【正文】 的第 3位和第 4位 D3一 D2 決定輸出數(shù)據(jù)的長度 01表示輸出數(shù)據(jù)長度為 8 位 11 表示輸出數(shù)據(jù)長度為 16位 X1 表示輸出數(shù)據(jù)長度為 12位 X 可以為 1或 0 控制字的第 2 位 D1 決定輸出數(shù)據(jù)的格式 0 表示高位在前 1 表示低位在前 控制字的第 1 位 D0 決定轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出的格式當(dāng)其為 0 時(shí)為無極性輸出 無符號二進(jìn)制數(shù) 即模擬電壓為 Vnef時(shí)轉(zhuǎn)換的結(jié)果為 0FFFH模擬電壓為 Vnef時(shí)轉(zhuǎn)換的結(jié)果為 0000H 當(dāng)其為 1 時(shí)為有極性輸出 有符號二進(jìn)制數(shù) 即模擬電壓高于 VnefVnef 2時(shí)符號位為 0 模擬電壓低于 VnefVnef 2 時(shí)符號位為 1 模擬電壓為 Vnef 時(shí)轉(zhuǎn)換的結(jié)果為 03FFH 模擬電壓為 Vnef時(shí)轉(zhuǎn)換的結(jié)果為 0800H 模擬電壓為 VnefVnef 2 時(shí)轉(zhuǎn)換的結(jié)果為 0000H TLC2543 接口時(shí)序 可以用四種方式使 TLC2543 實(shí)現(xiàn)全 12 位分辨率每次轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳遞可以使用 12或 16個(gè)時(shí)鐘周期一個(gè)片選脈沖要插到每次轉(zhuǎn)換的開始處或是在轉(zhuǎn)換時(shí)序的開始處變化一次后保持為低直到時(shí)序結(jié)束開始時(shí)片選為高 IO CLOCKDATA INPUT被禁止 DATA OUT呈高阻狀態(tài) EOC為高片選變低 IO CLOCKDATA INPUT能用 DATA OUT脫離高阻狀態(tài) 12個(gè)時(shí)鐘信號從 IO CLOCK端依次加入隨著時(shí)鐘信號的加入控制字從 DATA INPUT 一位一位地在時(shí)鐘信號的上升沿時(shí)被送入 TLC2543 高位先送入 同時(shí)上一周期轉(zhuǎn)換的 AD 數(shù)據(jù) TLC2543 收到第 4 個(gè)時(shí)鐘信號后通道號也已收到因此此時(shí) TLC2543 開始對選定通道的模擬量進(jìn)行采樣并保持到第 12 個(gè)時(shí)鐘的下降沿在第 12個(gè)時(shí)鐘下降沿 EOC變低開始對本次采樣的模擬量進(jìn)行 AD轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換時(shí)間約需 10μ s轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)完成 EOC變高轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)在輸出數(shù)據(jù)寄存器中待下一個(gè)工作周期輸出此后可以進(jìn)行新的工作周期 以 MSB 為前導(dǎo) 用 CS 進(jìn)行 12 個(gè)時(shí)鐘傳送的工作時(shí)序如下圖 35 圖 35 TLC2543 工作時(shí)序圖 1 上電時(shí) EOC 1CS 1 2 使 CS 下降前次轉(zhuǎn)換結(jié)果的 MSB 即 A11 位數(shù)據(jù)輸出到 DATA OUT 供讀數(shù) 3 將輸入控制字的 MSB 位即 C7 送到 Din 在 CS 之后 t SU 1425us 后使 CLK上升將 Din 上的數(shù)據(jù)移入輸入寄存器 4CLK 下降轉(zhuǎn)換結(jié)果的 A10 位輸出到 DATA OUT 供讀數(shù) 5 在第 4 個(gè) CLK 下降時(shí)由 前 4個(gè) CLK 上升沿移入寄存器的四位通道地址被譯碼相應(yīng)模入通道接通其模入電壓開始時(shí)對內(nèi)部開關(guān)電容充電 6 第 8 個(gè) CLK 上升時(shí)將 Din 腳的輸入控制字 C0 位移入輸入寄存器后 Din 腳即無效 7 第 11 個(gè) CLK 下降上次 AD 結(jié)果的最低位 A0 輸出到 DATA OUT 供讀數(shù)至此 IO數(shù)據(jù)已全部完成但為實(shí)現(xiàn) 12 位同步仍用第 12 個(gè) CLK 脈沖且在其第 12 個(gè) CLK 下降時(shí)模入通道斷開 EOC 下降本周期設(shè)置的 AD 轉(zhuǎn)換開始此時(shí)使 CS 上升 8 經(jīng)過時(shí)間 t CONV 10us 轉(zhuǎn)換完畢 EOC 上升 9 使 CS 下降轉(zhuǎn)換結(jié)果的 MSB 位 B11 輸出到 DATA OUT 供讀數(shù) 10 將新周期的輸入控制字的 MSB 位 D7 送到 Din 在 CS 下降之處 t SU 時(shí)間處由 CLK 上升將 Din 數(shù)據(jù)移入輸入寄存器 11CLK 下降將 AD 結(jié)果的 B10 位輸出到 DATA OUT 34 顯示電路 