单片机C语言和汇编应用实例2734.docx
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单片机C语言和汇编应用实例2734
27.ADC0809A/D转换器基本应用技术
1.基本知识
ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。
它是逐次逼近式A/D转换器,可以和单片机直接接口。
(1).ADC0809的内部逻辑结构
由上图可知,ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。
多路开关可选通8个模拟通道,允许8路模拟量分时输入,共用A/D转换器进行转换。
三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量,当OE端为高电平时,才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
(2).
引脚结构
IN0-IN7:
8条模拟量输入通道
ADC0809对输入模拟量要求:
信号单极性,电压范围是0-5V,若信号太小,必须进行放大;输入的模拟量在转换过程中应该保持不变,如若模拟量变化太快,则需在输入前增加采样保持电路。
地址输入和控制线:
4条
ALE为地址锁存允许输入线,高电平有效。
当ALE线为高电平时,地址锁存与译码器将A,B,C三条地址线的地址信号进行锁存,经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。
A,B和C为地址输入线,用于选通IN0-IN7上的一路模拟量输入。
通道选择表如下表所示。
C
B
A
选择的通道
0
0
0
IN0
0
0
1
IN1
0
1
0
IN2
0
1
1
IN3
1
0
0
IN4
1
0
1
IN5
1
1
0
IN6
1
1
1
IN7
数字量输出及控制线:
11条
ST为转换启动信号。
当ST上跳沿时,所有内部寄存器清零;下跳沿时,开始进行A/D转换;在转换期间,ST应保持低电平。
EOC为转换结束信号。
当EOC为高电平时,表明转换结束;否则,表明正在进行A/D转换。
OE为输出允许信号,用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。
OE=1,输出转换得到的数据;OE=0,输出数据线呈高阻状态。
D7-D0为数字量输出线。
CLK为时钟输入信号线。
因ADC0809的内部没有时钟电路,所需时钟信号必须由外界提供,通常使用频率为500KHZ,
VREF(+),VREF(-)为参考电压输入。
2.ADC0809应用说明
(1).ADC0809内部带有输出锁存器,可以与AT89S51单片机直接相连。
(2).初始化时,使ST和OE信号全为低电平。
(3).送要转换的哪一通道的地址到A,B,C端口上。
(4).在ST端给出一个至少有100ns宽的正脉冲信号。
(5).是否转换完毕,我们根据EOC信号来判断。
(6).当EOC变为高电平时,这时给OE为高电平,转换的数据就输出给单片机了。
3.实验任务
如下图所示,从ADC0809的通道IN3输入0-5V之间的模拟量,通过ADC0809转换成数字量在数码管上以十进制形成显示出来。
ADC0809的VREF接+5V电压。
4.电路原理图
图1.27.1
5.系统板上硬件连线
(1).把“单片机系统板”区域中的P1端口的P1.0-P1.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH端口上,作为数码管的笔段驱动。
(2).把“单片机系统板”区域中的P2端口的P2.0-P2.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端口上,作为数码管的位段选择。
(3).把“单片机系统板”区域中的P0端口的P0.0-P0.7用8芯排线连接到“模数转换模块”区域中的D0D1D2D3D4D5D6D7端口上,A/D转换完毕的数据输入到单片机的P0端口
(4).把“模数转换模块”区域中的VREF端子用导线连接到“电源模块”区域中的VCC端子上;
(5).把“模数转换模块”区域中的A2A1A0端子用导线连接到“单片机系统”区域中的P3.4 P3.5 P3.6端子上;
(6).把“模数转换模块”区域中的ST端子用导线连接到“单片机系统”区域中的P3.0端子上;
(7).把“模数转换模块”区域中的OE端子用导线连接到“单片机系统”区域中的P3.1端子上;
(8).把“模数转换模块”区域中的EOC端子用导线连接到“单片机系统”区域中的P3.2端子上;
(9).把“模数转换模块”区域中的CLK端子用导线连接到“分频模块”区域中的 /4 端子上;
(10).把“分频模块”区域中的CKIN端子用导线连接到“单片机系统”区域中的 ALE 端子上;
(11).把“模数转换模块”区域中的IN3端子用导线连接到“三路可调压模块”区域中的 VR1 端子上;
6.程序设计内容
(1).进行A/D转换时,采用查询EOC的标志信号来检测A/D转换是否完毕,若完毕则把数据通过P0端口读入,经过数据处理之后在数码管上显示。
(2).进行A/D转换之前,要启动转换的方法:
ABC=110选择第三通道
ST=0,ST=1,ST=0产生启动转换的正脉冲信号
8.C语言源程序
#include
unsignedcharcodedispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,
0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
unsignedcharcodedispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};
unsignedchardispbuf[8]={10,10,10,10,10,0,0,0};
unsignedchardispcount;
sbitST=P3^0;
sbitOE=P3^1;
sbitEOC=P3^2;
unsignedcharchannel=0xbc;//IN3
unsignedchargetdata;
voidmain(void)
{
TMOD=0x01;
TH0=(65536-4000)/256;
TL0=(65536-4000)%256;
TR0=1;
ET0=1;
EA=1;
P3=channel;
while
(1)
{
ST=0;
ST=1;
ST=0;
while(EOC==0);
OE=1;
getdata=P0;
OE=0;
dispbuf[2]=getdata/100;
getdata=getdata%10;
dispbuf[1]=getdata/10;
dispbuf[0]=getdata%10;
}
}
voidt0(void)interrupt1using0
{
TH0=(65536-4000)/256;
TL0=(65536-4000)%256;
P1=dispcode[dispbuf[dispcount]];
P2=dispbitcode[dispcount];
dispcount++;
if(dispcount==8)
{
dispcount=0;
}
}
28.数字电压表
1.实验任务
利用单片机AT89S51与ADC0809设计一个数字电压表,能够测量0-5V之间的直流电压值,四位数码显示,但要求使用的元器件数目最少。
2.电路原理图
图1.28.1
3.系统板上硬件连线
a)把“单片机系统”区域中的P1.0-P1.7与“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH端口用8芯排线连接。
b)把“单片机系统”区域中的P2.0-P2.7与“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端口用8芯排线连接。
c)把“单片机系统”区域中的P3.0与“模数转换模块”区域中的ST端子用导线相连接。
d)把“单片机系统”区域中的P3.1与“模数转换模块”区域中的OE端子用导线相连接。
e)把“单片机系统”区域中的P3.2与“模数转换模块”区域中的EOC端子用导线相连接。
f)把“单片机系统”区域中的P3.3与“模数转换模块”区域中的CLK端子用导线相连接。
g)把“模数转换模块”区域中的A2A1A0端子用导线连接到“电源模块”区域中的GND端子上。
h)把“模数转换模块”区域中的IN0端子用导线连接到“三路可调电压模块”区域中的VR1端子上。
i)把“单片机系统”区域中的P0.0-P0.7用8芯排线连接到“模数转换模块”区域中的D0D1D2D3D4D5D6D7端子上。
4.程序设计内容
i.由于ADC0809在进行A/D转换时需要有CLK信号,而此时的ADC0809的CLK是接在AT89S51单片机的P3.3端口上,也就是要求从P3.3输出CLK信号供ADC0809使用。
因此产生CLK信号的方法就得用软件来产生了。
ii.由于ADC0809的参考电压VREF=VCC,所以转换之后的数据要经过数据处理,在数码管上显示出电压值。
实际显示的电压值 (D/256*VREF)
5.汇编源程序
(略)
6.C语言源程序
#include
unsignedcharcodedispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,
0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
unsignedcharcodedispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};
unsignedchardispbuf[8]={10,10,10,10,0,0,0,0};
unsignedchardispcount;
unsignedchargetdata;
unsignedinttemp;
unsignedchari;
sbitST=P3^0;
sbitOE=P3^1;
sbitEOC=P3^2;
sbitCLK=P3^3;
voidmain(void)
{
ST=0;
OE=0;
ET0=1;
ET1=1;
EA=1;
TMOD=0x12;
TH0=216;
TL0=216;
TH1=(65536-4000)/256;
TL1=(65536-4000)%256;
TR1=1;
TR0=1;
ST=1;
ST=0;
while
(1)
{
if(EOC==1)
{
OE=1;
getdata=P0;
OE=0;
temp=getdata*235;
temp=temp/128;
i=5;
dispbuf[0]=10;
dispbuf[1]=10;
dispbuf[2]=10;
dispbuf[3]=10;
dispbuf[4]=10;
dispbuf[5]=0;
dispbuf[6]=0;
dispbuf[7]=0;
while(temp/10)
{
dispbuf[i]=temp%10;
temp=temp/10;
i++;
}
dispbuf[i]=temp;
ST=1;
ST=0;
}
}
}
voidt0(void)interrupt1using0
{
CLK=~CLK;
}
voidt1(void)interrupt3using0
