利用51单片机与ADC0809和数码管设计数字电压表.doc

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1、.利用51单片机与ADC0809和数码管设计数字电压表一、课题功能描述：利用单片机AT89C51芯片与ADC0809芯片设计一个数字电压表，能够测量0―5V之间的直流电压，三位数码显示。二、程序设计本实验采用AT89C51单片机芯片配合ADC0809模/数转换芯片构成一个简易的数字电压表，原理电路如图1-1所示。该电路通过ADC0809芯片采样输入口AI0输入的0～5V的模拟量电压，经过模/数转换后，产生相应的数字量经过其输出通道D0～D7传送给AT89C51芯片的F0口。AT89C51负责把接收到的数字量经过数据处理，产生正确的

2、7段数码管的显示段码，并通过P1口传送给数码管。同时它还通过其三位I/O口P3.0、P3.1、P3.2产生位片选信号，控制数码管的亮灭。另外，AT89C51还控制着ADC0809的工作。其ALE管脚为ADC0809提供了1MHZ工作的时钟脉冲；P2.3控制ADC0809的地址锁存端（ALE）;P2.4控制ADC0809的启动端（START）;P2.5控制ADC0809的输出允许端(OE);P3.7控制ADC0809的转换结束信号（EOC）。电路原理图如下：Word资料.三、器件清单：1.AT89S51芯片1块2.ADC0809芯片

3、1块3.74HC245芯片1块4.数码管1个5.6MHZ晶振1个6.30pF电容2个7.10uF电解电容1个8.复位电容1个9.510Ω电阻8个10.10KΩ电阻1个11.导线若干四、程序设计Word资料.1、主程序设计由于ADC0809在进行A/D转换时需要有CKL信号，而此时的ADC0809的CLK是连接在AT89C51单片机的30管脚，也就是要求从30管脚输出CLK信号供ADC0809使用。因此产生CLK信号的方法就等于从软件产生。电压表系统有主程序，A/D转换子程序和显示子程序，如下流程1-2所示：图1-2主程序流程图调用

4、显示程序调用数据处理程序调用A/D转化程序初始化开始2、A/D转换子程序Word资料.启动ADC0809对模拟量输入信号进行转换，通过判断EOC（P3.7）来确定转换是否完成，若EOC为0则继续等待；若EOC为1，则把OE置位，将转换完成的数据存储到70H中。程序流程图如图1-3开始A/D转换结束？（P3.7=1？）启动A/D转化器初始化是P2.5置位，允许输出将转换得到的数据存储结束开始图1-3A/D转换程序流程图3、数据处理子程序数据处理子程序主要根据标度变换公式1-1，把0～255十进制数转换为0.00～5.00V.AX=A

5、0+(Am-A0)(NX-N0/Nm-N0)（1-1）Ax:模拟测量值；A0:模拟输入最小值；Am：模拟输入最大值；NX:模数转换后的值；N0：模/数转换后的最小值；Nm：模/数转换后的最大值。在本设计中，根据要求知：A0=0V，Am=5V，N0=0，NmWord资料.=255，则公式1-1可化简为：AX=A0+(Am-A0)(NX-N0/Nm-N0)=5·NX/255=NX/51（1-2）程序流程图如图1-4所示：从70H中取数据，除以51得到个位，存放在70H中，余数移入A余数与51的一半即1AH借位相减比较，以便四舍五入，利

6、用P0开始余数×10，再除以51商放入A中P0=1?是四舍否数据调整，相当于五入A放入79H中，得到十分位再将余数放入A中，进行除51操作P0=1?是否A=A+5四舍A放入7AH中，得到百分位结束图1-4数据处理子程序流程图4、显示子程序显示子程序采用动态扫描法实现三位数码管的数值显示。测量所得的A/D转换数据放在70H内存单元中，测量数据在显示时需转换成10进制BCD码放在78H～7AH单元中。寄存器R1用作显示数据地址指针。程序流程图如1-5所示：Word资料.R1→A查表取得相应段码输出显示置位P1.7点亮小数点图1-5显示

7、子程序流程图结束R1→A查表取得相应段码输出显示R1=R1+1R1→A查表取得相应段码输出显示初始化R1=78H,P1置高，P2置低R1=R1+1开始四、程序代码ORG0000HLJMPSTARTWord资料.ORG0030H；初始化参数START:CLRASETBP3.7；初始化EOCCLRP3.0；初始化LED位选，全不选中。CLRP3.1CLRP3.2MOVP2，A；初始化P2口，清除对ADC0809的控制信号。MOV70H,A；初始化数据采样后存储空间。MOV78H,A；初始化数据处理后3位有效数字的存储空间MOV79H,

8、AMOV7AH,AMOVA,#0FFH；初始化P0，P1口，写入高电平MOVP0，AMOVP1，A；主程序MAIN:LCALLAD_SUB；调用A/D转换子程序，开始采样并转换。Word资料.LCALLTURN_SUB；调用数码转换子程序，将采样转