單片機(jī)+ADS7825電池電量監(jiān)測(cè)電路與程序設(shè)計(jì)

ID:698710 · 發(fā)表于 2020-2-26 19:33

本文轉(zhuǎn)自: Flywithliye本次設(shè)計(jì)要求，依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易的電池電量監(jiān)測(cè)電路。該3AH的電池，在某固定環(huán)境下放電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表 1所示。要求依據(jù)測(cè)量電壓推算時(shí)間，以此作為電量標(biāo)識(shí)，并采用某種方式進(jìn)行顯示。

表 1 放電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

2. 設(shè)計(jì)思路
2.1. 設(shè)計(jì)假設(shè)

本次設(shè)計(jì)基于以下假設(shè)。在任意時(shí)刻t測(cè)得開(kāi)路電壓值

，不考慮其在t時(shí)刻前的具體放電過(guò)程。即認(rèn)為該時(shí)刻電池開(kāi)路電壓V，是持續(xù)以放電實(shí)驗(yàn)中使用的放電電流

（500mA），由滿電量電壓4.35V，放電

時(shí)間得到的。即，認(rèn)為，電池剩余電量與電池兩端開(kāi)路電壓具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。

2.2. 設(shè)計(jì)方案

通過(guò)AD芯片獲取電池兩端開(kāi)路電壓，將模擬量電壓值轉(zhuǎn)換為單片機(jī)可處理的數(shù)字量。隨后依據(jù)該測(cè)得的電壓值按照所建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行運(yùn)算。然后將該數(shù)字電壓值及其運(yùn)算結(jié)果通過(guò)數(shù)碼管顯示，并同時(shí)通過(guò)串行口發(fā)送至上位機(jī)。上位機(jī)接收到數(shù)據(jù)后做相關(guān)處理顯示工作。

2.3. 數(shù)學(xué)實(shí)現(xiàn)

的值由插值的方式計(jì)算。依據(jù)表 1中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)測(cè)得的電壓V，由下列公式逆向計(jì)算，其中

為測(cè)得電壓兩側(cè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)間及電壓。則測(cè)得該電壓時(shí)，各量值如下所示。（電壓處于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)邊界的情況已在程序?qū)崿F(xiàn)中完成，此處省略）

放電時(shí)間：

已用電量：

剩余電量：

剩余電量百分比：

其中時(shí)間單位為min，電流單位為mA，電量單位為mA

min。

按照如上方式使用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，運(yùn)用Matlab繪圖得到如下結(jié)果。

圖 1 實(shí)驗(yàn)曲線

其繪圖過(guò)程如下述程序所示。

圖 2 實(shí)驗(yàn)曲線繪制

3. 電路設(shè)計(jì)
3.1. 整體電路結(jié)構(gòu)

整體電路原理圖由Protues軟件進(jìn)行繪制并仿真。為簡(jiǎn)化連線便于觀察邏輯，其中使用了網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽的方式，對(duì)實(shí)際物理上相連而原理圖中未連接的管腳，給予了相同的名稱，則在邏輯上他們互相連接。具體電路原理圖見(jiàn)附件1。

3.2. 單片機(jī)最小系統(tǒng)

單片機(jī)最小系統(tǒng)是單片機(jī)能夠正常執(zhí)行內(nèi)置程序，發(fā)揮其基礎(chǔ)功能的必須組成部分。包括單片機(jī)，電源部分，時(shí)鐘電路部分及復(fù)位電路部分。

3.2.1. 原理圖

圖 3 AT89C52最小系統(tǒng)

3.2.2. AT89C52單片機(jī)

本次設(shè)計(jì)中主要用到了該型單片機(jī)的IO口，串口及定時(shí)器。其中，P0口用于和AD轉(zhuǎn)換電路交換數(shù)據(jù)。P2口部分管腳用于控制AD轉(zhuǎn)換芯片工作及讀取其狀態(tài)。P3口3.1管腳用作第二功能串行口數(shù)據(jù)輸出，其余用到的管腳用于進(jìn)行數(shù)碼管位選。P1口用于數(shù)碼管段選。