{
TH1=(65536-4000)/256;
TL1=(65536-4000)%256;
P1=dispcode[dispbuf[dispcount]];
P2=dispbitcode[dispcount];
if(dispcount==7)
{
P1=P1|0x80;
}
dispcount++;
if(dispcount==8)
{
dispcount=0;
}
}
29.两点间温度控制
1.实验任务
用可调电阻调节电压值作为模拟温度的输入量,当温度低于30℃时,发出长嘀报警声和光报警,当温度高于60℃时,发出短嘀报警声和光报警。
测量的温度范围在0-99℃。
2.电路原理图
图4.29.1
3.系统板上硬件连线
a)把“单片机系统”区域中的P1.0-P1.7与“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH端口用8芯排线连接。
b)把“单片机系统”区域中的P2.0-P2.7与“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端口用8芯排线连接。
c)把“单片机系统”区域中的P3.0与“模数转换模块”区域中的ST端子用导线相连接。
d)把“单片机系统”区域中的P3.1与“模数转换模块”区域中的OE端子用导线相连接。
e)把“单片机系统”区域中的P3.2与“模数转换模块”区域中的EOC端子用导线相连接。
f)把“单片机系统”区域中的P3.3与“模数转换模块”区域中的CLK端子用导线相连接。
g)把“模数转换模块”区域中的A2A1A0端子用导线连接到“电源模块”区域中的GND端子上。
h)把“模数转换模块”区域中的IN0端子用导线连接到“三路可调电压模块”区域中的VR1端子上。
i)把“单片机系统”区域中的P0.0-P0.7用8芯排线连接到“模数转换模块”区域中的D0D1D2D3D4D5D6D7端子上。
j)把“单片机系统”区域中的P3.6、P3.7用导线分别连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1、L2上。
k)把“单片机系统”区域中的P3.5用导线连接到“音频放大模块”区域中的SPKIN端口上。
l)把“音频放大模块“区域中的SPKOUT插入音频喇叭。
4.汇编源程序
(略)
5.C语言源程序
#include
unsignedcharcodedispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,
0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
unsignedcharcodedispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};
unsignedchardispbuf[8]={10,10,10,10,10,10,0,0};
unsignedchardispcount;
unsignedchargetdata;
unsignedinttemp;
unsignedchari;
sbitST=P3^0;
sbitOE=P3^1;
sbitEOC=P3^2;
sbitCLK=P3^3;
sbitLED1=P3^6;
sbitLED2=P3^7;
sbitSPK=P3^5;
bitlowflag;
bithighflag;
unsignedintcnta;
unsignedintcntb;
bitalarmflag;
voidmain(void)
{
ST=0;
OE=0;
TMOD=0x12;
TH0=0x216;
TL0=0x216;
TH1=(65536-500)/256;
TL1=(65536-500)%256;
TR1=1;
TR0=1;
ET0=1;
ET1=1;
EA=1;
ST=1;
ST=0;
while
(1)
{
if((lowflag==1)&&(highflag==0))
{
LED1=0;
LED2=1;
}
elseif((highflag==1)&&(lowflag==0))
{
LED1=1;
LED2=0;
}
else
{
LED1=1;
LED2=1;
}
}
}
voidt0(void)interrupt1using0
{
CLK=~CLK;
}
voidt1(void)interrupt3using0
{
TH1=(65536-500)/256;
TL1=(65536-500)%256;
if(EOC==1)
{
OE=1;
getdata=P0;
OE=0;
temp=getdata*25;
temp=temp/64;
i=6;
dispbuf[0]=10;
dispbuf[1]=10;
dispbuf[2]=10;
dispbuf[3]=10;
dispbuf[4]=10;
dispbuf[5]=10;
dispbuf[6]=0;
dispbuf[7]=0;
while(temp/10)
{
dispbuf[i]=temp%10;
temp=temp/10;
i++;
}
dispbuf[i]=temp;
if(getdata<77)
{
lowflag=1;
highflag=0;
}
elseif(getdata>153)
{
lowflag=0;
highflag=1;
}
else
{
lowflag=0;
highflag=0;
}
ST=1;
ST=0;
}
P1=dispcode[dispbuf[dispcount]];
P2=dispbitcode[dispcount];
dispcount++;
if(dispcount==8)
{
