基于51单片机用PCF8591进行ADDA转换用1602LCD显示的电流采样文档格式.docx
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通道选择位。
00:
通道0;
01:
通道1;
10:
通道2;
11:
通道3。
D2:
自动增量允许位,为1时,每对一个通道转换后自动切换到下一通道进行转换,为0时不自动进行通道转换,可通过软件修改进行通道转换D3:
特征位,固定位0。
D4,D5:
模拟量输入方式选择位。
00:
输入方式0,四路单端输入;
01:
输入方式1,三路差分输入;
10:
输入方式2,二路单端输入,一路差分输入;
输入方式3,两路差分输入。
D6:
模拟输出允许位,A/D转换时设置为(地址选择字D0位此时设置为1),D/A转换时设置为1(地址选择字位此时设置为)。
D7:
特征位,固定为0。
3、PCF8591的A/D转换
PCF8591的A/D转换为逐次比较型,在A/D转换周期中借用DAC及高增益比较器对PCF8591进行写读操作后便立即启动A/D转换,并读出A/D转换结果在每个应答信号的后沿触发转换周期,采样模拟电压并读出前一次转换后的结果。
A/D转换中,一旦A/D采样周期被触发,所选择通道的采样电压便保存在采样,保持电路中,并转换成8位二进制码(单端输入)或二进制补码(差分输入)存放在ADC数据寄存器中等待器件读出。
如果控制字节中自动增量选择位置1,则一次A/D转换完毕后自动选择下一通道。
读周期中读出的第一个字节为前一个周期的转换结果。
上电复位后读出的第一字节为80H。
PCF8591的A/D转换亦使用的是I2C总线的读方式操作完成的。
其数据操作格式如图4所示。
4
图4A/D转换数据操作格式
其中data0~datan为A/D的转换结果,分别对应于前一个数据读取期间所采样的模拟电压。
A/D转换结束后,先发送一个非应答信号位A再发送结束信号位P。
灰底位由主机发出,白底位是由PCF8591产生。
上电复位后控制字节状态为00H,在A/D转换时须设置控制字,即须在读操作之前进行控制字节的写入操作。
逻辑操作波形时序图如图5所示。
图5A/D转换逻辑操作波形时序图
4、A/D转换程序设计流程如下图6所示
5
图6
6
5、1602LCD主要技术参数:
显示容量:
16×
2个字符,芯片工作电压:
4.5—5.5V,工作电流:
2.0mA(5.0V),模块最佳工作电压:
5.0V,字符尺寸:
2.95×
4.35(W×
H)mm。
5.1引脚功能说明
1602LCD采用标准的14脚(无背光)或16脚(带背光)接口,各引脚接口说明如图7
编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据
2VDD电源正极10D3数据
3VL液晶显示偏压11D4数据
4RS数据/命令选择12D5数据
5R/W读/写选择13D6数据
6E使能信号14D7数据
7D0数据15BLA背光源正极8D1数据16BLK背光源负极
图7
引脚接口说明表
第1脚:
VSS为地电源。
第2脚:
VDD接5V正电源。
第3脚:
VL为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地时对比度最高,对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。
第4脚:
RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚:
R/W为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。
当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。
第6脚:
E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。
第7,14脚:
D0,D7为8位双向数据线。
第15脚:
背光源正极。
第16脚:
背光源负极。
5.21602LCD的指令说明及时序
1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令,如图8
序号指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0
1清显示0000000001
2光标返回000000001*
3置输入模式00000001I/DS
7
4显示开/关控制0000001DCB
5光标或字符移位000001S/CR/L**
6置功能00001DLNF**
置字符发生存贮器地字符发生存贮器地址
70001址
8置数据存贮器地址001显示数据存贮器地址
9读忙标志或地址01BF计数器地址
写数到CGRAM或要写的数据内容
1010DDRAM)
11从CGRAM或DDRAM读数11读出的数据内容
图8
1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。
(说明:
1为高电平、0为低电平)指令1:
清显示,指令码01H,光标复位到地址00H位置。
指令2:
光标复位,光标返回到地址00H。
指令3:
光标和显示模式设置I/D:
光标移动方向,高电平右移,低电平左移S:
屏幕上所有文字是否左移或者右移。
高电平表示有效,低电平则无效。
指令4:
显示开关控制。
D:
控制整体显示的
C:
控制光标的开与关,高电平开与关,高电平表示开显示,低电平表示关显示
表示有光标,低电平表示无光标B:
控制光标是否闪烁,高电平闪烁,低电平不闪烁。
指令5:
光标或显示移位S/C:
高电平时移动显示的文字,低电平时移动
:
功能设置命令DL:
高电平时为4位总线,低电平时为8位总线N:
光标。
指令6
低电平时为单行显示,高电平时双行显示F:
低电平时显示5x7的点阵字符,高电平时显示5x10的点阵字符。
指令7:
字符发生器RAM地址设置。
指令8:
DDRAM地址设置。
指令9:
读忙信号和光标地址BF:
为忙标志位,高电平表示忙,此时模块不能接收命令或者数据,如果为低电平表示不忙。
指令10:
写数据。
指令11:
读数据。
读操作时序
8
写操作时序
5.31602LCD的一般初始化(复位)过程延时15mS
写指令38H(不检测忙信号)
延时5mS
以后每次写指令、读/写数据操作均需要检测忙信号写指令38H:
显示模式设置
写指令08H:
显示关闭
写指令01H:
显示清屏
9
写指令06H:
显示光标移动设置
写指令0CH:
显示开及光标设置
6、仿真原理图如下所示
7、C语言程序
#include<
reg52.h>
intrins.h>
