简易数字电压表+ADC0832+串行SPI方式实现1路数据转换

1 实物与模型

（1）为什么DO和DI引脚连在一个引脚上?

由于ADC0832在通信时并不是会同时使用DO和DI端口，并且DO和DI端口与单片机的接口是双向的，所以在设计电路中可以用一根线将DO端和DI端连接到一起。

（2）ADC0832的外部连接采用SPI总线结构，这样便把它的连接方式与其他设备统一起来了。ADC0832采用同步串行传输，同步是通过时钟线进行数据同步；串行传输通过DO 数据口一位一位传输数据。

2 实验原理

3 系统设计

传统的51单片机没有配置SPI，但是可以利用其并行接口线模拟SPI串行总线时序，以实现与SPI的器件连接。

4 软件设计

1 ADC0832模数转换函数（结合ADC时序图）

#ifndef __ADC0832_H__

#define __ADC0832_H__

#include

#include

sbit ADC0832_CS_N = P1^0;

sbit ADC0832_CLK  = P1^1;

sbit ADC0832_DI   = P1^2;

sbit ADC0832_DO   = P1^2;

void ADC0832_Init(void);

unsigned char ADC0832_Conv(void);

#endif

#include 'ADC0832.h'

//ADC0832初始化

void ADC0832_Init(void)

{

    ADC0832_CS_N = 1;

    ADC0832_CLK  = 0;

    ADC0832_DI   = 1;

}

unsigned char ADC0832_Conv(void)

{

    unsigned char adc_result1 = 0;        //用来接收第一组数据

    unsigned char adc_result2 = 0;        //用来接收第二组数据

    unsigned char i;

    //时序1，先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束

    ADC0832_CS_N = 0;    

    ADC0832_CLK  = 0;

    //时序2，由MCU向ADC0832时钟输入端CLK输入时钟脉冲,DO/DI端使用DI端输入通道功能选择的数据信号

    //在第1个时钟脉冲的下降沿之前DI端必须是高电平，表示启动信号

    ADC0832_DI   = 1;    //START BIT，启动信号

    _nop_();

    ADC0832_CLK  = 1;    //第一个脉冲

    _nop_();            

    ADC0832_CLK  = 0;

    //在第2、3个脉冲下降沿之前DI应输入2位数据用于选择通道功能

    ADC0832_DI   = 1;    //单通道输入

    _nop_();

    ADC0832_CLK  = 1;    //第二个脉冲

    _nop_();            

    ADC0832_CLK  = 0;

    ADC0832_DI   = 0;    //选择CH0作为模拟信号输入端

    _nop_();

    ADC0832_CLK  = 1;    //第三个脉冲

    _nop_();            

    ADC0832_CLK  = 0;

    /*时序3，从第4个脉冲开始由DO输出转换数据最高位，

    随后每个脉冲下降沿DO输出下一位数据，

    直到第11个脉冲时发出最低位数据，一个字节的数据输出完成*/

    ADC0832_DI   = 1;    //数据线拉高，主机准备读数据，高位在前

    for(i=0;i<8;i++)

    {

        ADC0832_CLK  = 1;

        _nop_();

        ADC0832_CLK  = 0;    //CLK下降沿

        adc_result1 = adc_result1 << 1;      //左移，0000_0001

        if(ADC0832_DO==1)

            adc_result1 = adc_result1 | 0x01;

    }

    /*时序4，随后输出8个位数，与前面数据顺序相反，

    同时第11个脉冲的下降沿输出DATA0,到第19个脉冲时输出完成DATA7*/

    for(i=0;i<8;i++)

    {

        adc_result2 = adc_result2 >> 1;      //右移，1000_000

        if(ADC0832_DO==1)

            adc_result2 = adc_result2 | 0x80;

        ADC0832_CLK  = 1;

        _nop_();

        ADC0832_CLK  = 0;    

    }

    //时序5 一次AD转换结束

    ADC0832_CS_N = 1;    

    ADC0832_CLK  = 1;

    ADC0832_DI   = 0;

    return (adc_result1 == adc_result2)? adc_result1:0;

}

2 数码管动态显示函数

#ifndef __DisplaySmg_H__

#define __DisplaySmg_H__

#include

#define GPIO_SEG P0        //段选端

#define GPIO_SEL P2        //位选端

extern unsigned char LedBuf[];    //外部变量声明

extern unsigned char DotDig0,DotDig1,DotDig2,DotDig3;

void DisplaySmg(void);

#endif

#include 'DisplaySmg.h'

unsigned char code LedData[]={    //共阴型数码管的段码表，字符，序号

                0x3F,  //'0'，0

                0x06,  //'1'，1

                0x5B,  //'2'，2

                0x4F,  //'3'，3

                0x66,  //'4'，4

                0x6D,  //'5'，5

                0x7D,  //'6'，6

                0x07,  //'7'，7

                0x7F,  //'8'，8

                0x6F,  //'9'，9

                0x77,  //'A'，10

                0x7C,  //'B'，11

                0x39,  //'C'，12

                0x5E,  //'D'，13

                0x79,  //'E'，14

                0x71,  //'F'，15

                0x76,  //'H'，16

                0x38,  //'L'，17

                0x37,  //'n'，18

                0x3E,  //'u'，19

                0x73,  //'P'，20

                0x5C,  //'o'，21

                0x40,  //'-'，22

                0x00,  //熄灭 23

                         };

unsigned char DotDig0=0,DotDig1=0,DotDig2=0,DotDig3=0;    //小数点控制位

unsigned char code LedAddr[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};        //数码管位选

unsigned char LedBuf[]={22,22,22,22};    //显示缓存区

void DisplaySmg()                    //四位数码管，考虑小数点

{

    unsigned char     i;                 //等价于 'static unsigned char i = 0;'

    unsigned char     temp;

    switch(i)

    {

        case 0:

        {

            GPIO_SEG = 0x00;                //消影

            if(DotDig0==1)                    //小数点

            {

                temp = LedData[LedBuf[0]] | 0x80;  //点亮小数点

            }

            else

            {

                temp = LedData[LedBuf[0]];            

            }

            GPIO_SEG = temp;                //段码

            GPIO_SEL = LedAddr[0];            //位选

            i++;

            break;

        }

        case 1:

            GPIO_SEG = 0x00;    

            if(DotDig1==1)                    //小数点

            {

                temp = LedData[LedBuf[1]] | 0x80;

            }

            else

            {

                temp = LedData[LedBuf[1]];

            }

            GPIO_SEG = temp;

            GPIO_SEL = LedAddr[1];

            i++;

            break;

        case 2:

            GPIO_SEG = 0x00;

            if(DotDig2==1)                    //小数点

            {

                temp = LedData[LedBuf[2]] | 0x80;

            }

            else

            {

                temp = LedData[LedBuf[2]];

            }

            GPIO_SEG = temp;

            GPIO_SEL = LedAddr[2];

            i++;

            break;

        case 3:

            GPIO_SEG = 0x00;

            if(DotDig3==1)                    //小数点

            {

                temp = LedData[LedBuf[3]] | 0x80;

            }

            else

            {

                temp = LedData[LedBuf[3]];

            }

            GPIO_SEG = temp;

            GPIO_SEL = LedAddr[3];