本次設(shè)計(jì)未使用片外數(shù)據(jù)/程序存儲(chǔ)器，因此

均處于懸空狀態(tài)。且本次設(shè)計(jì)中，與ADC芯片的數(shù)據(jù)交換未采用外部拓展總線的方式，將其視為普通IO設(shè)備值直接進(jìn)行操作和讀取。

3.2.3. 時(shí)鐘電路

時(shí)鐘電路為單片機(jī)最小系統(tǒng)組成之一，用于提供時(shí)鐘信號(hào)，驅(qū)動(dòng)CPU指令的執(zhí)行，并為定時(shí)器等提供內(nèi)部時(shí)間基準(zhǔn)。本次設(shè)計(jì)采用無(wú)源晶振，為保證串口通信波特率準(zhǔn)確，其頻率選定為11.0592Mhz。

3.2.4. 復(fù)位電路

復(fù)位電路用于在單片機(jī)程序執(zhí)行出現(xiàn)異常時(shí)，重新初始化運(yùn)行，從而防止由數(shù)字電路競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)及環(huán)境干擾引起的，單片機(jī)系統(tǒng)的不正常工作。本次設(shè)計(jì)中的復(fù)位電路同時(shí)具有上電自動(dòng)復(fù)位及按鍵復(fù)位的功能。其中上電時(shí)由電容C5將RST引腳拉高，提供復(fù)位信號(hào)。

3.2.5. 電源

單片機(jī)由5V穩(wěn)壓電源供電，由于仿真軟件對(duì)其供電電路進(jìn)行了省略，因此在圖 3中并未繪出電源系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)中部分其余芯片也未繪出電源。

3.3. AD轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)

AD轉(zhuǎn)換芯片用于將模擬量的電壓值轉(zhuǎn)換為可用數(shù)字電路處理的數(shù)字量值。該部分電路是本次設(shè)計(jì)中最為核心的部分。用于測(cè)試得到電池兩端電壓值，供單片機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理和相關(guān)顯示處理。

由于軟件仿真限制，在本次設(shè)計(jì)中采用電位器RV1模擬電池兩端電壓。同時(shí)，為簡(jiǎn)化電路，該芯片模擬地同數(shù)字地連在一起。

圖中AIN0管腳上的U3(AIN0)箭頭為Protues軟件提供的電壓探針。用于直觀顯示輸入電壓值，與通過(guò)ADS7825轉(zhuǎn)換后的結(jié)果做對(duì)比參考。

3.3.1. 原理圖

圖 4 ADC轉(zhuǎn)換電路

3.3.2. ADS7825

為提高測(cè)量分辨率，本次設(shè)計(jì)ADC芯片選用ADS7825。ADS7825為四通道輸入，16位AD轉(zhuǎn)換芯片，5V供電，

輸入電壓范圍，內(nèi)置2.5V參考電壓，最大采樣轉(zhuǎn)換時(shí)間25us。其輸出方式可由

設(shè)置為并行輸出和串行輸出。本次設(shè)計(jì)采用并行輸出。

其中，當(dāng)BYTE為0時(shí)，D7-D0輸出高八位；BYTE為1時(shí)，D7-D0輸出低八位。

用于控制轉(zhuǎn)換和讀寫(xiě)，當(dāng)該位為0時(shí)，啟動(dòng)依次轉(zhuǎn)換；為1時(shí)，啟動(dòng)數(shù)據(jù)輸出，外部設(shè)備可讀取。

用于指示目前是否轉(zhuǎn)換完成，當(dāng)該位為0時(shí)，正在轉(zhuǎn)換；為1時(shí)，轉(zhuǎn)換完成。

其基本串行輸出操作流程如下所述。

首先通過(guò)A1,A0管腳選擇輸入通道。將

拉低40ns（最大12us）即可啟動(dòng)一次AD轉(zhuǎn)換。（由此處可知，可使用賦值語(yǔ)句連讀對(duì)

