adc0804数字电压表

　　一． 实验器件介绍

　　1. ADC0804芯片介绍

　　ADC0804是一个8位CMOS型逐次比较式A/D转换器，具有三态锁存输出功能，最短转换时间为100us，其芯片实物图和引脚图如下：

　　CS：片选信号，低电平有效；

　　RD：外部读取转换结果的控制信号，当RD为高电平时，DB0-DB7为高阻态；当RD为低电平

　　时，数据才会通过DB0-DB7输出； WR:A/D转换器启动控制信号，当WR由高电平变为低电平时，转换器被清零，当WR由低电平变为高电平时，A/D转换正式开始；

　　CLK IN和CLK R：时钟输入端，在ADC0804片内有时钟发生器，采用内部时钟时，在CLK IN CLK R 和地线之间连接RC电路即可，ADC0804的工作频率约为100-1460khz，若使RC

　　电路作为时钟，其振荡频率为1/（1.1RC）； INTR：中断请求输出信号，当A/D转换结束时，INTR引脚输出低电平，只有当数据被取走后（单片机发出读数据指令），此引脚才会变为高电平；

　　VIN+和VIN-：差动模拟电压输入端，若输入为单端正电压，VIN-应接地，若差动输入，则输入信号直接加入VIN+和VIN-；

　　AGND.DGND：模拟信号地与数字信号地，若系统对抗干扰要求严格，则这两条地线必须分接地；

　　VREF/2：参考电压值的一半，若在ADC0804组成的电路中需要的参考电压为5V，则此引脚

　　可以悬空。若电路中需要使用的参考电压小于5V，即参考电压值的一半小于2.5V，这时可将此引脚连接到需要的参考电压值（如4V）的 1/2电压值上（如 2V），在ADC0804芯片内部会自动判断参考电压的选择，当VREF/2引脚的电压值低于2.5V时，芯片会自动选择由VREF/2引脚电压放大2倍以后的电压值作为参考电压。

　　DB0-DB7：8位数字输出端。

　　2. LCD1602液晶介绍

　　1602字符型LCD有16个引脚，其芯片实物图和引脚图如下：

　　1602字符型LCD具有较丰富的指令集，如下表：

　　下面介绍LCD1602引脚功能：

　　VSS：电源地；

　　VDD：+5V逻辑电源；

　　VEE：液晶驱动电源；

　　RS：寄存器选择（RS=1，数据；RS=0，命令）；

　　R/W：读。写操作选择（R/W=1，读；R/W=0，写）；

　　E：使能信号；

　　DB0-DB7：数据总线；

　　Black1：背光电源线；

　　Black2：背光电源地线；

　　二． 数字电压表仿真图

　　三． 实验设计原理

　　1. 实验硬件设备：LCD1602液晶显示器一块，ADC0804芯片一片，两个滑动变阻器，一个150pF电容，两个200欧姆的电阻，一个10K欧姆的电阻，STC89C51芯片，电源，地线，按键（复位电路和晶振电路另加），杜邦线诺干。

　　2. ADC0804在使用时，外围电压的连接比较简单，只需要对参考电压和时钟输入端进行设计即可。通常情况下，时钟的输入可以选用RC谐振电路，ADC0804可以进行A/D转换的时钟频率为100—1460KHZ，典型值为640KHZ，这里选用R=10K欧姆.C=150PF的谐振电路，利用公式1/（1.1RC）计算后，此时的时钟频率约为606KHZ，与典型值十分接近。

　　3. 模拟电压的计算：这里选用的是8位A/D转换器，数值的变化范围是0—255（00H-FFH），模拟电压的输入范围是0-5V，每个数码的变化，对应的电压值的变化为0.0196V，所以要计算模拟电压值，就可以利用下面的公式进行计算： V=D*0.0196

　　4. 克服浮点运算方法：从上式不难看出，在计算过程，需要乘以一个0.0196，这是一个小数，在计算机中称为浮点数。而对于8位单片机来说，不具有浮点运算能力，如果一定要计算浮点数，将占用单片机中大量的内存单元和CPU时间。这里采用一种简单的方法：就是将从A/D读取进来的数字量直接乘以196，即进行整数运算，运算结果是真正值的1000倍，这个整数运算的速度是非常快的，不会占用过多的CPU时间。由于是两个8位的二进制数相乘，得到的结果不会超过16位二进制数。

