【正文】 用單片機的 I/O 口資源。 TLC549 是 TI 公司推出的一種 A/D 轉(zhuǎn)換器，具有以下特點： （ 1） TLC549 是一種 8 位串行 A/D 轉(zhuǎn)換器； （ 2）可通過三線串行通信與單片機連接； （ 3）具有 4MHz 片內(nèi)系統(tǒng)時鐘和軟、硬件控制電路； （ 4）轉(zhuǎn)換時間最長 17μ s ； （ 5）允許的最高轉(zhuǎn)換速率為 40000 次 / s ； （ 6）總失調(diào)誤差最大為177。 2 總體設(shè)計方案 1) 以 TLC549串行 A/D轉(zhuǎn)換器和 AT89C51單片機設(shè)計一個 5V的數(shù)字電壓表，電壓值由電位器模擬。 總體設(shè)計框圖 本系統(tǒng)主要包括三大模塊：轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及顯示模塊。 先將待測模擬量信號輸入到 TLC549進行模數(shù)轉(zhuǎn)換 ,通過其將數(shù)字信號傳送到單片機。 模擬量電壓信號 TLC549 單 片 機 4 位一體八段數(shù)碼管 3 硬件系統(tǒng)設(shè)計 硬件實現(xiàn)總體框圖： 下圖是 本系統(tǒng)的硬件框圖，單片機采用 AT89C51。它是一種低功耗、高性能、內(nèi)含 4K/8K 字節(jié)閃電存儲器、用 CHMOS 工藝制作的 8 位單片機。 A/D 轉(zhuǎn)換器 TLC549 是以 8 位開關(guān)電容逐次逼近 A/D 轉(zhuǎn)換器為基礎(chǔ)而構(gòu)造的 CMOS A/D轉(zhuǎn)換器。使用 IIC 總線工作?？偸д{(diào)誤差最大為177。采用差分參考電壓高阻輸入，抗干擾，可按比例量程校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換范圍， VREF接地， VREF+－ VREF≥ 1V，可用于較小信號的采樣。 TLC549 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖二所示，其內(nèi)部包含有時鐘電路、 8 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器等單元電路。 10mA ； （ 5）總峰值輸入電流 (所有輸入端 )：177。 TLC549 具有片內(nèi)系統(tǒng)時鐘，該時鐘與 I/ OCLOCK 是獨立工作的 , 無須特殊的速度或相位匹配，其工作時序如下圖。這種控制作用允許在同時使用多片 TLC549 時，共用 I/ O CLOCK，以減少多路 (片 ) A/ D 并用時的 I/ O 控制端口的數(shù)量，節(jié)省 I/O 口資源。接著要求自 I/O CLOCK 端輸入 8 個外部時鐘信號，前 7 個 I/O CLOCK 信號的作用是配合 TLC549 輸出前次轉(zhuǎn)換結(jié)果的 A6～A0 的 7 位，并為本次轉(zhuǎn)換做準(zhǔn)備。 轉(zhuǎn) 換時間為 36 個系統(tǒng)時間周期，最大為 17us。 由此可見，在自 TLC549 的 I/O CLOCK 端輸入 8 個外部時鐘信號期間需要完成以下工作： 讀入前次 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果，對本次轉(zhuǎn)換的輸入模擬信號采樣并保持，啟動本次 A/D 轉(zhuǎn)換。 顯示驅(qū)動電路 LED 顯示系統(tǒng)設(shè)計 本設(shè)計數(shù)字電壓表的顯示采用普通的數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示的方式，采用 4 位一體的數(shù)碼管作為顯示器件，每位數(shù)碼管輪流點亮，延時 5ms,具有良好的視覺效果。 LED引腳排列如下圖 8所示 : 圖 8 LED引腳排列 本設(shè)計用共陰極接法的 4位 LED數(shù)碼顯示管，其中 a， b， c， e， f， g為 4位 LED各段的公共輸出端， 4分別是每一位的位數(shù)選端， dp是小數(shù)點引出端。 為了簡化數(shù)字式直流電壓表的電路設(shè)計，在 LED 驅(qū)動電路的設(shè)計上，可以利用單片機 P0口上外接的上拉電阻來實現(xiàn)，即將 LED 的 AG 段顯示引腳和 DP 小數(shù)點顯示引腳并聯(lián)到 P0口與上拉電阻之間 ,這樣 ,就可以加大 P0 口作為輸出口的驅(qū)動能力，使得 LED 能按照正常的亮度顯示出數(shù)字。 如下圖： 復(fù)位電路： 連接到 AT89C51 的 RST 端 晶體振蕩電路： 兩端分別連接到 XTAL1,XTAL2 端 Proteus 中硬件電路設(shè)計全圖： 4 軟件系統(tǒng)設(shè)計與局部調(diào)試 根據(jù)模塊的劃分原則，將該程序劃分初始化模塊， A/D轉(zhuǎn)換子程序和顯示子程序，這三個程序模塊構(gòu)成了整個系統(tǒng)軟件的主程序，如下圖所示。程序設(shè)計流程如下： 開 始初 始 化 （ 顯 示 指 針 指 向 緩 沖區(qū) 7 C H ， 位 控 碼 為 0 8 H ）輸 出 位 控 碼輸 出 段 控 碼添 加 小 數(shù) 點返 回YN該 加 小 數(shù) 點 否 ？Y延 時 5 m s顯 示 緩 沖 單 元 增 1四 位 掃 描 完 否 ？N位 控 碼 左 移 1 位關(guān) 顯 示Y ： 在 Keil 中建立新的項目，命名為 dyb，選擇 AT89C51。************************************************* 。************************************************* SDA EQU 。I/O CLOCK CS EQU 。發(fā)送緩沖區(qū)首址 MRD EQU 40H 。************************************************* 。************************************************* ORG 0000H LJMP SE11 ORG 0590H SE11: MOV SP,53H MOV 7CH,10H 。調(diào)用顯示子程序 CLR CS 。讀取采樣 /保持的數(shù)字量 ,并送到寄存器 A SETB CS