進(jìn)行操作，依次連續(xù)令其為1，0，1，由于單片機(jī)執(zhí)行指令需要消耗指令周期的時(shí)間，可以滿足40ns的要求）轉(zhuǎn)換開(kāi)始時(shí)，

引腳被拉低，并將持續(xù)為低，直至轉(zhuǎn)換完成，輸出寄存器被更新后，該位被拉高。若BYTE位為低，則在

上升沿時(shí)，轉(zhuǎn)換結(jié)果高8位輸出，反之，低八位輸出。在

為0（即轉(zhuǎn)換進(jìn)行時(shí)）時(shí)，所有的轉(zhuǎn)換指令都將被忽略。

其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 5所示。截取自其數(shù)據(jù)手冊(cè)。

圖 5 ADS7825內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

本次設(shè)計(jì)采用AIN0通道輸入電池電壓，在仿真過(guò)程中，由電位器RV1分壓模擬變化的電池電壓。注意到其輸入電阻并不高，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，輸入端應(yīng)添加電壓跟隨器提高后級(jí)輸入阻抗。

3.4. 數(shù)碼管電路設(shè)計(jì)
3.4.1. 原理圖

圖 6數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)控制電路

3.4.2. 數(shù)碼管

本次設(shè)計(jì)采用八位共陰極數(shù)碼管用于顯示結(jié)果，其中高四位用于顯示當(dāng)前電池兩端電壓，低四位用于顯示當(dāng)前電池剩余電量百分比（最低為未用）。采用74LS138進(jìn)行數(shù)碼管位選，進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描。74LS373采用直通方式，用于傳送數(shù)碼管段碼及提供驅(qū)動(dòng)電流。

3.4.3. 74LS138

74LS138是3線-8線譯碼器，有三個(gè)選擇輸入端，三個(gè)允許輸入端和八個(gè)輸出端。其真值表如表 2所示。G1,

,

為控制端，A、B、C為輸入端, Y0~Y7為輸出端，低有效.當(dāng) G1,

,

=1 0 0 時(shí)才能進(jìn)行譯碼輸出，否則8個(gè)輸出端Y0~Y7全為1。

表 2 74LS138真值表

3.4.4. 74LS373

74LS373是8數(shù)據(jù)鎖存器。主要用于數(shù)碼管、按鍵等等的控制，以及總線擴(kuò)展時(shí)，P0口地址的鎖存。其真值表如表 3所示。

表 3 74HC373 真值表

Dn	LE	0E	Qn
H	H	L	H
L	H	L	L
X	L	L	Qo
X	X	H	Z

3.5. 串行口電路設(shè)計(jì)
3.5.1. 原理圖

圖 7串行口通訊電路

3.5.2. MAX232

由于RS-232標(biāo)準(zhǔn)采用負(fù)邏輯，即邏輯1為-3V～-15V，邏輯0為+3～+15V。而本單片機(jī)系統(tǒng)為TTL信號(hào)系統(tǒng)。TTL電平規(guī)定，+5V等價(jià)于邏輯“1”，0V等價(jià)于邏輯“0”。因此，DB-9與單片機(jī)的連接需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，如圖 8所示，選用MAX232芯片完成上述功能。

圖 8 MAX232引腳圖及典型應(yīng)用電路

3.5.3. DB-9

由于 RS-232C 并未定義連接器的物理特性，因此，出現(xiàn)DB-25 和 DB-9 各種類型的連接器，其引腳的定義也各不相同。如圖 7右側(cè)P1組件所示即為 DB-9 連接器。本次設(shè)計(jì)僅使用其TXD,GND引腳。

