【文章內容簡介】 65177。 5 Vh 50V177。 01V 預熱時間 不少于 24 小時 32 AD 轉換軟硬件件設計 321 ADC0804 簡介 圖 6 ADC0804 引腳示意圖 ADC0804是屬于連續(xù)漸進式的 AD轉換器這類型的 AD轉換器除了轉換速度快幾十至幾百 us 分辨率高外還有價錢便宜的優(yōu)點普遍被 應用于微電腦的接口設計上 芯片參數(shù) 工作電壓 5V 即 VCC 5V 模擬輸入電壓范圍 0～ 5V 即 0≤ Vin≤ 5V 分辨率 8 位即分辨率為 12 1256 轉換值介于 0～ 255 之間 轉換時間 100usfCK 640KHz 時 轉換誤差177。 1LSB 參考電壓 25V 即 Vref 25V 圖 7 ADC0804 外圍電路連接 20 號引腳角和 10 號引腳分別接 VCC和 GND 為芯片提供工作電壓在精確測量時 8 號引腳模擬地和 10 號引腳數(shù)字地應該分開接為芯片提供基準電壓此處把它們接在一起同時接地 1 號引腳片選 信號接入 P15 當 P15 輸出低電平時芯片被選中處于工作狀態(tài) 引腳二為外部讀數(shù)據允許位它接到 P16當 P16輸出低電平時芯片處于外部許狀態(tài)轉換后的數(shù)據被送入 DB0到 DB7引腳 DB0到 DB7引腳為數(shù)據輸出端口它與單片機 P3 口依次相連此時單片機可以從 P3 口取走 引腳三為外部寫數(shù)據允許位它與單片機 P17口相連當 P17輸?shù)碗娖綍r芯片處于外部寫允許狀態(tài)此時芯片從 6號和 7號引腳獲取電壓差值當此引腳再次拉高時芯片便開始 AD 轉換 6 號引腳 Vin 接傳感器模塊的模擬信號輸出端口其間接入的 10K 電阻并不影響輸入電壓但可以起到限流作 用防止瞬間高電流將芯片燒壞 7 號引腳 Vin接地轉換的原始模擬電壓就是 6 號引腳和 7 號引腳的電壓差值 5 號引腳在轉換時輸出高電平信號結束時輸出低脈沖它如果與單片機的外部中斷端口 P32或 P33相連在轉換結束后給單片機一個中斷讓單片機讀走數(shù)據考慮到 ADC0804 的轉換時間還是非常快的本設計中此引腳懸空沒有和單片機外部中斷入口相連在程序中可以用軟件延時的方式等待它轉換完畢或者用定時器中斷方式每隔一定時間采樣讓芯片有充分轉換時間在本設計中采用了第一種做法模擬信號輸出端口具體方法在下一小節(jié)中介紹 19 號引腳跨接一個 10K 電阻與 4 號引腳相連 4 號引腳在與 56PF 的電容相接電容另一端接地這樣電阻和電容便于芯片內部電路形成了 RC 震蕩電路它產生周期信號為芯片提供時序芯片正是在此時序的控制下有條不紊的工作 9號引腳應接入二分之一的 VCC為電路提供參考基準電壓具體做法是將兩個10K 電阻串聯(lián)接在 VCC 和 GND 上分壓接號引腳并接在他們中間獲取參考電壓 323 本設計中 AD 轉換軟件實現(xiàn) 圖 8 ADC0804 控制時序圖 參考上圖 CS 端在初始化函數(shù) void init 中便將他拉低使芯片一直處于工作狀態(tài)在主函數(shù)中先判斷是否處于檢測狀態(tài) 若是檢測狀態(tài)不斷調用檢測命令和顯示命令使單片機可以實時檢測當測試值超標則使報警電路報警顯示模塊和報警電路的軟硬件設計將在后面詳細介紹 下面具體講述轉換過程上電后由于 RD 和 WR 都和 IO 相連即輸出默認電平無需初始化在轉換時先將 WR 拉低調用帶形參子函數(shù) void delay 用 delay1 語句延時約一毫秒讓 ADC0804有足夠時間讀走 67號引腳上的電壓差值 RD拉高后芯片開始轉換此時程序用 delay5語句軟件延時約五毫秒讓芯片轉換完成再讓 RD端拉低同樣軟件延時一毫秒讓單片機讀走數(shù)據 下面介紹轉換原則 ACD0804有 八位數(shù)據輸出口即轉換精度為 256它將最高值此處為 1000ppm分為 255份當?shù)玫揭粋€轉換數(shù)據時用最大值除以 255再乘以該數(shù)據值便是最終轉換值 AD 轉換子函數(shù)分析 void ad wr 0 將 WR 拉低讓芯片開始讀 67 號引腳電壓值 delay 1 延時約一毫秒讓芯片忙完 wr 1 將 WR 拉高上升沿到來時 AD 轉換開始 delay 5 軟件延時約五毫秒等待 AD 轉換完成 P3 0xff 將 P3 口全部拉高等待測試數(shù)據 delay 1 延時一會避免紊亂 rd 0 將 RD 拉低芯片送出數(shù)據 delay 