【文章內(nèi)容簡介】 換芯片。下面就介紹此芯片的各方面資料。TLC2543芯片的封裝引腳圖和引腳說明如下：圖1 TLC2543芯片封裝 引腳號名稱I/O說明19，11，12AIN0AIN10I模擬輸入端。15~CSI片選端。17Data inputI串行數(shù)據(jù)輸入端。16Data outO用于A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果輸也的3態(tài)串行輸出端19EOCO轉(zhuǎn)換結(jié)束端10GND接地端18I/O clkI輸入/輸出時鐘端14REF+I正基準電壓端13REFI負基準電壓端20VCC正電壓端。各引腳的使用詳細介紹。1． AIN0AIN10這11個模擬信號輸入由內(nèi)部多路選器選擇。，驅(qū)動源阻抗必須小于或等于50歐并且能夠?qū)⒛M電壓由60PF的電容來限制其斜率。2． 在CS端的一個由高低變化將復位內(nèi)部計數(shù)器并控制使能data out,data input和I/O clk。一個由低至高的變化將在一個設置時間內(nèi)禁止data input和I/O clk.3． 串行數(shù)據(jù)輸入端data input是一個4位的串行地址選擇下一個即將被轉(zhuǎn)換的所需的模擬輸入或測試電壓。串行數(shù)據(jù)以MSB為前導并在I/O clk的前4個上升沿被移入。在4個地址位被讀入地址寄存器后，I/O clk 將剩下的幾位依次輸入。4． Data out在CS為高時處于高阻抗狀態(tài)，而當CS為低時處于激活狀態(tài)。CS一旦有效，按照前一次轉(zhuǎn)換結(jié)果的MSB/LSB值將data out從高阻抗狀態(tài)轉(zhuǎn)變成相應的邏輯電平，I/O clk 的下一個下降沿將根據(jù)下一個MSB/LSB將data out驅(qū)動成相應的邏輯電平，剩下的各位依次移出。5． EOC在最后的I/O clk 下降沿之后，從高電平變?yōu)榈碗娖讲⒈３值椭钡睫D(zhuǎn)換完成及數(shù)據(jù)準備傳輸。6． GND端是內(nèi)部電路的地回路端，除加有說明外，所有電壓測量都相對于GND7． I/O clk端串行輸入并完成以下四個功能：第一，在I/O clk的前8個上升沿，它將8個輸入數(shù)據(jù)信鍵入輸入數(shù)據(jù)寄存器。在第4個上升沿之后為多路器的地址。第二，在I/O clk的第4個下降沿，在選定的多路器的輸入端上的模擬輸入電壓開始和電容器充電并繼續(xù)到I/O clk的最后一個下降沿。第三，它將前一次轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)的其余11位移出data out端。在I/O clk的下降沿時數(shù)據(jù)變化。第四，在I/O clk的最后一個下降沿它將轉(zhuǎn)換的控制信號傳送到內(nèi)部的狀態(tài)控制位。8． REF+端通常接VCC，最大輸入電壓范圍取決于加于本端與加于REF端的電壓差。9． REF端通常接地。4. 總體設計 技術(shù)要求1） 最高量程為：500V。2） 分為三檔量程：5V，50V，500V?？梢酝ㄟ^調(diào)檔開關實現(xiàn)各檔位。3） 能測交流電壓。4） 被測電壓的電壓值小于1V時，有自動換以MV為單位顯示。5） 通過按鍵可以顯示5秒的平均電壓的電壓值。2．設計方案：根據(jù)上述，我選擇單片機與A/D轉(zhuǎn)換芯片結(jié)合的方法實現(xiàn)本設計。使用的基本元器件是：AT89C51單片機，TLC2543模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，1602液晶顯示器，開關，按鍵，電容，電阻，晶振，標準電源等等。