单片机 ADC0809模数转换实验

电路图如下：

1、简单描述ADC0809工作过程
ADC0809工作过程：
（1）把通道地址送到ADDA~ADDC上，选择一个模拟输入端。
（2）在通道地址信号有效期间，ALE上的上升沿把该地址锁存到内部地址锁存器。
（3）START引脚上的下降沿启动A/D转换。
（4）变换开始后EOC引脚呈现低电平，EOC重新变成高电平时表示转换结束。
（5）OE信号打开输出锁存器的三态门并送出转换结果。

2、在LCD1602上实现采样电压值的显示，输出参考下图（可自定义显示格式，但必须显示实际电压，精确到0.01V），修改程序。

编程思路：
1、首先程序开头：头文件申明，宏定义，端口定义，函数申明，变量定义

2、然后是主程序，在main()函数里面，首先对LCD1602显示屏和定时器0进行初始化，然后在while循环里面输入转换通道数，开始转换，显示转换结果。

3、子函数的定义

3.1 输入转换通道号的函数adc_channel(bit ac,bit ab,bit aa)——分别对ADDC~ADDA赋值来选择一个模拟输入端。

3.2 ADC转换函数adc_change(void)——START下降沿启动转换，查询EOC为1时，因为ADC0809的输出数据连到P0口，

所以OE信号置1后，开始读P0 口，将读的数据赋给adc_data，最后OE置0。

3.3 定时器0控制ADC的CLK信号——定时器0的初始化 time_init()：采用方式1，周期为200，启动定时器0，打开中断分开关和中断总开关；定时器0中断函数——因为采用的是方式1，所以要手动赋初值，然后clk信号取反，输出方波。

3.4 LCD显示信息函数display_data(uchar input)——显示器第一行利用dis_char函数分别显示转换数据的百、十、个位。第二行显示输入电压值，利用公式Vin=D500/256 将转换数据换成电压值，**这时一定要注意将Voltage的数据类型定义为long型 ,因为int型在计算D500可能会超过65536而溢出！！！**最后也利用dis_char函数分别显示电压的整数位和小数点后两位。

3.5 后面的延时函数delay(uint j)，查忙函数check_busy(void)，写控制指令函数 write_command(uchar com)，写数据指令函数write_data(uchar dat)，液晶屏初始化函数LCD_initial(void)，输出字符串函数string(uchar ad,uchar *s)，输出字符函数dis_char(uchar ad, uchar input) 因为是LCD1602显示器的一系列函数，所以就不说啦！！

