ad转换的数字电压表

珞珈学院 A/D转换器设计数字电压表专业通信工程年级2009级学生郭吕超设计时间2011.12.22 目录 1. 实验器件介绍3 2. 数字电压表仿真图4 3. 实验设计原理5 4. 数字电压表C语言程序..6一． 实验器件介绍 1. ADC0804芯片介绍 ADC0804是一个8位CMOS型逐次比较式A/D转换器，具有三态锁存输出功能，最 短转换时间为100us，其芯片实物图和引脚图如下 CS片选信号，低电平有效； RD外部读取转换结果的控制信号，当RD为高电平时，DB0-DB7为高阻态；当RD为低电 平时，数据才会通过DB0-DB7输出； WRA/D转换器启动控制信号，当WR由高电平变为低电平时，转换器被清零，当WR由低电 平变为高电平时，A/D转换正式开始； CLK IN和CLK R时钟输入端，在ADC0804片内有时钟发生器，采用内部时钟时，在CLK INCLK R 和地线之间连接RC电路即可，ADC0804的工作频率约为 100-1460khz,若使 RC 电路作为时钟，其振荡频率为1/（1.1RC） ； INTR中断请求输出信号，当A/D转换结束时，INTR引脚输出低电平，只有当数据被取走后（单片机发出读数据指令） ，此引脚才会变为高电平； VIN和 VIN-差动模拟电压输入端，若输入为单端正电压，VIN-应接地，若差动输入，则 输入信号直接加入VIN和VIN-； AGND.DGND模拟信号地与数字信号地，若系统对抗干扰要求严格，则这两条地线必须分接 地； VREF/2参考电压值的一半，若在ADC0804组成的电路中需要的参考电压为5V，则此引脚 可以悬空。若电路中需要使用的参考电压小于5V，即参考电压值的一半小于 2.5V，这时可将此引脚连接到需要的参考电压值（如4V）的 1/2电压值上 （如 2V） ，在ADC0804芯片内部会自动判断参考电压的选择，当VREF/2引脚的电 压值低于2.5V时，芯片会自动选择由VREF/2引脚电压放大2倍以后的电压值作 为参考电压。 DB0-DB78位数字输出端。 2. LCD1602液晶介绍 1602字符型LCD有16个引脚，其芯片实物图和引脚图如下1602字符型LCD具有较丰富的指令集，如下表下面介绍LCD1602引脚功能VSS电源地；VDD5V逻辑电源；VEE液晶驱动电源；RS寄存器选择RS1，数据；RS0，命令；R/W读.写操作选择R/W1，读；R/W0，写；E使能信号；DB0-DB7数据总线；Black1背光电源线；Black2背光电源地线；二． 数字电压表仿真图三． 实验设计原理1. 实验硬件设备LCD1602液晶显示器一块，ADC0804芯片一片，两个滑动变阻 器，一个150pF电容，两个200欧姆的电阻，一个10K欧姆的电阻，STC89C51 芯片，电源，地线，按键（复位电路和晶振电路另加） ，杜邦线诺干。 2. ADC0804在使用时，外围电压的连接比较简单，只需要对参考电压和时钟输入 端进行设计即可。通常情况下，时钟的输入可以选用RC谐振电路，ADC0804可 以进行A/D转换的时钟频率为1001460KHZ，典型值为640KHZ，这里选用 R10K欧姆.C150PF的谐振电路，利用公式1/1.1RC计算后，此时的时钟频 率约为606KHZ，与典型值十分接近。 3. 模拟电压的计算这里选用的是8位A/D转换器，数值的变化范围是0 25500H-FFH，模拟电压的输入范围是0-5V，每个数码的变化，对应的电压值 的变化为0.0196V，所以要计算模拟电压值，就可以利用下面的公式进行计算VD*0.0196 式中，V为计算出的模拟电压值，D为A/D转换器转换后的数字量。 4. 克服浮点运算方法从上式不难看出，在计算过程，需要乘以一个0.0196，这 是一个小数，在计算机中称为浮点数。而对于8位单片机来说，不具有浮点运 算能力，如果一定要计算浮点数，将占用单片机中大量的内存单元和CPU时间。 这里采用一种简单的方法就是将从A/D读取进来的数字量直接乘以196，即 进行整数运算，运算结果是真正值的1000倍，这个整数运算的速度是非常快 的，不会占用过多的CPU时间。由于是两个8位的二进制数相乘，得到的结果 不会超过16位二进制数。 5. 电压值的显示最常用到的二进制转换成BCD码的方法是用除法。先用得到的 16位二进制数除以10000，得到的商就是模拟电压值的整数部分（模拟电压的 输入为0-5V，所以整数部分只有1位） ，得到的余数是模拟电压值的小数部分； 接下来用余数除以1000，商是十分位，余数作为被除数再除以100，商为百分 位，余数再除以10，商为千分位。这样就将16位的二进制数转换成了4位 BCD码。四． 数字电压表C语言程序//珞珈09级通信单片机实验 AD转换器设计数字电压表 include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit lcd_rsP20; sbit lcd_enP21; sbit csP27; //AD片选 sbit rdP26; sbit wrP25; sbit INTRP32;//中断请求信号 uint temp,D1,D2,D3,D4; uint shu; uint AD_read; void delayuint z; void write_comuchar com; void write_dateuchar date; void lcd_init; void displayuchar qian,uchar bai,uchar shi,uchar ge; void AD_init; void AD_start; void main {write_com0 x01;//清屏lcd_init; AD_init ;while1{AD_start; whileINTR1;//AD转换是否结束，结束为低电平INTR0; shuAD_read;shushu*196;D1shu/10000;//整数部分，0.0196v是