【文章內(nèi)容簡介】 轉(zhuǎn)換芯片。由于它體積小，兼容性強，性價比高而深受單片機愛好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率[14]。學習并使用 ADC0832 可是使我們了解 A/D 轉(zhuǎn)換器的原理，有助于我們單片機技術水平的提高。（1）ADC0832主要參數(shù)：①8 位分辨率；②雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換；③輸入輸出電平與 TTL/CMOS 相兼容；④5V 電源供電時輸入電壓在 0~5V 之間；⑤工作頻率為 250KHZ，轉(zhuǎn)換時間為 32μS；⑥一般功耗僅為 15mW；⑦8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC 多種封裝；⑧商用級芯片溫寬為0℃~ +70℃，工業(yè)級芯片溫寬為?40℃~+85℃；（2）芯片引腳定義：①CS_：片選使能，低電平芯片使能。②CH0：模擬輸入通道 0，或作為 IN+/使用。③CH1：模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用。④GND：芯片參考 0 電位（地）。⑤DI：數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制。⑥D(zhuǎn)O：數(shù)據(jù)信號輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。⑦CLK：芯片晶振輸入。⑧Vcc/REF：電源輸入及參考電壓輸入（復用）。ADC0832 為 8 位分辨率 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達 256 級，可以適應一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復用，使得芯片的模擬電壓輸入在 0~5V 之間。芯片轉(zhuǎn)換時間僅為 32μS，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強。獨立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過 DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇。 LCD顯示電路 LCD1602簡介LCD顯示器分為字段顯示和字符顯示兩種。其中字段顯示與LED顯示相似，只要送對應的信號到相應的管腳就能顯示。字符顯示是根據(jù)需要顯示基本字符。本設計采用的是字符型顯示。系統(tǒng)中采用LCD1602作為顯示器件輸出信息。與傳統(tǒng)的LED數(shù)碼管顯示器件相比，液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等優(yōu)點，而且不需要外加驅(qū)動電路，現(xiàn)在液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機應用設計中最常用的顯示器件了[]。LCD1602可以顯示2行16個漢字。（1）LCD1602主要技術參數(shù)①顯示容量為162個字符；②～；③（）；④；⑤（WH）mm。（2）LCD1602的引腳說明LCD1602采用標準的14腳接口，其中:第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳：RW為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平RW為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平RW為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。 第15～16腳：空腳 LCD1602電路設計 系統(tǒng)中采用LCD1602作為顯示器件輸出信息。與傳統(tǒng)的LED數(shù)碼管顯示器件相比，液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等優(yōu)點，而且不需要外加驅(qū)動電路，根據(jù)各管腳的功能電路設計如圖10：圖10 LCD1602功能電路 LED顯示電路本設計采用紅、黃、綠三種指示燈顯示當前空氣質(zhì)量，綠燈亮，表示當前空氣質(zhì)量較為良好；，小于150時，黃燈亮，表示當前空氣輕度或中度污染；，紅燈亮，表示當前空氣為重度污染狀態(tài)。紅黃綠指示燈負極與單片機三個不同接口相連，正極連在一起并與5V電源相連，當單片機IO口輸出低電平時，對應的LED就會被點亮。圖11為LED的電路原理圖：圖11 LED電路原理圖 報警模塊，會對身體造成很大傷害，因此該設計專門添加了報警電路。當單片機控制引腳輸出低電平時，三極管導通，電流通過蜂鳴器，蜂鳴器響。當單片機控制引腳輸出高電平時三極管關斷蜂鳴器不響。報警模塊如圖12所示。圖12 報警模塊原理圖3 程序設計 主程序設計主程序主要配合硬件實現(xiàn)系統(tǒng)的功能，包括數(shù)據(jù)采集與處理、測量結果的顯示以及各個子函數(shù)的調(diào)用等。圖13為主程序流程圖：圖13 主程序流程圖 顯示部分 1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如5表所示：表5 控制命令表序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關控制0000001DCB5光標或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標志或地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRA或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。