如圖所示，使用MAX232芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后，MAX232輸入管腳T1IN與AT89C52串行口P3.1/TXD連接。（由于軟件特殊原因，在MAX232芯片1通道T1OUT處增加74LS04非門進(jìn)行處理。本次設(shè)計(jì)中單片機(jī)僅使用發(fā)送功能，未連接AT89C52接收端P3.0/RXD）

4. 程序設(shè)計(jì)
4.1. 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)
4.1.1. 程序流程圖

圖 9 下位機(jī)程序流程圖

4.1.2. 程序設(shè)計(jì)

本次單片機(jī)程序設(shè)計(jì)中，使用T1作為串口波特率發(fā)生器，T0作為定時(shí)器用于定時(shí)刷新動(dòng)態(tài)數(shù)碼管。

Main()函數(shù)

主函數(shù)對(duì)各功能函數(shù)進(jìn)行調(diào)用，其形式較為簡(jiǎn)單。在程序右側(cè)添加由詳細(xì)功能注釋說(shuō)明。其中兩次測(cè)量間隔使用的是軟件延時(shí)。通過(guò)for語(yǔ)句消耗單片機(jī)執(zhí)行指令的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)延時(shí)。

GetVoltage()函數(shù)

該函數(shù)用于控制ADS7825對(duì)模擬電壓進(jìn)行采集轉(zhuǎn)換，并將16位轉(zhuǎn)換結(jié)果儲(chǔ)存在16位整數(shù)中。其具體操作過(guò)程如3.3.2中文字所述。

DataProcess()函數(shù)

該函數(shù)主要用于電池電壓值，已用時(shí)間，剩余電量的計(jì)算。其中，對(duì)小數(shù)的處理采用了擴(kuò)大1000或100倍后四舍五入取整的方式，這樣為后續(xù)取出原小數(shù)部分各位數(shù)值提供了便利。

電壓值U計(jì)算公式如下。

其中result為ADS7825輸出16位數(shù)據(jù)。由于該芯片支持負(fù)電壓輸入，因此上式中分母中指數(shù)部分為15而非16。

已用時(shí)間t由插值函數(shù)Linear(double v)運(yùn)算得到。

剩余電量計(jì)算公式如下。

其中，t為已用時(shí)間，單位min；180000為電池容量Q，單位mA

min；500為放電電流，單位mA。

Linear(double v)函數(shù)

該函數(shù)用于實(shí)現(xiàn)由測(cè)得電壓U反向計(jì)算當(dāng)前已放電時(shí)間。計(jì)算結(jié)果以u(píng)nsigned int型變量返回。采用線性插值方式計(jì)算，其中當(dāng)測(cè)得電壓正好與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)相同時(shí)，直接取用對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)點(diǎn)的時(shí)間值。

用于進(jìn)行插值的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以code標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)，另其存放在程序存儲(chǔ)器當(dāng)中，以節(jié)省RAM空間。當(dāng)測(cè)得電壓值超出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，分別認(rèn)為以放電時(shí)間為0和360，即認(rèn)為電池充滿電未使用和電池電量已完全釋放完畢。

LedBufRefresh()函數(shù)

該函數(shù)主要用于，依據(jù)最新獲得的數(shù)值型電壓值，電量值，更新數(shù)碼管顯示緩沖區(qū)。但實(shí)際上，數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描不在本函數(shù)中完成，由定時(shí)器T0定時(shí)掃描。刷新過(guò)程中對(duì)電壓值最高位小數(shù)點(diǎn)及電量百分比最高位0進(jìn)行了顯示處理。

UartSend()函數(shù)

該函數(shù)用于組織一幀通信數(shù)據(jù)并由串口發(fā)送至上位機(jī)。為測(cè)試方便，其中使用了中文字符。定義回車換行符為一幀數(shù)據(jù)結(jié)束，供上位機(jī)識(shí)別所需。

其他配置和基礎(chǔ)函數(shù)