#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint
#defineDelay4us(){_nop_();
_nop_();
}
sbitLCD_RS=P2^6;
sbitLCD_RW=P2^5;
sbitLCD_EN=P2^7;
sbitSCL=P2^0;
//I2C时钟引脚sbitSDA=P2^1;
//I2C数据输入输出引脚ucharRecv_Buffer[4];
//数据接收缓冲uintVoltage[]={'
0'
'
};
//数据分解为电压x.xxbitbdataIIC_ERROR;
//I2C错误标志位ucharLCD_Line_1[]={"
.V"
10
//延时
voiddelay(intms)
{
uchari;
while(ms--)for(i=0;
i<
250;
i++)Delay4us();
//LCD忙检测
bitLCD_Busy_Check()
bitResult;
LCD_RS=0;
LCD_RW=1;
LCD_EN=1;
Delay4us();
Result=(bit)(P0&
0x80);
LCD_EN=0;
returnResult;
//写指令
voidLCD_Write_Command(ucharcmd){
while(LCD_Busy_Check());
LCD_RW=0;
P0=cmd;
}
//写数据
voidLCD_Write_Data(uchardat){
LCD_RS=1;
P0=dat;
//初始化
voidLCD_Initialise()
LCD_Write_Command(0x38);
delay(5);
11
LCD_Write_Command(0x0c);
LCD_Write_Command(0x06);
LCD_Write_Command(0x01);
//设置显示位置
voidLCD_Set_Position(ucharpos){
LCD_Write_Command(pos|0x80);
//显示一行
voidLCD_Display_A_Line(ucharLine_Addr,uchars[])
LCD_Set_Position(Line_Addr);
for(i=0;
16;
i++)LCD_Write_Data(s[i]);
//将模数转换后得到的值分解存入缓存voidConvert_To_Voltage(ucharval){
ucharTmp;
//最大值为255,对应5V,255/5=51Voltage[2]=val/51+'
;
//整数部分
Tmp=val%51*10;
//第一位小数
Voltage[1]=Tmp/51+'
Tmp=Tmp%51*10;
Voltage[0]=Tmp/51+'
//启动I2C总线
voidIIC_Start()
SDA=1;
SCL=1;
SDA=0;
SCL=0;
//停止I2C总线
voidIIC_Stop()
12
Delay4us();
//从机发送应答位
voidSlave_ACK()
//从机发送非应答位
voidSlave_NOACK()
//发送一字节
voidIIC_SendByte(ucharwd){
for(i=0;
8;
i++)//循环移入8位
SDA=(bit)(wd&
SCL=1;
wd<
<
=1;
//释放总线并准备读取应答SCL=1;
IIC_ERROR=SDA;
//IIC_ERROR=1表示无应答SCL=0;
//接收一字节
ucharIIC_ReceiveByte()
uchari,rd=0x00;
i++)
13
rd<
rd|=SDA;
returnrd;
//连续读入4路通道的A/D转换结果并保存到Recv_BuffervoidADC_PCF8591(ucharCtrlByte){
IIC_Start();
IIC_SendByte(0x90);
//发送写地址if(IIC_ERROR==1)return;
//IIC_SendByte(CtrlByte);
//发送控制字节//if(IIC_ERROR==1)return;
//重新发送开始命令IIC_SendByte(0x91);
//发送读地址if(IIC_ERROR==1)return;
IIC_ReceiveByte();
//空读一次,调整读顺序Slave_ACK();
//收到一字节后发送一个应答位for(i=0;
4;
Recv_Buffer[i++]=IIC_ReceiveByte();
Slave_ACK();
//收到一个字节后发送一个应答位}
Slave_NOACK();
IIC_Stop();
//收到一个字节后发送一个非应答位}
//向PCF8591发送1字节进行AD转换
//主程序
voidmain()
LCD_Initialise();
while
(1)
14
ADC_PCF8591(0x04);
Convert_To_Voltage(Recv_Buffer[0]);
LCD_Line_1[2]=Voltage[2];
LCD_Line_1[4]=Voltage[1];
LCD_Line_1[5]=Voltage[0];
LCD_Display_A_Line(0x00,LCD_Line_1);
8、结语
在这次单片机课设中,通过自己动手查阅资料,不仅知道了芯片PCF8591和LCD1602工作原理、各引脚的功能等,还巩固了C语言程序的编写,对51单片机也有了更深的理解,丰富了很多课外知识,能熟练的运用Keil等软件。
H6800实验箱的调试,让我们在硬件上更好的了解单片机,增强了我们的动手实践能力。
9、参考文献
单片机原理及应用(c语言版)周国运
stdio.h>
main()
inta,b,i,j,max;
intc[3][3]={1,2,3,6,9,10,20,22,0};
max=c[0][0];
a=b=0;
3;
for(j=0;
j<
j++)
if(c[i][j]>
max)
max=c[i][j];
a=i;
b=j;
15
printf("
最大值max=%d,行a=%d,列b=%d"
max,a,b);
printf("
\n"
);
ViodConvert_To_Voltage2(ucharvalmax)
Ucharval[],temp;
Inti=0;
If(val[i]<
val[i+1])
Valmax=val[i+1];
Else
Valmax=val[i];
Voltage[2]=valmax/51+'
Tmp=valmax%51*10;
16
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- 基于 51 单片机 PCF8591 进行 ADDA 转换 1602 LCD 显示 电流 采样