简易数字电压表+ADC0809+中断方式实现一路数据转换
1 实验现象
2 实验原理
ADC0809的工作过程：首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址输入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动ADC转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到ADC转换完成，EOC变为高电平，指示ADC转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。AD转换常用的软件控制方法有：
（1）程序查询方式
首先由微处理器向A/D转换器发出启动信号，然后读入转换结束信号，查询转换是否结束，若结束则读取数据，否则继续查询，直到转换结束。该方法简单、可靠，但查询占用CPU时间，效率较低。
（2）延时等待方式
微处理器向A/D转换器发出启动信号之后，根据A/D转换器的转换时间延时，一般延时时间稍大于A/D转换器的转换时间，延时结束，读入数据。该法简单，不占用查询端口，但占用CPU时间，效率低，适合微处理器处理任务少的情况。
（3）中断方式
微处理器启动A/D转换后可去处理其他事情，A/D转换结束后主动向CPU发出中断请求信号，CPU响应中断后再读取转换结果。微处理器可以和A/D转换器并行工作，提高了效率。
3 系统设计
4 硬件设计
（1）ADC0809在proteus软件中不能正常仿真，而ADC0808却可以，所以用ADC0808代替；
（2）ADC0809的CLOCK，典型值是500KHz，这里采用单片机的ALE(2MHz)经过四分频电路得到；
（3）ADC0809的输出，主要高位和低位的顺序；
（4）EOC，连接单片机外部中断EX0，P3.2，触发方式为下降沿触发，在EOC和P3.2之间加个一个反相器。
（5）ALE引脚无6分频脉冲输出，设置方式：重新设置一下单片机，在Advanced Properties 选项中，选择Simulate program Fetches ，选YES。
5 软件设计
5.1 主程序
#include "DisplaySmg.h" #include "ADC0809.h" #include "Timer0.h" int adc_result_show = 0; unsigned char adc_flag = 1; //启动ADC转换的标志信号 void disp_num() //将待显示数据放入缓存区 { LedBuf[0]= 23; //千位,不显示 LedBuf[1]= adc_result_show/100; //百位 LedBuf[2]= adc_result_show/10%10; //十位 LedBuf[3]= adc_result_show%10; //个位 } void main() { Timer0_Init(); //定时计数器T0初始化 EX0_Init(); //外部中断初始化 EA=1; //中断总开关 DotDig1=1; //点亮第二个数码管的小数点 while(1) { if(adc_flag==1) //每间隔500ms启动一次ADC转换 { adc_flag = 0; Start_ADC0809(); //滤波处理，不能只采样一次，应该进行多次采样数字滤波 adc_result_show = adc_result*1.0*100*5/255; //数据变换处理(线性标度变换) disp_num(); //显示数据 } } } void Timer0_ISR(void) interrupt 1 { static unsigned int timer0cnt=0; TR0=0; //关闭定时器 timer0cnt++; if(timer0cnt>=500) { timer0cnt = 0; adc_flag = 1; //500ms的标志信号 } DisplaySmg(); //每过1ms,刷新一次数码管显示函数 TL0 = 0x66; //设置定时初始值,定时1ms TH0 = 0xFC; //设置定时初始值,定时1ms TR0=1; //打开定时器 }
5.2 ACD0809模数转换模块
#ifndef __ADC0809_H__ #define __ADC0809_H__ #include <reg52.h> #define ADC_DATA P1 sbit ADDR_A = P3^7; sbit ADDR_B = P3^6; sbit ADDR_C = P3^5; sbit START = P3^4; sbit EOC = P3^2; sbit OE = P3^3; extern unsigned char adc_result; void Start_ADC0809(); void EX0_Init(); #endif
#include "ADC0809.h" unsigned char adc_result; void Start_ADC0809() { OE = 0; //数据输出允许信号，高电平有效 START = 0; //ADC转换启动信号，高电平有效, 电路中与ALE(地址锁存允许信号)连在一起 ADDR_A = 1; //3位地址输入线 ADDR_B = 1; //用于选通8路模拟输入中的一路 ADDR_C = 0; START = 1; //上升沿，同时将ADC内部的寄存器清零 START = 0; //产生一定的脉冲，Typ=100ns,下降沿启动AD转换 } void EX0_Init() //外部中断初始化 { IT0 = 1; //外部中断0，设置为下降沿触发 EX0 = 1; //外部中断0开关 } void EX0_ISR() interrupt 0 { OE = 1; adc_result = ADC_DATA; OE = 0; }