其他函數(shù)包括定時(shí)器T0/T1的工作模式配置函數(shù)及其中斷相應(yīng)函數(shù)，還包括用于串行口發(fā)送字符/字符串的函數(shù)。

以上提到的函數(shù)在附件2中給出。

4.2. 上位機(jī)程序設(shè)計(jì)

為有效縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，本次設(shè)計(jì)中的上位機(jī)設(shè)計(jì)采用圖形化編程語(yǔ)言Labview設(shè)計(jì)完成，其主要功能即為通過(guò)串行口接收由下位機(jī)傳送的字符串?dāng)?shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行解析，隨后使用圖形化的方式顯示當(dāng)前剩余電量百分比等。

4.2.1. 程序流程圖

圖 10 上位機(jī)程序流程圖

4.2.2. 界面設(shè)計(jì)

圖 11 上位機(jī)界面設(shè)計(jì)

4.2.3. 程序設(shè)計(jì)

上位機(jī)使用圖形化編程語(yǔ)言Labview設(shè)計(jì)完成，其程序框圖（即源程序）如下所示。其中主要使用了平鋪式順序結(jié)構(gòu)，while循環(huán)，條件結(jié)構(gòu)。

圖 12 下位機(jī)程序設(shè)計(jì)

5. 系統(tǒng)調(diào)試5.1. 串口參數(shù)設(shè)置

本次設(shè)計(jì)約定串口通信有關(guān)參數(shù)如下。

表 4串口參數(shù)約定

	設(shè)備A（PC）	設(shè)備B（MCU）
COM編號(hào)	COM2	COM1
波特率（bps）	9600
數(shù)據(jù)位	8
校驗(yàn)位	無(wú)
停止位	1

按照表1設(shè)置串口參數(shù)如下。

圖 13 MCU串口配置

圖 14 上位機(jī)串口配置

5.2. 調(diào)整滑動(dòng)變阻器

調(diào)整圖 4中滑動(dòng)變阻器RV1動(dòng)觸點(diǎn)的位置合理。

5.3. 啟動(dòng)MCU軟件仿真

點(diǎn)擊下圖第一個(gè)按鈕啟動(dòng)仿真。

圖 15 Protues啟動(dòng)

出現(xiàn)如下圖所示內(nèi)容說(shuō)明仿真成功執(zhí)行。

圖 16仿真正在進(jìn)行

5.4. 打開(kāi)上位機(jī)串口連接

點(diǎn)擊下圖第一個(gè)按鈕啟動(dòng)上位機(jī)程序。

圖 17 Labview啟動(dòng)

上圖變換為下圖顯示時(shí)說(shuō)明上位機(jī)成功啟動(dòng)。

圖 18Labview已啟動(dòng)

5.5. 觀察數(shù)碼管顯示及上位機(jī)顯示

數(shù)碼管顯示

下圖中左側(cè)顯示當(dāng)前測(cè)得的電壓值，右側(cè)顯示當(dāng)前剩余電量（最高位0做處理后并未顯示），最右側(cè)數(shù)碼管在本次程序設(shè)計(jì)中被禁止使能，始終處于關(guān)閉狀態(tài)。

圖 19 下位機(jī)數(shù)碼管顯示

上位機(jī)顯示

圖 20上位機(jī)顯示電池電壓及剩余電量

6. 總結(jié)

本次設(shè)計(jì)主要解決了AD轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理問(wèn)題。其次主要包括串行口配置使用，數(shù)碼管動(dòng)態(tài)定時(shí)刷新等的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)開(kāi)始，查找了較多的AD轉(zhuǎn)換芯片，并通過(guò)仿真軟件，對(duì)照數(shù)據(jù)手冊(cè)，對(duì)其進(jìn)行功能驗(yàn)證。早期驗(yàn)證的主要為ADC0808/0809,AD1674,ADS7824等，考慮分辨率及仿真軟件限制等因素，最后選擇了16位ADS7825芯片。仿真邏輯關(guān)系與數(shù)據(jù)手冊(cè)顯示基本全部對(duì)應(yīng)。