dispcount=0;
}
if((lowflag==1)&&(highflag==0))
{
cnta++;
if(cnta==800)
{
cnta=0;
alarmflag=~alarmflag;
}
if(alarmflag==1)
{
SPK=~SPK;
}
}
elseif((lowflag==0)&&(highflag==1))
{
cntb++;
if(cntb==400)
{
cntb=0;
alarmflag=~alarmflag;
}
if(alarmflag==1)
{
SPK=~SPK;
}
}
else
{
alarmflag=0;
cnta=0;
cntb=0;
}
}
30.四位数数字温度计
1.温度传感器AD590基本知识
AD590产生的电流与绝对温度成正比,它可接收的工作电压为4V-30V,检测的温度范围为-55℃-+150℃,它有非常好的线性输出性能,温度每增加1℃,其电流增加1uA。
AD590温度与电流的关系如下表所示
摄氏温度
AD590电流
经10KΩ电压
0℃
273.2uA
2.732V
10℃
283.2uA
2.832V
20℃
293.2uA
2.932V
30℃
303.2uA
3.032V
40℃
313.2uA
3.132V
50℃
323.2uA
3.232V
60℃
333.2uA
3.332V
100℃
373.2uA
3.732V
AD590引脚图
2.实验任务
利用AD590温度传感器完成温度的测量,把转换的温度值的模拟量送入ADC0809的其中一个通道进行A/D转换,将转换的结果进行温度值变换之后送入数码管显示。
3.电路原理图
图4.30.1
4.系统板上硬件连线
(1).把“单片机系统”区域中的P1.0-P1.7与“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH端口用8芯排线连接。
(2).把“单片机系统”区域中的P2.0-P2.7与“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端口用8芯排线连接。
(3).把“单片机系统”区域中的P3.0与“模数转换模块”区域中的ST端子用导线相连接。
(4).把“单片机系统”区域中的P3.1与“模数转换模块”区域中的OE端子用导线相连接。
(5).把“单片机系统”区域中的P3.2与“模数转换模块”区域中的EOC端子用导线相连接。
(6).把“单片机系统”区域中的P3.3与“模数转换模块”区域中的CLK端子用导线相连接。
(7).把“模数转换模块”区域中的A2A1A0端子用导线连接到“电源模块”区域中的GND端子上。
(8).把“模数转换模块”区域中的IN0端子用导线连接到自制的AD590电路上。
(9).把“单片机系统”区域中的P0.0-P0.7用8芯排线连接到“模数转换模块”区域中的D0D1D2D3D4D5D6D7端子上。
5.程序设计内容
(1).ADC0809的CLK信号由单片机的P3.3管脚提供
(2).由于AD590的温度变化范围在-55℃-+150℃之间,经过10KΩ之后采样到的电压变化在2.182V-4.232V之间,不超过5V电压所表示的范围,因此参考电压取电源电压VCC,(实测VCC=4.70V)。
由此可计算出经过A/D转换之后的摄氏温度显示的数据为:
如果(D*2350/128)<2732,则显示的温度值为-(2732-(D*2350/128))
如果(D*2350/128)≥2732,则显示的温度值为+((D*2350/128)-2732)
6.汇编源程序
(略)
7.C语言源程序
#include
#include
unsignedcharcodedispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,
0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
unsignedcharcodedispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40};
unsignedchardispbuf[8]={10,10,10,10,10,10,0,0};
unsignedchardispcount;
unsignedchargetdata;
unsignedlongtemp;
unsignedchari;
bitsflag;
sbitST=P3^0;
sbitOE=P3^1;
sbitEOC=P3^2;
sbitCLK=P3^3;
sbitLED1=P3^6;
sbitLED2=P3^7;
sbitSPK=P3^5;
voidmain(void)
{
ST=0;
OE=0;
TMOD=0x12;
TH0=0x216;
TL0=0x216;
TH1=(65536-4000)/256;
TL1=(65536-4000)%256;
TR1=1;
TR0=1;
ET0=1;
ET1=1;
EA=1;
ST=1;
ST=0;
getdata=148;
while
(1)
{
;
}
}
voidt0(void)interrupt1using0
{
CLK=~CLK;
}
voidt1(void)interrupt3using0
{
TH1=(65536-4000)/256;
TL1=(65536-4000)%256;
if(EOC==1)
{
OE=1;
getdata=P0;
OE=0;
temp=(getdata*2350);
temp=temp/128;
if(t
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