【正文】 任務(wù)是將放大器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換位數(shù)字量進(jìn)行輸出。由于它體積小，兼容性強(qiáng)，性價(jià)比高而深受單片機(jī)愛好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在 0~5V 之間。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變得更加方便。有關(guān)引腳說明如下：? CS 片選使能，低電平芯片使能。? CH1 模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用。? DI 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制。? CLK 芯片時(shí)鐘輸入。正常情況下 ADC0832 與單片機(jī)的接口應(yīng)為 4 條數(shù)據(jù)線，分別是CS、 CLK、DO、DI 。圖 ADC0832 結(jié)構(gòu)示意圖 配置位說明ADC0832 工作時(shí)，模擬通道的選擇及單端輸入和差分輸入的選擇，都取決于輸入時(shí)序的配置位。ADC0832 的配置位邏輯表如表 所示。輸入配置位時(shí)，高位（CH0）在前，低位（CH1 ）在后。在時(shí)鐘的上升沿，DI 端的數(shù)據(jù)移入 ADC0832 內(nèi)部的多路地址移位寄存器。當(dāng)輸入啟動(dòng)位和配置位后，選通輸入模擬通道，轉(zhuǎn)換開始。ADC0832 緊接著在第 4 個(gè)時(shí)鐘下降沿輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。當(dāng)片選 CS 為高時(shí)，內(nèi)部所有寄存器清 ，輸出變?yōu)楦咦钁B(tài)。圖 ADC083 工作時(shí)序圖 單片機(jī)對(duì) ADC0832 的控制原理 ADC0832與單片機(jī)的接口電路 正常情況下 ADC0832 與單片機(jī)的接口應(yīng)為 4 條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、DO、DI。 當(dāng) ADC0832 未工作時(shí)其 CS 輸入端應(yīng)為高電平，此時(shí)芯片禁用，CLK 和DO/DI 的電平可任意。此時(shí)芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時(shí)由處理器向芯片時(shí)鐘輸入端 CLK 輸入時(shí)鐘脈沖，DO/DI 端則使用 DI 端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)。在第3 個(gè)脈沖下沉之前 DI 端應(yīng)輸入 2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能。MUX Address ChannelSGL/DIFODD/SIGN0 11 0 + 1 1 +如表 所示，當(dāng)此 2 位數(shù)據(jù)為“1”、“0”時(shí)，只對(duì) CH0 進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng) 2 位數(shù)據(jù)為“0”、“0”時(shí)，將 CH0 作為正輸入端 IN+，CH1 作為負(fù)輸入端 IN進(jìn)行輸入。 到第 3 個(gè)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(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。直到第 11 個(gè)脈沖時(shí)發(fā)出最低位數(shù)據(jù) DATA0，一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。隨后輸出 8 位數(shù)據(jù)，到第 19 個(gè)脈沖時(shí)數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次 A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)束。作為單通道模擬信號(hào)輸入時(shí)ADC0832的輸入電壓是0~5V且8位分辨率時(shí)的電。在進(jìn)行IN+與IN的輸入時(shí)，如果IN的電壓大于IN+的電壓則轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)結(jié)果始終為00H。它們將在智能化儀器、家電產(chǎn)品、工業(yè)過程控制等方面得到更廣泛的應(yīng)用。 AT89C51 單片機(jī)簡介AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。AT89C51 單機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供靈活性高且廉價(jià)的方案。 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 。 數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10 年全靜態(tài)工作：0Hz24Hz 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定128*8 位內(nèi)部 RAM 32 可編程 I/O 線兩個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 5 個(gè)中斷源 1可編程串行通道 1低功耗的閑置和掉電模式1片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 管腳說明VCC：供電電壓。P0 口：P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。P1 口：P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。在FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口作為第八位地址接收。并因此作為輸入時(shí)，P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2 口輸出地址的高八位。P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。當(dāng) P3 口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口：P3 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置0。另外，該引腳被略微拉高。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。注意加密方式 1 時(shí)，/EA 將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 振蕩器特性 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。在閑置模式下，CPU 停止工作。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。液晶顯示器（LCD）具有功耗低、體積小、質(zhì)量輕、功耗小的特點(diǎn)。 液晶顯示器原理液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。 液晶顯示器分類液晶顯示的分類方法有很多種，通常可按其顯示方式分為段式、字符式、點(diǎn)陣式等。如果根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式來分，可以分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)（Static） 、單純矩陣驅(qū)動(dòng)（Simple Matrix）和主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)（Active Matrix）三種 字符的顯示用 LCD 顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)字符由 68 或 88 點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示 RAM 區(qū)的 8 字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“1”，其它的為 “0”，為“1”的點(diǎn)亮，為“0”的不亮。