1、 設計制作數字電壓表MSC51系列單片機定時器/計數器中斷、動態掃描、A/D轉換相關知識等。ADC0809各管腳功能、TLC2543各管腳功能C51程序語言中for語句、do while語句運行規則，使用方法項目所需掌握的理論知識完成項目所鍛煉的能力掌握定時器/計數器的定時程序的編寫。掌握定時器中斷方式的編寫掌握ADC0809以及TLC2543數據采集的編程能力。一 時鐘設計學習要求案例引入預備知識講解電子實物制作與檢測參考與消化示例程序并完成項目程序總結與提高 學習指南 二 案例引入 設計數字電壓表，設計要求如下：1要求分別采用兩種不同模數轉換的芯片ADC0809、TLC2543實現設計數字

2、電壓表。2設計的數字電壓表可以測量05V范圍內的輸入電壓值，并且通過4位LED數碼管顯示采集的電壓值。實物照片三 任務二知識講解 1.ADC0809芯片知識與使用方法 ADC0809是一種有8路模擬輸入、8位并行數字輸出的逐次逼近式A/D器件。性能ADC0809主要技術指標和特性（1） 分辨率：8位；（2） 轉換時間：取決于芯片的時鐘頻率，轉換1次所需時間；（3） 單一電源：+5V；（4） 模擬輸入電壓范圍：單級性為0+5V。2.引腳介紹8路輸入端數據輸出端輸入選擇控制端時鐘輸入端，決定轉換速率，時頻率50800kHz啟動轉換信號轉換結束信號輸出允許信號地址鎖存允許信號注意：理解這些管腳的作用

3、對理解程序語句非常有幫助！3.ADC0809工作過程START工作分為4大步每步工作內容如圖所示啟動信號START（6腳）為轉換啟動信號。當START為上升沿時，所有內部寄存器清零；下降沿時，開始進行A/D轉換START保持低電平EOC當EOC變為高電平時，轉換結束OE當OE變為高電平時，輸出數據1234上升沿高電平信號高電平信號下降沿在轉換期間，START應保持低電平。4.電路連接圖顯示電路單片機P2口的低4位接4個1K電阻，4個PNP三極管，作為數碼管的位碼輸出，P0口與74LS245的A1A8相連，B1B8串個300歐姆的電阻，作為數碼管段碼輸出。ADC0809的D0D7與P3口相接，采

4、集的數據通過P3口傳送給單片機。P1.4P1.7作為ADC0809的控制信號端，控制ADC0809的采集工作。5.程序分析在程序設計時，由于ADC0809在進行A/D轉換時需要有CLK信號，而此時的ADC0809的CLK是接在單片機的P1.4端口上，也就是要求從P1.4端口能夠輸出CLK信號供ADC0809使用。1采用T0定時器中斷方式產生ADC0809所需要的CLK信號，CLK為時鐘輸入信號線，它的取值范圍為10KHz1280KHz，我們這里取值50KHz。根據定時器的計算公式可得TH0=TL0=0XF6。主程序流程圖揭示程序工作過程2項目源程序：#include#define uint u

5、nsigned int#define uchar unsigned charuchar code led10=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f;/數碼管顯示0-9uint volt; /電壓值測定值sbit LW1=P23;sbit LW2=P22;sbit LW3=P21;sbit LW4=P20;/定義數碼管位選腳sbit CLK=P14;sbit START=P15;sbit EOC=P16;sbit OE=P17;/定義ADC0809各腳紅色語句是依據電路連接定義的，定義這些語句是便于程序書寫。/函數

6、名：ADC()/功能：數模轉換程序/調用函數：/輸入參數：/輸出參數：/說明：將轉換好的測定值保存在變量volt中/*/void ADC()START=0;START=1;START=0;/ad開始轉換while(EOC=0); /等待轉換結束OE=1;volt=P3;/取走轉換值OE=0;/輸出轉換結束volt=volt*196;/轉換值處理3紅色語句嚴格依據芯片工作過程書寫。將P3口得到的A/D轉換值通過計算公式轉換為正確的電壓值，這是因為項目的滿量程為5V，轉換分辯率為8位即最大值是255，5/255=196mV,即1代表196mV。4/*/函數名：timer() interrupt 1

7、/功能：定時中斷0響應程序/說明：為ADC提供時鐘信號/*/void timer() interrupt 1CLK=CLK;/取反 產生時鐘信號/主程序void main() EA=1;/開總中斷 TMOD=0 x02;/設定定時計數工作方式 TH0=0XF6; TL0=0XF6;/為定時器初賦值 ET0=1;/開定時器0中斷 TR0=1; while(1) ADC();/調用模數轉換程序 display();/調用顯示程序 采用T0定時器中斷方式產生ADC0809所需要的CLK信號，CLK為時鐘輸入信號線，我們這里取值50KHz。根據定時器的計算公式可得TH0=TL0=0XF6。 使用并行A