數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件其基本單元是發(fā)光二極管數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示按能顯示多少個(gè) 8可分為 1位 2位 4位等等數(shù)碼管按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極 COM 的數(shù)碼管共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到 5V 當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)相應(yīng)字段就點(diǎn)亮當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)相應(yīng)字段就不亮共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 COM 的數(shù)碼管共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM接到地線 GND 上當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時(shí)相應(yīng)字段就點(diǎn)亮當(dāng)某一字段的陽極為低電平時(shí)相應(yīng)字段就不亮數(shù)碼管要正常顯示就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼從而顯示出我們要的數(shù)字因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類 靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)靜態(tài)驅(qū) 動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的 IO端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)或者使用如 BCD碼二 十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單顯示亮度高缺點(diǎn)是占用 IO 端口多如驅(qū)動(dòng)5 個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 5 8＝ 40根 IO 端口來驅(qū)動(dòng)要知道一個(gè) 89S51 單片機(jī)可用的 IO端口才 32個(gè)呢實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)增加了硬件電路的復(fù)雜性 動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8 個(gè)顯示筆劃 a b c d e f g dp的同名端連在一起另 外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路位選通由各自獨(dú)立的 IO 線控制當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會顯示出字形取決于單片機(jī)對位選通 COM 端電路的控制所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開該位就顯示出字形沒有選通的數(shù)碼管就不會亮在輪流顯示過程中每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms 由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮但只要掃描的速度足夠快給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)不會有閃爍感動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的能夠節(jié)省大量的 IO 端口而且功耗更低 參數(shù) 8字高度 8字上沿與下沿的距離比外型高度小通常用英寸來表示范圍一般為 02520 英寸 長寬高長數(shù)碼管正放時(shí)水平方向的長度寬數(shù)碼管正放時(shí)垂直方向上的長度高數(shù)碼管的厚度 時(shí)鐘點(diǎn)四位數(shù)碼管中第二位 8與第三位 8字中間的二個(gè)點(diǎn)一般用于顯示時(shí)鐘中的秒 電流靜態(tài)時(shí)推薦使用 1015mA動(dòng)態(tài)時(shí) 161動(dòng)態(tài)掃描時(shí)平均電流為 45mA峰值電流 5060mA 本設(shè)計(jì)顯示部分由 3個(gè) 8段數(shù)碼管組成分別顯示個(gè)位十分位百分位數(shù)碼管接口電路見下圖 36 圖 36 共陰極數(shù)碼管及其接口電路 35 復(fù)位電路 89C51 單片機(jī)的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的最簡單的上電自動(dòng)復(fù)位電路是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實(shí)現(xiàn)的只要 VCC 的上升時(shí)間不超過 