下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)中，將各功能模塊單獨(dú)寫(xiě)成函數(shù)，使得主函數(shù)基本流程較為清晰。對(duì)各變量，常量，函數(shù)等進(jìn)行了較多的注釋說(shuō)明，以提高程序可讀性和后續(xù)修改的便利性。為節(jié)省開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)間，編程過(guò)程中對(duì)同一數(shù)值進(jìn)行了多次運(yùn)算，并未考慮存儲(chǔ)后再使用的方式，有可能造成了不必要的程序執(zhí)行時(shí)間開(kāi)銷。考慮了電壓值最高位（個(gè)位）處的小數(shù)點(diǎn)處理，及電池電量百分比最高位為0時(shí)的處理，適應(yīng)了閱讀習(xí)慣。

ADC芯片輸入端在設(shè)計(jì)時(shí)未考慮測(cè)量電池電壓時(shí)的負(fù)載效應(yīng)，可能會(huì)引起較大誤差�？梢酝ㄟ^(guò)引入電壓跟隨器提高輸入阻抗的方式，進(jìn)一步降低誤差。

上位機(jī)設(shè)計(jì)中主要完成的工作是對(duì)下位機(jī)傳送來(lái)的字符串的解析和顯示。每次采樣轉(zhuǎn)換完成后，下位機(jī)發(fā)送一條以回車換行結(jié)尾的字符串，上位機(jī)通過(guò)該結(jié)束位檢測(cè)一幀數(shù)據(jù)傳輸完畢，隨后對(duì)接收到的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行字符串分離解析等工作。

7. 附件1（硬件原理圖）

單片機(jī)源程序如下:

#include<reg52.h>
sbit PARSER = P2^0; //串并行控制位
sbit BYTE = P2^1; //高低字節(jié)控制位
sbit RC = P2^4; //讀取轉(zhuǎn)換控制位
sbit BUSY = P2^2; //忙狀態(tài)位
sbit ADDR_A = P3^5; //低位地址控制位
sbit ADDR_B = P3^6; //低位地址控制位
sbit ADDR_C = P3^7; //高位地址控制位
void ConfigUART(unsigned int baud); //串行口配置函數(shù)
void ConfigTimer0(); //定時(shí)器0配置函數(shù)
void SendData(unsigned char ch); //字符發(fā)送函數(shù)
void SendString(char *s); //字符串發(fā)送函數(shù)
void GetVoltage(); //ADC電壓獲取函數(shù)
unsigned int Linear(double v); //線性插值函數(shù)，參數(shù)v為實(shí)測(cè)電壓
void DataProcess(); //數(shù)據(jù)處理函數(shù)
void LedBufRefresh(); //數(shù)碼管顯示緩沖區(qū)刷新函數(shù)
void UartSend(); //串口數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)
unsigned char voltage[] = {'0','.','0','0','0',0};
unsigned char time_used[] = {'0','0','0',0};
unsigned char percentage[] = {'0','0','0',0};
unsigned long j,time_used_value,result,percentage_value,voltage_value;
unsigned int code time_sample[21]={0,18,36,54,72,90,108,126,144,162,180,198,216,234,252,270,288,306,324,342,360};
double code voltage_sample[21]={4.35,4.24,4.135,4.005,3.92,3.889,3.858,3.826,3.8,3.78,3.762,3.743,3.725,3.705,3.686,3.667,3.65,3.628,3.492,3.05,2};
//數(shù)碼管顯示字符轉(zhuǎn)換表
unsigned char code LedChar[] = {
0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8,
0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E
};
//數(shù)碼管顯示緩沖區(qū)，初值0x00確保啟動(dòng)時(shí)都不亮
unsigned char LedBuff[] = {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
void main()
{
ConfigUART(9600); //配置串行口工作模式及參數(shù)
ConfigTimer0(); //配置定時(shí)器0用于數(shù)碼管刷新
EA = 1; //打開(kāi)總中斷
while(1)
{
GetVoltage(); //獲取ADC電壓值
DataProcess(); //數(shù)據(jù)處理
LedBufRefresh(); //顯示緩沖區(qū)刷新
UartSend(); //串口發(fā)送
for(j=0;j<30000;j++); //延時(shí)讀取
}
}
/* 數(shù)據(jù)處理函數(shù) */
void DataProcess()
{
/* 計(jì)算電壓值 */
voltage_value = (unsigned long)(((double)result * 10 / 32767) * 1000 + 0.5);
/* 電壓值數(shù)組 */
voltage[4] = '0' + voltage_value % 10;
voltage[3] = '0' + (voltage_value /10) % 10;
voltage[2] = '0' + (voltage_value /100) % 10;
voltage[0] = '0' + (voltage_value /1000) % 10;
/* 剩余用時(shí)數(shù)組 */
time_used_value = Linear((double)result * 10 / 32767);
time_used[2] = '0' + time_used_value % 10;
time_used[1] = '0' + (time_used_value / 10) % 10;
time_used[0] = '0' + (time_used_value / 100) % 10;
/* 百分比數(shù)組 */
percentage_value = (unsigned long)((double)(180000 - time_used_value * 500) / 180000 * 100 + 0.5);
percentage[2] = '0' + percentage_value % 10;
percentage[1] = '0' + (percentage_value / 10) % 10;
percentage[0] = '0' + (percentage_value / 100) % 10;
if((percentage_value / 100) % 10)
{
percentage[0] = '0' + (percentage_value / 100) % 10;
}
else
{
percentage[0] = ' ';
}
}
/* 線性插值函數(shù)，參數(shù)v為實(shí)測(cè)電壓 */
unsigned int Linear(double v)
{
unsigned int i,t1,t2,t;
double v1,v2;
if(v >= 4.35) //大于最大電壓
{
t = 0;
return t;
}
if(v <= 2) //小于最小電壓
{
t = 360;
return t;
}
for(i=0; i<21; i++) //遍歷插值范圍
{
if(voltage_sample[i] < v)
{
v1 = voltage_sample[i-1];
v2 = voltage_sample[i];
t1 = time_sample[i-1];
t2 = time_sample[i];
t = t2 - (v - v2) * (double)(t2 - t1) / (v1 - v2);
