硬件電路設計(二）ADC芯片與主機的連

4、接u ADC0808與ADC0809的區別: ADC0809是很常用的一款8位的A/D轉換芯片，ADC0808是其簡化版，主要的不同點是0808的轉換輸出out07與常用的輸出端高低位是相反的，即0809的最低位是out0，0808的最低位是out7。實際中ADC0808不常用，常用的是0809，而0808最常用在Protues仿真里面，因為0809是沒有模型庫，只能用0808代替來仿真。（1）數碼管為2個“共陰”數碼管，采取動態掃描工作方式，顯示電路用P2口做為段控制端，輸出09的字型編碼；P0.7、 P0.6做為位控制端，低電平有效（共陰），控制顯示狀態。（2）輸入的模擬電壓從ADC080

5、9的IN0 (第26腳）輸入，所以通道選擇端ADDC、ADDB、ADDA均接地。（3）單片機采用P1口讀入ADC0809芯片A/D轉換后8位數據。二、硬件電路設計(三）硬件電路單片機與單片機與ADC0809ADC0809接口接口（I/OI/O端口直接控端口直接控制方式）制方式）圖圖2 2 簡易數字電壓表電路簡易數字電壓表電路二、硬件電路設計74LS02改用共陰數碼管l 單片機的P0.2引腳通過（或）非門74LS02與ADC0809的ALE，START和OE引腳相連，控制0809的地址鎖存（ALE）、啟動（START）和輸出允許(OE)。l 單片機的P0.3引腳通過（或）非門與ADC0809的E

6、OC引腳相連(表示轉換結束的信號)。二、硬件電路設計圖圖3 23 2輸入端四或非門輸入端四或非門74LS0274LS02l ADC0809的時鐘需要通過CLOCK （10號引腳）外供，不能高于640KHz；l 74LS74雙D觸發器DIP14芯片，將單片機輸出的ALE信號進行二分頻（ALE輸出外接晶振頻率的1/6脈沖信號）-這是常規方法，可簡化。二、硬件電路設計圖圖4 4 雙雙D D觸發器觸發器74LS7474LS74l簡化方法：直接用單片機P3.5端子連接ADC0809的時鐘CLOCK（10號引腳）,用一個定時器產生時鐘，送給ADC0809的10號引腳CLOCK。（注意：ADC0809接線時

7、不要忘記芯片供電和接地，即11和13引腳。）三、程序設計l 轉換轉換后后8 8位數字量鎖存在位數字量鎖存在三態輸出鎖存器三態輸出鎖存器中，輸出允許時從數據中，輸出允許時從數據線線D D7 7D D0 0上讀出上讀出。輸出。輸出允許信號允許信號OEOE：高電平高電平有效有效。l基準電壓VREF(+)5V，VREF()0Vl輸入模擬電壓Vin1.5VN （1.50）（50）25676.8774D H單極性轉換示例(一）A/D芯片輸出值 基準電壓VREF(+)5V，VREF()5V 輸入模擬電壓Vin1.5VN （1.55）（55）25689.6905AH雙極性轉換示例三、程序設計D0D7OEEOC

8、START/ALEADDA/B/CDATA100 s2 s+8T(最大最大)200ns(最小最小)圖圖5 5 ADC0809ADC0809的轉換時序的轉換時序轉換結束信號轉換結束信號轉換開始信號轉換開始信號l轉換由START為高電平啟動，其上升沿將START復位，真正轉換從其下降沿開始。l 在START上升沿之后的2微妙加8個時鐘周期，EOC狀態輸出信號將變低，以指示轉換操作正在進行中。l EOC保持低電平至轉換完成后再變為高電平。當OE（允許數據輸出）被置為高電平時，三態門打開，數據鎖存器的內容輸出到數據總線上。三、程序設計(二）轉換時序程序分三部分：主函數、拆字函數、顯示函數l主函數：啟動

9、ADC0809轉換并讀取轉換結果（P1口）l拆字函數：把轉換結果00HFFH轉換成0.05.0字符形式l顯示函數：把拆字結果ch1、ch2內容送數碼管動態顯示三、程序設計(三）控制程序/程序：ex06_01.c /功能: 簡易數字電壓表程序（基于ADC0809） # include #define uchar unsigned char /無符號字符型數據定義為uchar uchar code led = 0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f,0 x77,0 x7c,0 x39,0 x5e,0 x79,0 x71

10、; /定義0-F顯示碼，共陰數碼管（共陽按位取反）sbit P0_2=P02; /可尋址位定義sbit P0_3=P03;sbit P0_6=P06;sbit P0_7=P07;void sepr(unsigned char i); /把形式參數i的高低位分開，分別存 /放在全局變量chh,chl中void disp(); /顯示chh,chl中的數據（兩位）uchar chh,chl; /全局變量定義三、程序設計void main() /主函數 uchar a; unsigned char i; while(1) P0_2=1; /START 和 ALE、OE低電平初始化(或非) for(a

11、=0;a50;a+); /延時 P0_2=0; /在P0.2引腳產生下降沿，START和ALE引腳產生上升沿 /鎖存通道地址，所有內部寄存器清零 for(a=0;a50;a+); /延時 P0_2=1; /在P0.2上產生上升沿，START上產生下降沿，A/D轉換開始 while(P0_3=0); /等待轉換完成，EOC=1表示轉換完成 P0_2=0; / P0_2=0，則OE=1，允許讀數 P1=0 xff; /作為輸入口，P1口先置全1 i=P1; /讀入A/D轉換數據 sepr(i); /數據高地位分開 disp(); /顯示數據 三、程序設計/函數名：sepr/功能:將8位二進制數00

12、FFH轉換為0.05.0，低位和高位分存在chl和chh中/形式參數:i為A/D轉換后的8位二進制數/返回值：chl存放拆分后的低位，chh中存放拆分后的高位void sepr(unsigned char i) /拆分高位和低位函數 uchar ch; ch=i; chh=ch/51; /除以51得到高位 ch=ch%51; /取余運算 chl=ch*10/51; /再除以51，并擴大10倍，得到低位三、程序設計/函數名：disp/函數功能：顯示全局變量中chl和chh中的數字/形式參數：無 返回值：無 void disp() uchar j; P2=ledchl; /顯示低位 P0_6 = 1; P0_7 = 0; for(j=0;j100;j+); /延時 P2=ledchh; /顯示高位 P0_6 = 0; P0_7 = 1; for(j=0;j100;j+); /延時 三、程序設計 四、項目調試、系統仿真（一）動手做采用面包板電路搭建方法：下載程序，上電調試面包板上電路搭建、電路檢查 程序編譯、鏈接，生成目標代碼Step 1Step 2Step 3項目預期