5.3 数码管动态显示模块
#ifndef __DisplaySmg_H__ #define __DisplaySmg_H__ #include <REG52.H> #define GPIO_SEG P0 //段选端 #define GPIO_SEL P2 //位选端 extern unsigned char LedBuf[]; //外部变量声明 extern unsigned char DotDig0,DotDig1,DotDig2,DotDig3; void DisplaySmg(void); #endif
#include "DisplaySmg.h" unsigned char code LedData[]={ //共阴型数码管的段码表，字符，序号 0x3F, //"0"，0 0x06, //"1"，1 0x5B, //"2"，2 0x4F, //"3"，3 0x66, //"4"，4 0x6D, //"5"，5 0x7D, //"6"，6 0x07, //"7"，7 0x7F, //"8"，8 0x6F, //"9"，9 0x77, //"A"，10 0x7C, //"B"，11 0x39, //"C"，12 0x5E, //"D"，13 0x79, //"E"，14 0x71, //"F"，15 0x76, //"H"，16 0x38, //"L"，17 0x37, //"n"，18 0x3E, //"u"，19 0x73, //"P"，20 0x5C, //"o"，21 0x40, //"-"，22 0x00, //熄灭 23 }; unsigned char DotDig0=0,DotDig1=0,DotDig2=0,DotDig3=0; //小数点控制位 unsigned char code LedAddr[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7}; //数码管位选 unsigned char LedBuf[]={22,22,22,22}; //显示缓存区 void DisplaySmg() //四位数码管，考虑小数点 { unsigned char i; //等价于 "static unsigned char i = 0;" unsigned char temp; switch(i) { case 0: { GPIO_SEG = 0x00; //消影 if(DotDig0==1) //小数点 { temp = LedData[LedBuf[0]] | 0x80; //点亮小数点 } else { temp = LedData[LedBuf[0]]; } GPIO_SEG = temp; //段码 GPIO_SEL = LedAddr[0]; //位选 i++; break; } case 1: GPIO_SEG = 0x00; if(DotDig1==1) //小数点 { temp = LedData[LedBuf[1]] | 0x80; } else { temp = LedData[LedBuf[1]]; } GPIO_SEG = temp; GPIO_SEL = LedAddr[1]; i++; break; case 2: GPIO_SEG = 0x00; if(DotDig2==1) //小数点 { temp = LedData[LedBuf[2]] | 0x80; } else { temp = LedData[LedBuf[2]]; } GPIO_SEG = temp; GPIO_SEL = LedAddr[2]; i++; break; case 3: GPIO_SEG = 0x00; if(DotDig3==1) //小数点 { temp = LedData[LedBuf[3]] | 0x80; } else { temp = LedData[LedBuf[3]]; } GPIO_SEG = temp; GPIO_SEL = LedAddr[3]; i=0; break; default:break; } }
5.4 定时器T0模块
#ifndef __Timer0_H__ #define __Timer0_H__ #include <reg52.h> void Timer0_Init(void); #endif
#include "Timer0.h" void Timer0_Init(void) //1毫秒@11.0592MHz { TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式 TMOD |= 0x01; //设置定时器模式 TL0 = 0x66; //设置定时初始值 TH0 = 0xFC; //设置定时初始值 TF0 = 0; //清除TF0标志 TR0 = 1; //定时器0开始计时 ET0 = 1; //定时器0中断开关 // EA = 1; //中断总开关 } //中断服务函数一定是一个没有返回值的函数 //中断服务函数一定是没有参数的函数 //中断服务函数函数名后跟着关键字interrupt //interrupt n 0~4 5个中断源，8*n+0003H // 0003H INT0, 00BH T0, 0013H INT1, 001BH T1, 0023H ES //中断服务函数不能被主程序或者其他程序所调用 //n后面跟着using m(0~3)工作寄存器组 //void Timer0_ISR(void) interrupt 1 //{ // TL0 = 0x66; //设置定时初始值 // TH0 = 0xFC; //设置定时初始值 //}
6 参考来源