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在 LCD 上開始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)找出顯示 RAM 對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可。第 2 腳：VDD 接 5V 正電源。第 4 腳：RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選指令寄存器。當(dāng)RS 和 R/W 共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平R/W 為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS 為高電平 R/W 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。第 7～14 腳：D0～D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。當(dāng)壓力超出設(shè)計(jì)的范圍時(shí)，單片機(jī)會(huì)給一個(gè)高電平，蜂鳴器發(fā)出聲音進(jìn)行警報(bào)，同時(shí)液晶屏上作出提示。蜂鳴器不工作。圖 第四章 軟件設(shè)計(jì) 軟件編程軟件是真?zhèn)€系統(tǒng)的重要責(zé)成部分，數(shù)據(jù)的輸入輸出，數(shù)據(jù)的處理等功能都通過軟件來完成，所以是整個(gè)系統(tǒng)正常可靠運(yùn)行的重要前提。C 語言是一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言。C 語言先后被移植到大、中、小及微型機(jī)上。它的應(yīng)用范圍廣泛，具備很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，不僅僅是在軟件開發(fā)上，而且各類科研都需要用到 C 語言，適于編寫系統(tǒng)軟件，三維，二維圖形和動(dòng)畫。軟件的主要部分由主程序、AD 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)子程序、LCD 顯示子程序、中斷和延時(shí)子程序等組成。init()。TH0=(6553650000)/256。ET0=1。while(1){ data_temp=ADconv()。}else{EA=0。}P3=~data_temp。if(KEY==0){delay_1ms(10)。key_count++。xiezhiling(0x01,0)。//LCD 第一行xieshuju(39。)。I39。xieshuju(39。)。339。xieshuju(39。)。039。xieshuju(39。)。39。xieshuju(39。)。xieshuju(HC[3]+0x30)。xieshuju(39。)。xieshuju(39。)。a39。xiezhiling(0x80+0x40,1)。A39。xieshuju(39。)。a39。xieshuju(39。)。m39。xieshuju(39。)。S39。xieshuju(39。)。a39。xieshuju(39。)。u39。xieshuju(39。)。39。xieshuju(39。)。O39。xieshuju(39。)。//LCD 第一行 主程序流程圖 xieshuju(39。)。r39。xieshuju(39。)。s39。xieshuju(39。)。u39。xieshuju(39。)。e39。xieshuju(39。)。i39。xieshuju(39。)。 39。xieshuju(39。)。K39。xieshuju(39。)。 39。xiezhiling(0x80+0x40,1)。M39。xieshuju(39。)。d39。xieshuju(39。)。 39。xieshuju(39。)。Y39。xieshuju(39。)。y39。xieshuju(39。)。a39。xieshuju(39。)。s39。xieshuju(39。)。u39。xieshuju(39。)。 39。}}} 系統(tǒng)子程序設(shè)計(jì) A/D 轉(zhuǎn)換器的軟件設(shè)計(jì)單片機(jī)控制系統(tǒng)中通常要用到 AD 轉(zhuǎn)換，根據(jù)輸出格式，常用的 AD 轉(zhuǎn)換方式可分為并行 AD 和串行 AD?？墒菃纹瑱C(jī) I/O 引腳本來就不多，使用串行器件可以節(jié)省 I/O 資源。相同功能的器件還有 ADC0834，ADC0838，ADC0831。它們的通道選擇和配置都是通過軟件設(shè)置。這時(shí)以 端作為數(shù)據(jù)移位的入口和出口 ,。由于 ADC0832在 CS變低后的前 3個(gè)周期內(nèi),DO端為高阻態(tài)。ADC0832的時(shí)鐘頻率最高為 400kHz,單片機(jī)晶振可選用 4MHz,在 TXD的輸出頻率為 4MHz/12 =333. 3kHz,符合要求。只有在時(shí)鐘的下降沿 ,ADC0832的串行數(shù)據(jù)才移出一位。為了得到一列完整的 8位數(shù)據(jù) ,單片機(jī)分兩次采集含有不同位的數(shù)據(jù) ,再合成一列完整的 8位數(shù)據(jù)。如下流程圖所示，當(dāng)模擬信號(hào)輸入開始后，首先是CS使能信號(hào)也就是片選信號(hào)有效，這時(shí)是低電平有效，如果片選是高電平時(shí)停止轉(zhuǎn)換。 ADC0832數(shù)據(jù)讀取程序流程 LCD 數(shù)碼管顯示程序設(shè)計(jì)液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。圖 LM016LCD 內(nèi)部顯示地址在對(duì)液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時(shí)光標(biāo)是YN結(jié)束開始使能芯片產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)讀取 2 字節(jié)數(shù)據(jù)開始轉(zhuǎn)換輸入通道控制字讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)值A(chǔ)/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束自動(dòng)右移的，無需人工干預(yù)。1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，如圖 1058 所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是 01000001（41H） ，顯示時(shí)模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A” 。00110001～00111001 數(shù)字 1～901000001～01001111 字母 A～O01010001～01011010～01011111 字母 Q～Z～[ ￥ ] ~ 01100001～01101111 字母 a～o01110001～01111010 字母 q～z表 字符代碼與圖形對(duì)應(yīng)表LM016LCD 的一般初始化（復(fù)位）過程延時(shí) 15mS寫指令 38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）延時(shí) 5mS寫指令 38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）延時(shí) 5mS寫指令 38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）以后每次寫指令、讀/寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測(cè)忙信號(hào)寫指令 38H：顯示模式設(shè)置寫指令 08H：顯示關(guān)閉寫指令 01H：顯示清屏寫指令 06H：顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置寫指令 0CH：顯示開及光標(biāo)設(shè)置LCD 顯示程序流程如圖 所示開始LCD 初始化延時(shí)設(shè)第一行顯示位置顯示第一行內(nèi)容設(shè)第二行顯示位置結(jié)束顯示第二行內(nèi)容圖 LM016L 的顯示流程圖第五章 proteus 仿真調(diào)試 仿真軟件了解 軟件介紹Proteus 軟件是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司） 。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工