代码如下：

/** 功能描述:  程序运行后，实现ADC一个通道的数据采样，并将采样结果送LCD显示 **/
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#include <stdio.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define lcd_out P1
#define adc_data_port  P0
/***********端口定义********************************/
sbit rs=P2^0;
sbit rw=P2^1;
sbit e=P2^2;
sbit ADCCLK=P2^6;
sbit START=P2^3;
sbit EOC=P2^4;
sbit OE=P2^5;
sbit ADDA=P3^0;
sbit ADDB=P3^1;
sbit ADDC=P3^2;
/***********函数申明***********************************/
void check_busy(void);
void write_command(uchar com);
void write_data(uchar dat);
void LCD_initial(void);
void string(uchar ad ,uchar *s);
void dis_char(uchar ad, uchar input);void display_data(uchar input);
void lcd_test(void);
void delay(uint);void adc_change(void);
void adc_channel(bit ac,bit ab,bit aa);
void time_init();uchar  adc_data=0;   //存放ADC转换结果
/***********主程序***********************/
void main(void)
{   LCD_initial();               //LCD1602 初始化time_init();while(1){adc_channel(0,0,1);adc_change();display_data(adc_data);    delay(500); }
}
//输入转换通道号
void adc_channel(bit ac,bit ab,bit aa)
{  ADDC=ac;ADDB=ab;ADDA=aa;}
//开始转换
void adc_change(void)
{OE=0;START=0;START=1;START=0;while(EOC==0);adc_data_port=0x0ff;OE=1;adc_data=adc_data_port;OE=0;
}
//定时器0控制ADC的CLK信号
void time_init(){TMOD=0x01;TH0=(65536-200)/256;TL0=(65536-200)%256;ET0=1;EA=1;TR0=1;
}
void timer0()interrupt 1
{   TH0=(65535-200)/256; TL0=(65535-200)%256; ADCCLK=~ADCCLK;
}
//LCD显示信息
void display_data(uchar input){long voltage;dis_char(0x0d,input/100+0x30);dis_char(0x0e,input/10%10+0x30);dis_char(0x0f,input%10+0x30);voltage = input;voltage = voltage*500/255;dis_char(0x4a,voltage/100+0x30);dis_char(0x4b,'.');dis_char(0x4c,voltage/10%10+0x30);dis_char(0x4d,voltage%10+0x30);dis_char(0x4e,'V');}
//1ms延时程序
void delay(uint j)
{uchar i=250;for(;j>0;j--){while(--i);i=249;    }
}
//查忙程序
void check_busy(void)
{uchar dt;do{dt=0xff;e=0;rs=0;   rw=1;e=1;dt=lcd_out;}while(dt&0x80);e=0;
}
//写控制指令
void write_command(uchar com)
{check_busy();e=0;rs=0;rw=0;lcd_out=com;e=1;_nop_();e=0;delay(1);
}
//写数据指令
void write_data(uchar dat)
{check_busy();e=0;rs=1;rw=0;lcd_out=dat;e=1;_nop_();e=0;delay(1);
}
//液晶屏初始化
void LCD_initial(void)
{write_command(0x38);//8位总线,双行显示，5X7的点阵字符write_command(0x0C);//开整体显示,光标关，无黑块write_command(0x06);//光标右移write_command(0x01);//清屏delay(1);string(0x00,"ADC0809 ch1=");   //显示字符串string(0x40,"Voltage = ");  //显示字符串
}
//输出字符串
void string(uchar ad,uchar *s)
{write_command(ad+0x80); //ad是显示位置信息while(*s>0){write_data(*s++);delay(100);}
}
// 输出字符void dis_char(uchar ad, uchar input){write_command(ad+0x80);write_data(input);delay(10);}

3、利用定时器1的定时中断，实现ADC通道3每隔1s转换一次，并将模拟电压值送LCD1602显示。

编程思路：
大体思路和第二问差不多。所以这里只说不同点。

这里增加了一个定时器1控制通道3转换时间为1s。

1、首先对定时计数器1进行初始化，因为要控制通道3的转换时间为1s=200us*5000。
所以利用定时器1的方式2，这时一定要注意！！！因为Timer1工作在方式2，Timer0工作在方式1，所以在选择模式的时候一定要一起配置，即TMOD=0x21（如果分开在各自的子函数里面初始化TMOD=0x20,TMOD=0x01就会出错）。溢出周期为200，设置初值TH1=0-200，TL1=0-200。然后PT1=0（低级），这是因为定时器0中断控制ADC的CLK信号，所以PT0=1（高级）。程序里面有两个中断，最好分下高低级。最后启动定时器1，打开中断分开关和中断总开关。

2、定时器1中断函数里面来进行counter的软件计数，中断一次counter++。转换在主程序里面做，避免中断耗时太长。

3、主函数main() 先配置T0，T1的模式，TMOD=0x21,然后对LCD1602、T0和T1进行初始化。在while循环里面，先输入通道数，然后对中断函数中counter进判断，如果counter==5000，就开始AD转换，并把counter清零，同时也把数字和电压清屏，在显示器上给人一种1s变化一次的感觉。最后调用显示函数将数字和电压显示出来。