1 延時約一毫秒讓 P3 口 temp P3 將數(shù)據存入 temp rd 1 將 RD 拉高 4 顯示模塊軟硬件設計 41 LCD1602 簡介 LCD1602每行可以輸出 16個字符可以顯示兩行故稱 1602它不帶中文字庫故只能顯示數(shù)字字母和普通字符在本設計中不檢測液晶的忙與閑用前面對待ADC0804 的方法用軟件延時來等待液晶的忙操作時間 液晶顯示輸出 D0 到 D7 口接 P00 到 P07 單獨使用一個口另外還要接上 10K上拉電阻來提高 P0 口帶負載能力 當處于讀狀態(tài)時 RS 處于低脈沖 RW 為高脈沖 E 為高脈沖 D0D7 狀態(tài)字 當處于讀數(shù)據時 RS 為高脈沖 RW 為高脈沖 E 為高脈沖 D0D7 數(shù)據 當處于寫指令 RS 為低脈沖 RWD0D7 指令碼 E 高脈沖寫數(shù)據 RS 為高脈沖RWED0D7 數(shù)據 圖 9 LCD1602 硬件連接圖 1 號引腳 VSS 接地 2 號引腳 VDD 接電源正為液晶提供合適電壓 15 號和 16 號引腳也分別接電源正和地點亮液晶背光燈 15 號叫也可以串接一個 5 歐姆電阻適當減小背光亮度本設計中并未接 3 號角接到 10K 可調電阻 M103 的可調端 M103 另外兩端接電源正和地用于調整液晶對比度 RSRWE 分別與 IO 口 P25P26P27 相連 數(shù)據口與 P0 口連接外接 10 歐姆上拉電阻 43 本設計中 LCD1602 的軟件設計 431 本設計的液晶寫命令子函數(shù)和寫數(shù)據子函數(shù)程序分析 圖 10 LCD1602 寫操作時序 注意前提在初始化函數(shù) void init 中已將 RW 拉低對應 lcden 0 語句即只對液晶進行寫操作不讀液晶狀態(tài) 之前有位定義 sbit lcdrs P25 sbit lcdrw P26 sbit lcden P27 寫命令函數(shù)各語句分析 void write_ uchar lcdrs 0 將 RS 拉低說明對指令操作 上電時是默認高電平 P0 對 P0 賦值該值是對應命令碼 為形參 delay 5 延時約五毫秒 lcden 1 E 拉高讓液晶讀 P0 口寫入對應命令碼 delay 5 延時約五毫秒讓液晶忙完再對其操作防止數(shù)據丟失 lcden 0 將 E 拉低 寫數(shù)據函數(shù)各語句分析 void write_ uchar da lcdrs 1 將 RS 拉低高說明對數(shù)據操作 P0 da 對 P0 賦值該值是要寫入的數(shù)據 da 為形參 delay 5 延時約五毫秒 lcden 1 E 拉高讓液晶讀 P0 口寫入數(shù)據 delay 5 延時約五毫秒讓液晶忙完再對其操作防止數(shù)據丟失 lcden 0 將 E 拉低 結合圖 10 將對以上分析更加清楚 值得注意的是在寫數(shù)據的操作中寫入的都是字符 ASCII碼例如想寫 1讓液晶在某處顯 1 可寫 write_data1 或者 write_data0x301 432 本設計中用到的液晶指令介紹 分析本設計程序你會看到這些寫指令命令 write_ 0x38 write_ 0x0c write_ 0x06 write_ 1 write_ 0x80 下面對它們中的指令碼做介紹 0x38液晶初始化指令讓液晶按每行顯示 16個字符顯示兩行并且每個字符顯示處的點陣為 5X7 0x0C 不顯示光標光標不閃爍 0x06 在寫入一個數(shù)據后地址自動加一顯示不移動 1 即 0x01 清屏指令即將液晶內部存儲數(shù)據清楚地址指針指向零 0x80 設置寫入數(shù)據的地址所加的就是對應地址 433 本設計中的字符串顯示和數(shù)據實時更新的實現(xiàn)方法 寫字符串子程序 void write_str uchar p while p write_data p 這里靈巧的應用了數(shù)組指針比傳統(tǒng)的 for 嵌套循環(huán)寫入方便很多用 while p 自動檢測是否寫完當寫完后指針變?yōu)榱闾鲅h(huán)如想寫入 AC value只需先定義數(shù)組 uchar code str[] AC value再寫語句 write_str str 寫完后指針變?yōu)榱阕詣咏Y束 數(shù)據實時更新的實現(xiàn)方法檢測時不斷調用顯示子函數(shù) display 顯示函數(shù)如下 void display uint value