转换的数字电压表

1、 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32. 数字电压表仿真图43. 实验设计原理54. 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；WR:A/D转换器启动控制信号，当WR由高电平变为低电

2、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 IN CLK 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

3、: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-DB7：8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

4、：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； VDD:+5V逻辑电源； VEE:液晶驱动电源； RS：寄存器选择(RS=1，数据；RS=0，命令)； R/W:读.写操作选择(R/W=1，读；R/W=0，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

5、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R=10K欧姆.C=150PF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0255(00H-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

6、可以利用下面的公式进行计算： V=D*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

7、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<reg51.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit lcd_rs=

8、P20; sbit lcd_en=P21; sbit cs=P27; /AD片选 sbit rd=P26; sbit wr=P25;sbit INTR=P32;/中断请求信号 uint temp,D1,D2,D3,D4; uint shu;uint AD_read();void delay(uint z);void write_com(uchar com);void write_date(uchar date);void lcd_init();void display(uchar qian,uchar bai,uchar shi,uchar ge);void AD_init();void AD

9、_start();void main() write_com(0x01);/清屏 lcd_init(); AD_init(); while(1) AD_start();while(INTR=1);/AD转换是否结束，结束为低电平 INTR=0;shu=AD_read(); shu=shu*196; D1=shu/10000;/整数部分，0.0196v是最小变化量 shu=shu%10000; D2=shu/1000;/十分位数 shu=shu%1000; D3=shu/100;/百分位数 shu=shu%100; D4=shu/10;/千分位数 display(D1,D2,D3,D4);/显示

10、LcD1602 void delay(uint z) uint x,y; for(x=z;x>0;x-) for(y=110;y>0;y-);void write_com(uchar com) P0=com; lcd_rs=0; lcd_en=1; lcd_en=0; delay(2);void write_shu(uchar shu) P0=shu; lcd_rs=1; lcd_en=1; lcd_en=0; delay(5);void lcd_init() lcd_en=0; write_com(0x01);/清屏 write_com(0x06);/指针加减与移动 write_

11、com(0x0c);/光标 write_com(0x38);/液晶初始化命令void display(uchar qian,uchar bai,uchar shi,uchar ge) write_com(0x80+0x02); write_shu('G'); write_com(0x80+0x03); write_shu('u'); write_com(0x80+0x04); write_shu('o'); write_com(0x80+0x06); write_shu('L'); write_com(0x80+0x07); wr

12、ite_shu('v'); write_com(0x80+0x09); write_shu('C'); write_com(0x80+0x0a); write_shu('h'); write_com(0x80+0x0b); write_shu('a'); write_com(0x80+0x0c); write_shu('o'); write_com(0x80+0x44); write_shu(0x30+qian);/0x30代表数字0 write_com(0x80+0x45); write_shu('.'); write_com(0x80+0x46); write_shu(0x30+bai); write_com(0x80+0x47); write_shu(0x30+shi); write_com(0x80+0x48); write_shu(0x30+ge); write_com(0x80+0x49