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1、 利用51单片机与ADC0809和数码管设计数字电压表一、课题功能描述：利用单片机AT89C51 芯片与ADC0809 芯片设计一个数字电压表，能够测 量05V 之间的直流电压，三位数码显示。二、 程序设计本实验采用AT89C51 单片机芯片配合 ADC0809 模/数转换芯片构成一个简 易的数字电压表，原理电路如图1-1 所示。该电路通过 ADC0809 芯片采样输入口 AI0 输入的05V 的模拟量电压，经过模/数转换后，产生相应的数字量经过其输出通道D0D7 传送给 AT89C51 芯片的F0口。AT89C51负责把接收到的数字量经过数据处理，产生正确的7段数码管的显示段码，并通过P1
2、口传送给数码管。同时它还通过其三位 I/O 口 P3.0、P3.1、P3.2 产生位片选信号，控制数码管的亮灭。另外，AT89C51 还控制着 ADC0809 的工作。其ALE管脚为 ADC0809提供了 1MHZ 工作的时钟脉冲；P2.3 控制 ADC0809 的地址锁存端（ALE）; P2.4 控制 ADC0809 的启动端（START）; P2.5 控制 ADC0809 的输出允许端(OE); P3.7 控制 ADC0809 的转换结束信号（EOC）。电路原理图如下：三、 器件清单： 1 . AT89S51 芯片 1块 2 . ADC0809 芯片 1块 3 . 74HC245 芯片 1
3、块 4 . 数码管 1个 5 . 6MHZ 晶振 1个 6 . 30pF 电容 2个 7 . 10uF 电解电容 1个 8 . 复位电容 1个 9 . 510电阻 8个 10. 10K电阻 1个 11. 导线 若干四、 程序设计1、主程序设计由于ADC0809 在进行A/D转换时需要有CKL 信号，而此时的 ADC0809 的CLK 是连接在 AT89C51 单片机的30管脚，也就是要求从30管脚输出CLK 信号供 ADC0809 使用。因此产生 CLK 信号的方法就等于从软件产生。电压表系统有主程序，A/D 转换子程序和显示子程序，如下流程1-2所示：图1-2主程序流程图调用显示程序调用数据
4、处理程序调用A/D转化程序初始化开始2、A/D 转换子程序启动 ADC0809 对模拟量输入信号进行转换，通过判断 EOC（P3.7）来确定转换是否完成， 若EOC 为0则继续等待；若 EOC为1，则把OE 置位，将转换完成的数据存储到 70H 中。程序流程图如图1-3开始A/D转换结束？（P3.7=1？）启动A/D转化器初始化是P2.5置位，允许输出将转换得到的数据存储结 束开始图1-3 A/D转换程序流程图3、数据处理子程序数据处理子程序主要根据标度变换公式1-1，把0255十进制数转换为0.005.00V. AX=A0+(Am-A0)(NX-N0/Nm-N0) （1-1） Ax: 模拟测
5、量值； A0: 模拟输入最小值； Am： 模拟输入最大值；NX: 模数转换后的值； N0：模/数转换后的最小值；Nm：模/数转换后的最大值 。在本设计中，根据要求知：A0=0V，Am=5V，N0=0，Nm=255，则公式1-1可化简为： AX=A0+(Am-A0)(NX-N0/Nm-N0)=5NX/255=NX/51 （1-2） 程序流程图如图1-4所示：从70H中取数据，除以51得到个位，存放在70H中，余数移入A 余数与51的一半即1AH借位相减比较，以便四舍五入，利用P0开始余数10，再除以51 商放入A中 P0=1?是 四舍否 数据调整，相当于五入 A放入79H中，得到十分位再将余数放
6、入A中，进行除51操作P0=1? 是否A = A + 5四舍A放入7AH中，得到百分位结 束图1-4 数据处理子程序流程图 4、显示子程序显示子程序采用动态扫描法实现三位数码管的数值显示。测量所得的A/D转换数据放在70H内存单元中，测量数据在显示时需转换成10进制BCD码放在78H7AH单元中。寄存器R1用作显示数据地址指针。程序流程图如1-5所示： R1 A 查表取得相应段码 输出显示置位P1.7点亮小数点 图1-5 显示子程序流程图结 束 R1 A 查表取得相应段码 输出显示 R1=R1+1 R1 A 查表取得相应段码 输出显示 初 始 化 R1=78H,P1置高，P2置低 R1=R1+
7、1开始五、 程序代码 ORG 0000H LJMP START ORG 0030H ；初始化参数 START: CLR A SETB P3.7 ；初始化EOC CLR P3.0 ；初始化LED位选，全不选中。 CLR P3.1 CLR P3.2 MOV P2，A ；初始化P2口，清除对ADC0809的控制信号。 MOV 70H, A ；初始化数据采样后存储空间。 MOV 78H, A ；初始化数据处理后3位有效数字的存储空间 MOV 79H, A MOV 7AH, A MOV A ,#0FFH ；初始化P0，P1口，写入高电平 MOV P0， A MOV P1， A ；主程序 MAIN: LC
8、ALL AD_SUB ；调用A/D转换子程序，开始采样并转换。 LCALL TURN_SUB ；调用数码转换子程序，将采样转换来的 0-255转换成意义对应的；0.00-5.00 LCALL DISP_SUB ；调用显示子程序。 LJMP MAIN；A/D转换子程序 AD_SUB: CLR A MOV P2， A ；初始化P2口，清除对ADC0809的控制信号。 MOV R0，#70H LCALL AD_SUB ；调用采样子程序 WAIT: JB P3.7，DATASAVE ；判断采样转换是否完毕，完毕则跳转到DATASAVE进行存储。 AJMP WAIT ；否则继续等待。 ；启动采样，送脉冲
9、时序 AD_SUB: SETB P2.3 ；ALE 脉冲时序 NOP NOP CLR P2.3 SETB P2.4 ；START脉冲时序 NOP NOP CLR P2.4 NOP NOP RET ；采样转换的数据存储 DATASAVE: SETB P2.5 ；置位OE端，允许ADC0809输出数据 MOV A , P0 ；将转换的数据存储到70H中 MOV R0，A CLR P2.5 CLR A ；初始化P0，P1，P2口 MOV P2 ,A MOV A,#0FFH MOV P0 ,A MOV P1 ,A RET ；将0-255转换为0.00-5.00TURN_SUB: MOV A ,R0 M
10、OV A ,#51 DIV AB MOV 78H, A ；以上这一段是整数部分放入78H MOV A , B ；余数部分放入A CLR F0 SUBB A ,#1AH ；余数和51的一半即1AH比较，以便四舍五入 MOV F0 , C MOV A ,#10 MUL AB ；余数乘以10，以便再除以51 MOV B , #51 DIV AB JB F0，LOOP1 ；判断四舍五入，跳到LLOP1是“四舍” ADD A ,#5 ；这是“五入” LOOP1： MOV 79H,A ；十分位 MOV A ,B CLR F0 SUBB A ,#1AH MOV F0 ,C MOV A ,#10 MUL AB MOV B , #51 DIV AB JB F0，LOOP2 ADD A ,#5 LOOP2: MOV 7AH, A ；百分位 RET ；显示子程序 DISP_SUB: MOV R1 ,#78H ；