　　5. 电压值的显示：最常用到的二进制转换成BCD码的方法是用除法。先用得到的16位二进制数除以10000，得到的商就是模拟电压值的整数部分（模拟电压的输入为0-5V，所以整数部分只有1位），得到的余数是模拟电压值的小数部分；接下来用余数除以1000，商是十分位，余数作为被除数再除以100，商为百分位，余数再除以10，商为千分位。这样就将16位的二进制数转换成了4位BCD码。

　　四． 数字电压表C语言程序

　　//珞珈09级通信单片机实验 《AD转换器设计数字电压表》

　　#include《reg51.h》

　　#define uchar unsigned char

　　#define uint unsigned int

　　sbit lcd_rs=P2^0; sbit lcd_en=P2^1;

　　sbit cs=P2^7; //AD片选 sbit rd=P2^6; sbit wr=P2^5;

　　sbit INTR=P3^2;//中断请求信号 uint temp，D1，D2，D3，D4; uint shu;

　　uint AD_read（）;

　　void delay（uint z）;

　　void write_com（uchar com）; void write_date（uchar date）; void lcd_init（）;

　　void display（uchar qian，uchar bai，uchar shi，uchar ge）; void AD_init（）; void AD_start（）;

　　void main（） {

　　write_com（0x01）;//清屏 lcd_init（）; AD_init （）; while（1） {

　　AD_start（）;

　　while（INTR==1）;//AD转换是否结束，结束为低电平

　　INTR=0;

　　shu=AD_read（）; shu=shu*196;

　　D1=shu/10000;//整数部分，0.0196v是最小变化量 shu=shu%10000;

　　D2=shu/1000;//十分位数 shu=shu%1000;

　　D3=shu/100;//百分位数

　　shu=shu%100;

　　D4=shu/10;//千分位数

　　display（D1，D2，D3，D4）;//显示LcD1602

　　}

　　}

　　void delay（uint z） {

　　uint x，y;

　　for（x=z;x》0;x--）

　　for（y=110;y》0;y--）;

　　}

　　void write_com（uchar com） {

　　P0=com;

　　lcd_rs=0;

　　lcd_en=1;

　　lcd_en=0;

　　delay（2）;

　　}

　　void write_shu（uchar shu）

　　{

　　P0=shu;

　　lcd_rs=1;

　　lcd_en=1;

　　lcd_en=0;

　　delay（5）; }

　　void lcd_init（） {

　　lcd_en=0;

　　write_com（0x01）;//清屏

　　write_com（0x06）;//指针加减与移动

　　write_com（0x0c）;//光标

　　write_com（0x38）;//液晶初始化命令 }

　　void display（uchar qian，uchar bai，uchar shi，uchar ge） {

　　write_com（0x80+0x02）;

　　write_shu（‘G’）;

　　write_com（0x80+0x03）;

　　write_shu（‘u’）;

　　write_com（0x80+0x04）;

　　write_shu（‘o’）;

　　write_com（0x80+0x06）;

　　write_shu（‘L’）;

　　write_com（0x80+0x07）;

　　write_shu（‘v’）;

　　write_com（0x80+0x09）;

　　write_shu（‘C’）;

　　write_com（0x80+0x0a）;

　　write_shu（‘h’）;

　　write_com（0x80+0x0b）;

　　write_shu（‘a’）;

　　write_com（0x80+0x0c）;

　　write_shu（‘o’）;

　　write_com（0x80+0x44）;

　　write_shu（0x30+qian）;//0x30代表数字0

　　write_com（0x80+0x45）;

　　write_shu（‘。’）;

　　write_com（0x80+0x46）;

　　write_shu（0x30+bai）;

　　write_com（0x80+0x47）;

　　write_shu（0x30+shi）;

　　write_com（0x80+0x48）;

　　write_shu（0x30+ge）;

　　write_com（0x80+0x49）;

　　write_shu（‘V’）;

　　}

　　void AD_init（）//AD初始化函数 {

　　cs=1; wr=1; rd=1; }

　　void AD_start（）//AD启动 {

　　P1=0xff; cs=0;//开 wr=0;

　　wr=1;//写完后关闭 cs=1; }

　　uint AD_read（） {

　　cs=0; rd=0; delay（1）;

　　temp=P1;

　　rd=1;

　　cs=1;

　　return（temp）; }