（說明：1為高電平、0為低電平）指令1：清顯示，指令碼01H，光標復位到地址00H位置指令2：光標復位，光標返回到地址00H 指令3：光標和顯示模式設置 I/D：光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效 指令4：顯示開關控制。 D：控制整體顯示的開與關，高電平表示開顯示，低電平表示關顯示 C：控制光標的開與關，高電平表示有光標，低電平表示無光標 B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍 指令5：光標或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標 指令6：功能設置命令 DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示5x7的點陣字符，高電平時顯示5x10的點陣字符 指令7：字符發(fā)生器RAM地址設置 指令8：DDRAM地址設置 指令9：讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令10：寫數(shù)據(jù) 指令11：讀數(shù)據(jù) A/D轉(zhuǎn)換部分正常情況下ADC0832與單片機的接口應為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端與DI端在通信時并未同時有效并與單片機的接口是雙向的，所以電路設計時可以將DO和DI并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當ADC0832未工作時其CS輸入端應為高電平，此時芯片禁用，CLK和DO/DI的電平可任意。當要進行A/D轉(zhuǎn)換時，須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結束。此時芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時由處理器向芯片晶振輸入端CLK輸入晶振脈沖，DO/DI 端則使用 DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。在第1個晶振脈沖的下沉之前 DI端必須是高電平，表示啟始信號。在第3個脈沖下沉之前DI端應輸入2位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能，當2位數(shù)據(jù)為“1”、“0”時，只對CH0進行單通道轉(zhuǎn)換。當2位數(shù)據(jù)為“1”、“1”時，只對CH1進行單通道轉(zhuǎn)換。當2位數(shù)據(jù)為“0”、“0”時，將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負輸入端IN進行輸入。當2位數(shù)據(jù)為“0”、“1”時，將CH0作為負輸入端 IN，CH1作為正輸入端IN+進行輸入。到第 3 個脈沖的下沉之后DI端的輸入電平就失去輸入作用，此后DO/DI端則開始利用數(shù)據(jù)輸出DO進行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。從第4個脈沖下沉開始由DO端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位DATA7，隨后每一個脈沖下沉 DO端輸出下一位數(shù)據(jù)。直到第11個脈沖時發(fā)出最低位數(shù)據(jù) DATA0，一個字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。也正是從此位開始輸出下一個相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第 11個字節(jié)的下沉輸出 DATD0。隨后輸出 8位數(shù)據(jù)，到第 19 個脈沖時數(shù)據(jù)輸出完成，也標志著一次 A/D 轉(zhuǎn)換的結束。最后將 CS 置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進行處理就可以了。更詳細的時序說明請參考圖14：圖14 ADC0832 時序圖作為單通道模擬信號輸入時ADC0832的輸入電壓是 0~5V且8位分辨率時的電壓精度為 。如果作為由 IN+與 IN輸入的輸入時，可是將電壓值設定在某一個較大范圍之內(nèi)，從而提高轉(zhuǎn)換的寬度。但值得注意的是，在進行 IN+與 IN的輸入時，如果 IN的電壓大于 IN+的電壓則轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)結果始終為00H。ADC0832 數(shù)據(jù)讀取程序流程見圖15：圖15 ADC0832 數(shù)據(jù)讀取流程圖應用代碼舉例：unsigned char ADC0832(bit MO,bit CH) //返回轉(zhuǎn)換結果，{ unsigned char i,dat,ndat。 CS = 0。//將CS端置0，使能 _nop_()。//延時一個機器周期 _nop_()。 DI = 1。 //起始信號必須置高 CLK = 1。//時鐘信號 _nop_()。 _nop_()。 CLK = 0。//時鐘信號形成第一個脈沖 _nop_()。 _nop_()。 DI = MO。 //模式選擇 CLK = 1。 _nop_()。 _nop_()。 CLK = 0。//時鐘信號形成第二個脈沖 _nop_()。 _nop_()。 DI = CH。 //通道選擇 CLK = 1。// _nop_()。 _nop_()。 CLK = 0。//時鐘信號形成第三個脈沖 DI = 1。 dat = 0。 //讀取轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù) for(i = 0。i 8。i++) { dat = 1。 CLK=1。 _nop_()。 _nop_()。 CLK=0。//時鐘信號形成第四個脈沖