简易数字电压表+ADC0809+中断方式实现一路数据转换

发布时间:2024-07-26  

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


#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


#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

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