break; //計(jì)算插值結(jié)果t
}
else if(voltage_sample[i] == v)
{
t = time_sample[i]; //恰好取采樣值
break;
}
}
return t;
}
/* ADC電壓獲取函數(shù) */
void GetVoltage()
{
unsigned char high,low;
PARSER = 1; //并行輸出
RC = 1; //啟動(dòng)轉(zhuǎn)換
RC = 0;
RC = 1;
while(!BUSY); //等待轉(zhuǎn)換完畢
P0 = 0xFF; //讀取高八位
BYTE = 0;
high = P0;
P0 = 0xFF; //讀取低八位
BYTE = 1;
low = P0;
result = high * 256 + low; //合并高低字節(jié)
}
/* 定時(shí)器0中斷服務(wù)函數(shù) */
void InterruptTimer0() interrupt 1
{
static unsigned char i = 0; //動(dòng)態(tài)掃描的索引
TH0 = 0xFC; //重新加載初值
TL0 = 0x67;
//以下代碼完成數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描刷新
P1 = 0x00; //顯示消隱
switch(i)
{
case 0: ADDR_C = 0; ADDR_B = 0; ADDR_A = 0; i++; P1=LedBuff[0]; break;
case 1: ADDR_C = 0; ADDR_B = 0; ADDR_A = 1; i++; P1=LedBuff[1]; break;
case 2: ADDR_C = 0; ADDR_B = 1; ADDR_A = 0; i++; P1=LedBuff[2]; break;
case 3: ADDR_C = 0; ADDR_B = 1; ADDR_A = 1; i++; P1=LedBuff[3]; break;
case 4: ADDR_C = 1; ADDR_B = 0; ADDR_A = 0; i++; P1=LedBuff[4]; break;
case 5: ADDR_C = 1; ADDR_B = 0; ADDR_A = 1; i++; P1=LedBuff[5]; break;
case 6: ADDR_C = 1; ADDR_B = 1; ADDR_A = 0; i=0; P1=LedBuff[6]; break;
//case 7: ADDR_C = 1; ADDR_B = 1; ADDR_A = 1; i=0; P1=LedBuff[7]; break;
default: break;
}
}
/* 數(shù)碼管顯示緩沖區(qū)刷新函數(shù) */
void LedBufRefresh()
{
LedBuff[6] = ~LedChar[percentage_value % 10];
LedBuff[5] = ~LedChar[(percentage_value / 10) % 10];
if((percentage_value / 100) % 10)
{
LedBuff[4] = ~LedChar[(percentage_value / 100) % 10];
}
else
{
LedBuff[4] = 0;
}
LedBuff[3] = ~LedChar[voltage_value % 10];
LedBuff[2] = ~LedChar[(voltage_value /10) % 10];
LedBuff[1] = ~LedChar[(voltage_value /100) % 10];
LedBuff[0] = ~(LedChar[(voltage_value /1000) % 10] &0x7F);
}
void UartSend()
{
SendString("當(dāng)前電壓：");
SendString(voltage);
SendString("V");
// SendString(" 已用時(shí)間：");
// SendString(time_used);
// SendString("Min");
SendString(" 剩余電量：");
SendString(percentage);
SendString("%\r\n");
}
/* 串口配置函數(shù)，baud-通信波特率 */
void ConfigUART(unsigned int baud)
{
SCON = 0x50; //配置串口為模式1
TMOD &= 0x0F; //清零T1的控制位
TMOD |= 0x20; //配置T1為模式2
TH1 = 256 - (11059200/12/32)/baud; //計(jì)算T1重載值
TL1 = TH1; //初值等于重載值
ET1 = 0; //禁止T1中斷
ES = 1; //使能串口中斷
TR1 = 1; //啟動(dòng)T1
}
/* 定時(shí)器0配置函數(shù) */
void ConfigTimer0()
{
TMOD &= 0xF0; //清零T0的控制位
TMOD |= 0x01; //設(shè)置T0為模式1
TH0 = 0xFC; //為T0賦初值0xFC67，定時(shí)1ms
TL0 = 0x67;
ET0 = 1; //使能T0中斷
TR0 = 1; //啟動(dòng)T0
}
/* UART中斷服務(wù)函數(shù) */
void InterruptUART() interrupt 4
{
if(RI) //接收到字節(jié)
{
RI = 0; //清零接收中斷標(biāo)志位
}
if(TI) //字節(jié)發(fā)送完畢
{
TI = 0; //清零發(fā)送中斷標(biāo)志位
}
}
/* UART字符發(fā)送函數(shù) */
void SendData(unsigned char ch)
{
SBUF = ch; //啟動(dòng)發(fā)送
while(!TI); //等待結(jié)束
}
/* UART字符串發(fā)送函數(shù) */
void SendString(unsigned char *s)
{
while(*s) //循環(huán)發(fā)送
{
SendData(*s++);
}
}

復(fù)制代碼

轉(zhuǎn)自: Flywithliye相關(guān)資料下載:http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-180557-1.html

ID:311661 · 發(fā)表于 2020-4-16 09:26

很不錯(cuò)的分享，樓主太棒了

ID:798203 · 發(fā)表于 2020-7-6 10:45

為啥結(jié)果不能正常運(yùn)行啊

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