代码如下：

/** 功能描述:  程序运行后，实现ADC一个通道的数据采样，并将采样结果送LCD显示 **/
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#include <stdio.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define lcd_out P1
#define adc_data_port  P0
/***********端口定义********************************/
sbit rs=P2^0;
sbit rw=P2^1;
sbit e=P2^2;
sbit ADCCLK=P2^6;
sbit START=P2^3;
sbit EOC=P2^4;
sbit OE=P2^5;
sbit ADDA=P3^0;
sbit ADDB=P3^1;
sbit ADDC=P3^2;
/***********函数申明***********************************/
void check_busy(void);
void write_command(uchar com);
void write_data(uchar dat);
void LCD_initial(void);
void string(uchar ad ,uchar *s);
void dis_char(uchar ad, uchar input);void display_data(uchar input);
void delay(uint);void adc_change(void);
void adc_channel(uchar ch);
void time0_init();
void time1_init();uchar  adc_data=0;   //存放ADC转换结果uint counter=0;//软件计数timer1中断次数uchar channel_num=0;//通道数
/***********主程序***********************/
void main(void)
{   TMOD=0x21;LCD_initial();                //LCD1602 初始化time0_init();time1_init();while(1){channel_num=3;adc_channel(channel_num);if(counter>=5000){counter=0;string(0x0d,"     ");//数字清屏string(0x4a,"     ");//电压清屏adc_change();      //开始转换}display_data(adc_data); }
}
//输入转换通道号
// set ADC channel
void adc_channel(uchar ch)
{ch = ch%0x07;ADDA=0;if(ch&0x01)ADDA=1;ADDB=0;if(ch&0x02)ADDB=1;ADDC=0;if(ch&0x04)ADDC=1;}
//开始转换
void adc_change(void)
{OE=0;START=0;START=1;START=0;while(EOC==0);adc_data_port=0x0ff;OE=1;adc_data=adc_data_port;OE=0;
}
//定时器1控制通道3转换时间
void time1_init(){TH1=0-200;TL1=0-200;PT1=0;ET1=1;EA=1;TR1=1;
}
void timer1() interrupt 3
{counter++;}
//定时器0控制ADC的CLK信号
void time0_init(){TH0=(65536-200)/256;TL0=(65536-200)%256;PT0=1;//设为高级ET0=1;EA=1;TR0=1;
}
void timer0()interrupt 1
{   TH0=(65535-200)/256; TL0=(65535-200)%256; ADCCLK=~ADCCLK;
}
//LCD显示信息
void display_data(uchar input){long voltage;dis_char(0x0a,channel_num+0x30);//显示通道数string(0x0b,"= ");//显示数字dis_char(0x0d,input/100+0x30);dis_char(0x0e,input/10%10+0x30);dis_char(0x0f,input%10+0x30);voltage = input;voltage = voltage*500/255;//显示电压dis_char(0x4a,voltage/100+0x30);dis_char(0x4b,'.');dis_char(0x4c,voltage/10%10+0x30);dis_char(0x4d,voltage%10+0x30);dis_char(0x4e,'V');}
//1ms延时程序
void delay(uint j)
{uchar i=250;for(;j>0;j--){while(--i);i=249;    }
}
//查忙程序
void check_busy(void)
{uchar dt;do{dt=0xff;e=0;rs=0;   rw=1;e=1;dt=lcd_out;}while(dt&0x80);e=0;
}
//写控制指令
void write_command(uchar com)
{check_busy();e=0;rs=0;rw=0;lcd_out=com;e=1;_nop_();e=0;delay(1);
}
//写数据指令
void write_data(uchar dat)
{check_busy();e=0;rs=1;rw=0;lcd_out=dat;e=1;_nop_();e=0;delay(1);
}
//液晶屏初始化
void LCD_initial(void)
{write_command(0x38);//8位总线,双行显示，5X7的点阵字符write_command(0x0C);//开整体显示,光标关，无黑块write_command(0x06);//光标右移write_command(0x01);//清屏delay(1);string(0x00,"ADC0809 ch");   //显示字符串string(0x40,"Voltage = ");  //显示字符串
}
//输出字符串
void string(uchar ad,uchar *s)
{write_command(ad+0x80); //ad是显示位置信息while(*s>0){write_data(*s++);delay(100);}
}
// 输出字符void dis_char(uchar ad, uchar input){write_command(ad+0x80);//ad是显示位置信息write_data(input);delay(10);}

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