本课题是利用单片机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,使用的元器件数目较少。外界电压模拟量输入到A/D转换部分的输入端,通过A/D转换变为数字信号,输送给单片机。然后由单片机给数码管数字信号,控制其发光,从而显示数字。
注:因为ADC0809的通道选择端口是使用插针,做出电路板后再用导线连起来的,在程序里也少了通道选择的语句,请注意一下。
一.原理图
二.仿真图
三.存储空间定义
(1)70H用于存放A/D转换结果,71H、72H、73H、74H分别存储显示用的三位数据如表所示。
(2)地址30H~39H存放显示在数码管上0~9的数。如表所示。
四.程序
程序可分为数据采集系统、数据转换系统、显示系统,这三部分先独立测试,然后整体调试。
①数据采集系统:因为ADC0809本身并没有内部时钟,需要外部时钟来提供工作的时钟频率。如果利用单片机ALE端脚提供的频率为6MHZ,而ADC0809工作的频率在10KHZ-1MHZ。因此,需要增加含触发器功能的器件,从面增加了系统的复杂程度。后来,最终用软件编程来提供ADC0809工作的时钟频率,从而解决了这个问题。
②显示系统的调试:要显示的数据存放在71H、72H、73H、74H单元中,先在30H~39H分单元中存放0~9的数,运行显示程序,进行查表指令,察看显示的结果是否与存放值一样。在测试的过程中发现小数点没有显示,通过下面几条指令,把小数点显示出来。
MOVC A,@A+DPTR
CJNER2,#0FEH,NOT_ONE ;不是左边第一个数码管,则转移
ORL A,#80H ;左边第一个数码管显示小数点
NOT_ONE: MOVP0,A ;数码管段选
(1)汇编语言程序清单
QIANEQU71H
BAI EQU 72H
SHI EQU 73H
GEWEI EQU 74H ;71H-74H存放显示数据,依次为个位、十位、百位、千位
SHUJU EQU 70H ;地址70H存放采集数据
STBITP3.0 ;START和ALE共用一个端口
OEBIT P3.6
EOC BIT P3.7
CLK BITP3.3
ORG0000H
LJMPSTART
ORG 0030H
TAB:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH
START:
MAIN: LCALLTEST ;数据采集函数
LCALL TURNDATA ;数据处理函数
LCALLDISPLAY ;显示函数
LJMP MAIN
DELAY: MOV R7,#06H ;约延时1.5ms
LOOP1: MOVR6,#0FFH
LOOP2: DJNZ R6,LOOP2
DJNZR7,LOOP1
RET
TEST: CLRST
CLROE
SETB ST
CLRST ;ST端口下降沿,开始转换
LOOPCLK: SETBCLK ;由软件来提供ADC0809工作的时钟频率
CLRCLK
JNB EOC,LOOPCLK ;EOC=1时,退出循环
SETBOE ;转换后数据的传送
MOV P1,#0FFH ;P1端口读数据,需先给高电平
MOV A,P1
CLROE
MOV SHUJU,A ;存储数据到地址70H
RET
TURNDATA:
MOVA,SHUJU
MOVB,#51
DIV AB ;余数在B,相除以后C=0
MOVQIAN,A ;储存千位
CLRF0
MOV A,B
SUBBA,#1AH ;A减去26,测试上面AB相除时,余数与26相比较
MOV F0,C ;余数<26,则C=1,不用加5调整
MOVA,#10
MULAB
MOVB,#51
DIVAB
JB F0,LP1
ADD A,#5 ;若AB相除后B>=26,百位加五
LP1: MOV BAI,A ;储存百位
CLRF0
MOV A,B
SUBBA,#1AH
MOVF0,C
MOVA,#10
MULAB
MOVB,#51
DIVAB
JB F0,LP2 ;F0=1时,转移
ADD A,#5 ;若AB相除后B>=26,十位加五
LP2: MOV SHI,A ;储存十位
CLRF0
MOVA,B
SUBBA,#1AH
MOVF0,C
MOVA,#10
MULAB
MOVB,#51
DIVAB
JB F0,LP3 ;F0=1时,转移
ADD A,#5 ;若AB相除后B>=26,个位加五
LP3: MOV GEWEI,A ;储存个位
RET
DISPLAY:
MOVR1,#4 ;循环四次
MOV R2,#0FEH
MOVR0,#71H ;存放显示初始地址
XIANSHI:
MOV DPTR,#TAB
MOVA,@R0
MOVCA,@A+DPTR
CJNER2,#0FEH,NOT_ONE ;不是左边第一个数码管,则转移
ORL A,#80H ;左边第一个数码管显示小数点
NOT_ONE: MOVP0,A ;数码管段选
MOVP2,R2 ;数码管位选
LCALLDELAY ;延时
MOV A,R2
RL A ;循环左移
MOV R2,A
INCR0 ;选取下一个地址
DJNZR1,XIANSHI
RET
END
(2) C语言程序清单
#include<reg51.h>
sbit CLK=P3^3;
sbit OE=P3^6;
sbit ST=P3^0;
sbit EOC=P3^7;
unsigned int dianya;
unsigned char code table[]={
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71};
void delay(unsigned int z)
{
while(z--);
}
void ADC_0809()
{
unsignedchar temp=2;
ST=0;
OE=0;
ST=1;
ST=0;
CLK=1;
CLK=0;
CLK=1;
CLK=0;
while(!EOC)
{
CLK=1;
CLK=0;
}
OE=1;
P1=0xff; //读取P1端口数据
temp=P1;
dianya=(unsigned int)temp*19.53;
OE=0;
}
void Vpp_Show()
{
unsignedchar qian,bai,shi,ge;
qian=dianya/1000;
bai=dianya00/100;
shi=dianya0/10;
ge=dianya;
P2=0xfe;
P0=table[qian]|0x80; //显示小数点
delay(50);
P2=0xfd;
P0=table[bai];
delay(50);
P2=0xfb;
P0=table[shi];
delay(50);
P2=0xf7;
P0=table[ge];
}
void main()
{
while(1)
{
ADC_0809();
Vpp_Show();
}
}