51单片机A/D转换器实现数字电压表实例

Posted 2020-09-22 Hugh

ADC0809转换误差+-1位，ADC0808转换误差+-5位

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ADC0809

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工作原理：

• ADDA/ADDB/ADDC 输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中

  ALE：地址锁存允许信号接入端，高电平时允许改变CBA的值，低电平时锁死，防止在A/D转换过程中切换通道

• 地址经译码选通8路模拟输入IN0~IN7之一到比较器，输入与被选通道关系

通道	C	B	A
IN0	0	0	0
IN1	0	0	1
IN2	0	1	0
IN3	0	1	1
IN4	1	0	0
IN5	1	0	1
IN6	1	1	0
IN7	1	1	1

• START端上升沿将逐次逼近寄存器复位，下降沿启动A/D转换
• EOC输出信号变低电平，表示正在转换；当A/D转换完成，EOC变为高电平，结果数据已存入锁存器。
• OE输入高电平，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。

  OE=1时，D0-D7引脚上为转换后的数据，当OE=0时，D0-D7为对外呈现高阻状态

p.s.

其他引脚：

IN0~IN7：8路模拟量输入引脚

CLK：时钟信号输入端

V_(REF(+))：参考电压正端

V_(REF(-))：参考电压负端

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数字电压表实验

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实现效果：

• 检测外部模拟电压，并用数字量将其电压值表示出来

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实现思路：

• A/D转换
  • 初始化时启动A/D转换，转换结束后OE自动置位
  • 检查OE状态，为高电平时读取数据口数据并转换成对应的电压值
  • 显示结束后启动下一次A/D转换
• 数码管显示
  • 读入数据并转换成电压值后，通过数码管显示，百位数值后显示小数点

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连接说明：

ADC0808	OUT1-OUT8	89C51	P0.0-0.7	转换后数据输出到单片机
	START		P3.0
	EOC		P3.1
	OE		P3.2
	IN0	POT-HG	+	输入模拟信号
	ADDA/ADDB/ADDC/VREF(-)	GND		0 0 0 选择通路IN0
	ALE/VREF(+)	POWER		将地址存入地址锁存器中
数码管	1/2/3/4/5/6/7	89C51	P2	控制数码管显示位数
	A/B/C/D/E/F/G/DP		P1	控制显示段码

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实现代码：

 1 #include <reg52.h>
 2 typedef unsigned char uchar;
 3 typedef unsigned int uint;
 4 typedef unsigned long ulong;
 5 uchar code table[] =
 6 {
 7     0xfc, 0x60, 0xda, 0xf2, 0x66, 0xb6, 0xbe, 0xe0, 0xfe, 0xf6, 0xee, 0x3e, 0x9c, 0x7a, 0x9e, 0x8e
 8 };
 9 sbit start = P3 ^ 0; //控制start引脚
10 sbit eoc = P3 ^ 1; //查询eoc引脚情况
11 sbit oe = P3 ^ 2; //输出允许控制端
12 sbit dot = P1 ^ 0; //数码管小数点
13 void Delay(uint m)
14 {
15     while(m--);
16 }
17 void main()
18 {
19     ulong temp, temp_data;
20     // uint temp;
21     start = 0;
22     oe = 0; //oe为高阻状态
23     start = 1; //start下降沿开始转换
24     start = 0;
25     while(1)
26     {
27         if (eoc == 1) //当eoc为1时转换结束
28         {
29             /*读入状态*/
30             oe = 1; //打开oe,数据读入引脚
31             temp = P0;
32             /*
33             读入的数值转换成模拟电压对应的电压值,由于ADC0809将0-5V平分为255份,每一份为5/255v,电压=1.0v时,temp=1.0*(5/255),为了方便显示小数,则扩大一百倍,得到公式temp=temp*1.0/255*500
34             但是在此处存在个问题,temp转换成为flout类型后运算量过大,影响后数码管显示速度,在一定范围内数码管显示错误
35             temp = temp * 1.0 / 255 * 500; → temp = temp * 500 / 255;
36             p.s. 修改后的temp要改成unsigned long, FF*500溢出int范围
37             */
38             temp = temp * 500 / 255;
39             oe = 0; //oe呈高阻
40             /*数码管显示*/
41             temp_data = temp % 10;
42             P2 = 0xfe; //数码管选择最后一位
43             P1 = table[temp_data];
44             Delay(500);
45             temp_data = temp / 10 % 10;
46             P2 = 0xfd; //数码管选择十位
47             P1 = table[temp_data];
48             Delay(500);
49             temp_data = temp / 100 % 10;
50             P2 = 0xfb; //数码管选择百位
51             P1 = table[temp_data];
52             dot = 1; //显示小数点
53             Delay(500);
54             /*启动下一次转换*/
55             start = 1;
56             start = 0;
57         }
58     }
59 }