8、DC會限制系統I/O口的功能擴展，采用串行ADC比較適合那些低速采樣而控制管腳又比較多的系統。 TLC2543是TI公司的12位串行模數轉換器，由于是串行輸入結構，能夠節省51系列單片機I/O資源；且價格適中，分辨率較高，因此在儀器儀表中有較為廣泛的應用。 1.TLC2543芯片知識與使用方法 TLC2543是12位串行A/D轉換器，使用開關電容逐次逼近技術完成A/D轉換過程。四 任務三知識講解 AIN0AIN10為模擬輸入通道DATA INPUT為串行數據輸入端，DATA OUT為A/D轉換結果的三態串行輸出端EOC為轉換結束端，I/O CLK為I/O時鐘端，REF+為正基準電壓端，REF-

9、為負基準電壓端，VCC為電源端，GND為地。為片選端D7D6D5D4D3D2D1D0TLC2543控制字 控制字為從DATA INPUT端串行輸入端8位數據，規定了TLC2543要轉換的模擬量通道、轉換后的輸出數據長度以及輸出數據端格式。高4位（D7D4）決定通道號，對于模擬輸入通道0至模擬輸入通道10低4位（D3D0）決定輸出數據長度及格式其值為00001010，對應通道為通道0通道10其中D3、D2決定輸出數據長度，01表示輸出數據長度為8位，11表示輸出數據長度為16位，其他為12位.D1決定輸出數據是高位先送出，還是低位先送出，為0表示高位先送出D0決定輸出數據是純正數還是有負數，若為

10、純正數，該位為0，否則為1。TLC2543工作過程工作開始，片選端CS必須先高到低當片選端CS變低時12個時鐘信號從 CLOCK端依次加入，控制字從DATA INPUT一位一位在時鐘的上升沿被送入TLC2543（高位先送入），同時上一周期轉換的結果數據從DATA OUT一位一位地移出。TLC2543收到第4個時鐘信號后，通道號已收到，此時TLC2543開始對選定通道的模擬量進行采樣，并保持到第12個時鐘的下降沿。在第12個時鐘下降沿，EOC變低，進行A/D轉換，約需10us，轉換完成后EOC變高，轉換的數據在輸出數據寄存器中，待下一個工作周期輸出。2.電路連接圖TLC2543連接電路 單片機的

11、P1.0、P1.3、P1.4作為TLC2543的控制信號端，起到控制TLC2543的采集電壓工作，單片機的P1.1、P1.2分別接TLC2543的DATA OUT和DATA INPUT，作為TLC2543串行數據線。顯示電路與前邊一樣！3.程序分析 AT89C51單片機通過編程產生串行時鐘，并按時序發送與接收數據位，完成通道方式/通道數據的寫入和轉換結果的讀出。其中模數轉換程序是重點。#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define ulong unsigned longulong volt;/測量的電壓值u

12、char code led10=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f;/數碼管顯示0-9sbit LW1=P23;sbit LW2=P22;sbit LW3=P21;sbit LW4=P20;/定義數碼管位選腳sbit CLK=P13;/定義時鐘信號口sbit DIN=P12;/定義2543數據寫入口sbit DOUT=P11;/定義2543數據讀取口sbit CS=P10;/定義2543片選信號口紅色語句是依據電路連接定義的，定義這些語句是便于程序書寫。12/函數名：read2543(uchar addr)/說

13、明：進行ad轉換將結果存于volt變量中 addr為測量位地址void read2543(uchar addr) uint ad=0; uchar i; CLK=0; CS=0;/啟動2543 addr=4;/對地址位預處理 for(i=0;i12;i+)if(DOUT=1)ad=ad|0 x01;/單片機讀取ad數據DIN=addr&0 x80;/2543讀取測量地址位CLK=1;/很短的延時CLK=0;/產生時鐘信號;addr=1;ad=1;volt=ad;/取走轉換結果（是上一個時鐘的結果）volt=volt*1221;/對測量值進行處理以符合實際 此段程序按TLC2543時序圖寫，是程序的重點，也是難點，要重點理解。因為項目的滿量程為5V，轉換分辯率為12位為什么要乘以1221？重點理解3/主程序/*/void main()while(1)read2543(0);/調用2543驅動程序測量地址為0display();/調用顯示程序這里為什么是0 呢？要重點理解。這是要傳送的就是TLC2543控制字，結合控制