1ms就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位當(dāng)時(shí)鐘頻率選用 6MHz 時(shí) C 取 22uFR 取 1K 歐 除上電復(fù)位外有時(shí)還需要按鍵手動(dòng)復(fù)位按鍵手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種其中電平復(fù)位是通過 RST端經(jīng)電阻和電源 VCC接通而實(shí)現(xiàn)的按鍵手動(dòng)電平復(fù)位電路如圖 31當(dāng)時(shí)鐘頻率選用 12MHz時(shí) C選取 22uFR選擇 1K歐復(fù)位電路見下圖 37 圖 37 單片機(jī)復(fù)位電路 36IC 的引腳都有等效輸入電容這個(gè)不能忽略 一般的晶振的負(fù)載電容為 15p或 125p 如果再考慮元件引腳的等效輸入電容則兩個(gè) 22p 的電容構(gòu)成晶振的振蕩電路就是比較好的選擇 晶體振蕩器也分為無源晶振和有源晶振兩種類型無源晶振與有源晶振諧振的英文名稱不同無源晶振為 crystal 晶體而有源晶振則叫做 oscillator 振蕩器無源晶振需要借助于時(shí)鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號自身無法振蕩起來所以無源晶振這個(gè)說法并不準(zhǔn)確有源晶振是一個(gè)完整的諧振振蕩器諧振振蕩器包括石英或其晶體材料晶體諧振器陶瓷諧振器 LC 諧振器等晶振與諧振振蕩器有其共同的交集有源晶體諧振振蕩器 石英晶片所以能做振蕩電路諧振是基于它的壓電效應(yīng)從物理學(xué)中知道若在晶片的兩個(gè)極板間加一電場會使晶體產(chǎn)生機(jī)械變形反之若在極板間施加機(jī)械力又會在相應(yīng)的方向上產(chǎn)生電場這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)如在極板間所加的是交變電壓就會產(chǎn)生機(jī)械變形振動(dòng)同時(shí)機(jī)械變形振動(dòng)又會產(chǎn)生交變電場一 般來說這種機(jī)械振動(dòng)的振幅是比較小的其振動(dòng)頻率則是很穩(wěn)定的但當(dāng)外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率決定于晶片的尺寸相等時(shí)機(jī)械振動(dòng)的幅度將急劇增加這種現(xiàn)象稱為壓電諧振因此石英晶體又稱為石英晶體諧振器 其特點(diǎn)是頻率穩(wěn)定度很高 石英晶體振蕩器與石英晶體諧振器都是提供穩(wěn)定電路頻率的一種電子器件石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)來起振而石英晶體諧振器是利用石英晶體和內(nèi)置 IC 來共同作用來工作的振蕩器直接應(yīng)用于電路中諧振器工作時(shí)一般需要提供 33V 電壓來維持工作振蕩器比諧振器多了一個(gè)重要技術(shù)參數(shù)為 諧振電阻 RR諧振器沒有電 阻要求 RR的大小直接影響電路的性能也是各商家競爭的一個(gè)重要參數(shù)本設(shè)計(jì)采用 12MHz 晶振并聯(lián)兩個(gè) 30pF 電容構(gòu)成晶振電路晶振電路見下圖 38 圖 38 單片機(jī)晶振電路 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 41 主程序流程圖 主程序流程圖見下圖 41 N Y 圖 41 主程序流程框圖 42 中斷程序流程圖 中斷程序流程圖見下圖 42 N N 圖 42 中斷程序流程框圖 43 源程序 本程序是用來顯示 05V 的測量電壓的使用 的單片機(jī)是 89C51 晶振 12MHz AD_EOC BIT P10 ad 的接口 AD_TCK BIT P11 AD_OUT BIT P12 AD_IN BIT P13 AD_CS BIT P14 LED EQU P0 LED 接的 P0 口 L1 BIT P20 L2 BIT P21 L3 BIT P22 L4 BIT P23 LED1 EQU 30H LED0 緩存 LED2 EQU 31H LED1 緩存 LED3 EQU 32H LED2 緩存 LED4 EQU 33H LED3 緩存 L_NUM EQU 34H led 計(jì)數(shù)器 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP TT0 ORG 0080H MAIN MOV SP 70H 設(shè)置堆棧 MOV TH0 60 設(shè)置定時(shí)器定時(shí)時(shí)間 MOV TL0 176 MOV TMOD 11H 設(shè)置定時(shí)器工作狀態(tài) SETB EA 開總中斷 SETB TR0 開定時(shí)器中斷 0 M1 LCALL ADCJ 采集數(shù)據(jù) LCALL AD_NUM 將采集的數(shù)據(jù)求和 LCALL PINGJUN 將采集的數(shù)據(jù)求平均 LCALL BIN_BCD 將采集的數(shù)據(jù)求平均后 轉(zhuǎn)成 bcd JMP M1 AD 采集程序 48H4FH ADCJ MOV R0 48H MOV R1 49H MOV DPTR DZSJ25 MOV R4 01H 一個(gè)通道 DTDZ25 MOV R3 04H 多通道采