設計的基本框圖如下：單片機系統(tǒng)模塊LED數(shù)碼管顯示模塊A/D轉(zhuǎn)換模塊輸入電路模塊按鍵模塊圖2 系統(tǒng)設計框圖根據(jù)上述選擇的各元器件，各電路模塊的電路圖如下描述。1．單片機系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng)包括晶振電路，復位電路，電源。其原理圖如下：圖3 單片機最小系統(tǒng)原理圖此模塊中，單片機的晶振是12MHZ，C1和C2的電容是10UF，C3可選110UF。R1電阻為1K。2．輸入電路由于輸入電路的電壓比基準電壓（2V）高很多，因此在輸入電路必須加電壓衰減器。衰減電路可由開關來選擇不同的衰減率，從而切換檔位。則完整輸入電路如下：圖4 輸入電路通過計算，可知設計衰減器用的電阻R2，R3和R4分別為：9M，900K，100K控制檔位的開關是雙開關的，目地是能夠使單片機CPU自動識別檔位，即可用相應的檔位的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的算法計算出正確的電壓值。被測電壓輸入端、整理過的模擬電壓輸入端，開關與單片機的連接如圖所示。3．A/D轉(zhuǎn)換芯片與單片機的連接此設計中選擇的是A/D轉(zhuǎn)換芯片的通道0，A/，。模塊連接如圖5所示。圖5模塊連接圖4. 交流輸入端與A/D 芯片的連接交流電壓不能直接輸入A/ D 芯片，必需通過整流、濾波 才能輸入A/D轉(zhuǎn)換器[13]。如圖所示：圖6 芯片連接 交流電壓從out1輸入，通過以上電路 整流 濾波，從out2 輸出較穩(wěn)定的直流電壓。5．1602液晶與單片機連接此模塊液晶的RS，；液晶的數(shù)據(jù)各端口連接單片機的P0口[11]。具體如下圖所示。圖7液晶連接模塊6. 鍵盤與單片機的連接如下。，另一端接地。原理圖如下所示。圖8 開關連接該鍵盤的功能：當鍵盤被按下時，即可計算后5秒的平均電壓值。 系統(tǒng)軟件的設計 匯編語言和C語言的特點及選擇本設計是硬件電路和軟件編程相結(jié)合的設計方案，選擇合適的編程語言是一個重要的環(huán)節(jié)。在單片機的應用系統(tǒng)程序設計時，常用的是匯編語言和C語言。匯編語言的特點是占用內(nèi)存單元少，執(zhí)行效率高。執(zhí)行速度快。但它依賴于計算機硬件，程序可讀性和可移植性比較差。而C語言雖然執(zhí)行效率沒有匯編語言高，但語言簡潔，使用方便，靈活，運算豐富，表達化類型多樣化，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型豐富，具有結(jié)構(gòu)化的控制語句，程序設計自由度大，有很好的可重用性，可移植性等特點[9]。由于現(xiàn)在單片機的發(fā)展已經(jīng)達到了很高的水平，內(nèi)部的各種資源相當?shù)呢S富，CPU的處理速度非常的快。用C語言來控制單片機無疑是一個理想的選擇。所以在本設計中采用C語言編寫軟件程序。 主程序設計主程序設計包括以下方面：按照硬件電路對單片機位定義。編寫延時模塊程序。編寫驅(qū)動LED數(shù)碼管顯示模塊程序。編寫驅(qū)動A/D轉(zhuǎn)換模塊程序。編寫鍵盤掃描模塊程序。主程序的總體流程如下圖： 開始對LED數(shù)碼管初始化A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換顯示瞬時電壓值鍵盤判斷顯示5秒的平均電壓值3秒后清屏圖9 主程序流程圖全部軟件程序如下：includedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intdefine key_state0 0 //鍵盤掃描的各個狀態(tài)define key_state1 1define key_state2 2define key_state3 3sbit rs=P1^2。//1602液晶寫命令/數(shù)據(jù)標志,0時寫命令sbit rw=P1^1。//1602液晶寫入