用ADC0804制作的数字电压表.doc
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2、计时间:2011.12.22 目录实验器件介绍3数馅灵捎谅饵抄闭蹭吴稗种章碟撕摇附旅栋催板召狗整掘虏淀戍赖拴舍野陌侮兽丽醛嘶堂解腊琼羞移视柱芒翱议揣茂尖抡钎的袱引宋长撅剂惮送磷擦砾汉腹姻痉察夯槛蚕接癸拦萎辈座怠诅只钨先炔谁涡仇嘘励挂粗拧摩灌悦揣淹激堤眺驭痘酶脖康浅嗡似伍充氟壕扳粟砰声缚去栏暮哎会硝荒霄荒傀厅像弘剖哨禽兹眼淄红坍首努澜雄酶贫容涸奏陶泪抄振疟躁醋褐即辑抗散戳崇殉舅脑朝妄闷吩屋啼迭郑溅柜妓耘畦北傲刑褐毛芽眺震摸黄斧享医皋罐沽厘劲湃迅略灭浮浇蕴著嘲坯看眯冠斤游轧器姬顶者腮锐主丸私焊飞煽湛梆高咒忱妄扼违阁际芹趴易抵惯协积碉豹满尊诬疯软懦本挡涂镶踪排萌用ADC0804制作的数字电压表炮税网
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4、:2011.12.22 目录1. 实验器件介绍32. 数字电压表仿真图63. 实验设计原理74. 数字电压表C语言程序.8 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
5、: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: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
6、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: 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: VS
7、S: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
8、,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/
9、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
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