基于51單片機和ADC0809的數字電壓表設計

ID:102668 · 發表于 2016-1-14 00:06

本課題是利用單片機設計一個數字電壓表，能夠測量0－5V之間的直流電壓值，四位數碼顯示，使用的元器件數目較少。外界電壓模擬量輸入到A/D轉換部分的輸入端，通過A/D轉換變為數字信號，輸送給單片機。然后由單片機給數碼管數字信號，控制其發光，從而顯示數字。
注：因為ADC0809的通道選擇端口是使用插針，做出電路板后再用導線連起來的，在程序里也少了通道選擇的語句，請注意一下。
一.原理圖

二.仿真圖

三.存儲空間定義

（1）70H用于存放A/D轉換結果，71H、72H、73H、74H分別存儲顯示用的三位數據如表所示。

（2）地址30H～39H存放顯示在數碼管上0～9的數。如表所示。

四.程序

程序可分為數據采集系統、數據轉換系統、顯示系統，這三部分先獨立測試，然后整體調試。
①數據采集系統：因為ADC0809本身并沒有內部時鐘，需要外部時鐘來提供工作的時鐘頻率。如果利用單片機ALE端腳提供的頻率為6MHZ，而ADC0809工作的頻率在10KHZ-1MHZ。因此，需要增加含觸發器功能的器件，從面增加了系統的復雜程度。后來，最終用軟件編程來提供ADC0809工作的時鐘頻率，從而解決了這個問題。
②顯示系統的調試：要顯示的數據存放在71H、72H、73H、74H單元中，先在30H~39H分單元中存放0~9的數，運行顯示程序，進行查表指令，察看顯示的結果是否與存放值一樣。在測試的過程中發現小數點沒有顯示，通過下面幾條指令，把小數點顯示出來。
MOVC A,@A+DPTR
         CJNER2,#0FEH,NOT_ONE    ;不是左邊第一個數碼管，則轉移
         ORL A,#80H             ;左邊第一個數碼管顯示小數點
NOT_ONE: MOVP0,A                ;數碼管段選

(1) 匯編語言程序清單
QIAN  EQU  71H
BAI EQU 72H
SHI EQU 73H
GEWEI EQU 74H    ;71H-74H存放顯示數據，依次為個位、十位、百位、千位
SHUJU EQU 70H       ;地址70H存放采集數據
ST  BITP3.0          ;START和ALE共用一個端口
OE  BIT P3.6
EOC BIT P3.7
CLK BITP3.3
ORG  0000H
LJMP  START
ORG 0030H
TAB:  DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH

START:
MAIN:    LCALL  TEST             ;數據采集函數
LCALL TURNDATA          ;數據處理函數
         LCALL  DISPLAY          ;顯示函數
         LJMP MAIN

DELAY:       MOV R7,#06H       ;約延時1.5ms
LOOP1:    MOV  R6,#0FFH
LOOP2:    DJNZ R6,LOOP2
         DJNZR7,LOOP1
   RET

TEST:    CLR  ST
      CLR  OE
         SETB ST
      CLR  ST                ;ST端口下降沿，開始轉換
LOOPCLK: SETBCLK                ;由軟件來提供ADC0809工作的時鐘頻率
      CLR  CLK
      JNB EOC,LOOPCLK       ;EOC=1時，退出循環
         SETBOE                ;轉換后數據的傳送
      MOV P1,#0FFH          ;P1端口讀數據，需先給高電平
      MOV A,P1
      CLR  OE
      MOV SHUJU,A          ;存儲數據到地址70H
   RET

TURNDATA:
      MOV  A,SHUJU
      MOV  B,#51
      DIV AB                   ;余數在B,相除以后C=0
      MOV  QIAN,A          ;儲存千位
         CLR  F0
      MOV A,B
      SUBBA,#1AH          ;A減去26，測試上面AB相除時，余數與26相比較
      MOV F0,C                ;余數<26，則C=1，不用加5調整
      MOV  A,#10
      MUL  AB
      MOV  B,#51
      DIV  AB
      JB F0,LP1
      ADD A,#5                ;若AB相除后B>=26，百位加五
LP1:    MOV BAI,A                ;儲存百位
CLR  F0
         MOV A,B
         SUBBA,#1AH
      MOV  F0,C
      MOV  A,#10
      MUL  AB
      MOV  B,#51
      DIV  AB
      JB F0,LP2                ;F0=1時，轉移
      ADD A,#5                ;若AB相除后B>=26，十位加五
LP2:    MOV SHI,A                ;儲存十位
      CLR  F0
      MOV  A,B
         SUBBA,#1AH
      MOV  F0,C
      MOV  A,#10
      MUL  AB
      MOV  B,#51
      DIV  AB
      JB F0,LP3                ;F0=1時，轉移
      ADD A,#5                ;若AB相除后B>=26，個位加五
LP3:    MOV GEWEI,A             ;儲存個位
   RET

DISPLAY:
MOV  R1,#4             ;循環四次
      MOV R2,#0FEH
      MOV  R0,#71H          ;存放顯示初始地址
XIANSHI:
MOV DPTR,#TAB
         MOVA,@R0
         MOVCA,@A+DPTR
         CJNER2,#0FEH,NOT_ONE    ;不是左邊第一個數碼管，則轉移
      ORL A,#80H             ;左邊第一個數碼管顯示小數點
NOT_ONE: MOVP0,A                ;數碼管段選
         MOVP2,R2                ;數碼管位選
         LCALLDELAY             ;延時
      MOV A,R2
      RL A                ;循環左移
      MOV R2,A
         INCR0                ;選取下一個地址
      DJNZ  R1,XIANSHI
   RET
END

(2) C語言程序清單
#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;                      //讀取P1端口數據
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;                //顯示小數點
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();

}
}

                                                                  (技術部)