简易数字电压表+ADC0809+中断方式实现一路数据转换

1 实验现象

2 实验原理

　　ADC0809的工作过程：首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址输入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动ADC转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到ADC转换完成，EOC变为高电平，指示ADC转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。AD转换常用的软件控制方法有：

（1）程序查询方式

        首先由微处理器向A/D转换器发出启动信号，然后读入转换结束信号，查询转换是否结束，若结束则读取数据，否则继续查询，直到转换结束。该方法简单、可靠，但查询占用CPU时间，效率较低。

（2）延时等待方式

        微处理器向A/D转换器发出启动信号之后，根据A/D转换器的转换时间延时，一般延时时间稍大于A/D转换器的转换时间，延时结束，读入数据。该法简单，不占用查询端口，但占用CPU时间，效率低，适合微处理器处理任务少的情况。

（3）中断方式

        微处理器启动A/D转换后可去处理其他事情，A/D转换结束后主动向CPU发出中断请求信号，CPU响应中断后再读取转换结果。微处理器可以和A/D转换器并行工作，提高了效率。

3 系统设计

4 硬件设计

（1）ADC0809在proteus软件中不能正常仿真，而ADC0808却可以，所以用ADC0808代替；

（2）ADC0809的CLOCK，典型值是500KHz，这里采用单片机的ALE(2MHz)经过四分频电路得到；

（3）ADC0809的输出，主要高位和低位的顺序；

（4）EOC，连接单片机外部中断EX0，P3.2，触发方式为下降沿触发，在EOC和P3.2之间加个一个反相器。

（5）ALE引脚无6分频脉冲输出，设置方式：重新设置一下单片机，在Advanced Properties 选项中，选择Simulate program Fetches ，选YES。

5 软件设计

5.1 主程序

#include 'DisplaySmg.h'

#include 'ADC0809.h'

#include 'Timer0.h'

int adc_result_show     = 0;        

unsigned char adc_flag    = 1;    //启动ADC转换的标志信号

void disp_num()            //将待显示数据放入缓存区

{

    LedBuf[0]= 23;                        //千位,不显示

    LedBuf[1]= adc_result_show/100;        //百位

    LedBuf[2]= adc_result_show/10%10;    //十位    

    LedBuf[3]= adc_result_show%10;        //个位

}

void main()

{

    Timer0_Init();        //定时计数器T0初始化

    EX0_Init();            //外部中断初始化

    EA=1;                //中断总开关

    DotDig1=1;            //点亮第二个数码管的小数点

    while(1)

    {

        if(adc_flag==1)        //每间隔500ms启动一次ADC转换

        {

            adc_flag = 0;        

            Start_ADC0809();     //滤波处理，不能只采样一次，应该进行多次采样数字滤波

            adc_result_show = adc_result*1.0*100*5/255;    //数据变换处理(线性标度变换)

            disp_num();            //显示数据

        }

    }

}

void Timer0_ISR(void) interrupt 1 

{

    static unsigned int timer0cnt=0;

    TR0=0;                //关闭定时器

    timer0cnt++;

    if(timer0cnt>=500)

    {

        timer0cnt    = 0;

        adc_flag     = 1;    //500ms的标志信号

    }

    DisplaySmg();        //每过1ms,刷新一次数码管显示函数

    TL0 = 0x66;            //设置定时初始值,定时1ms

    TH0 = 0xFC;            //设置定时初始值,定时1ms

    TR0=1;                //打开定时器

}

5.2 ACD0809模数转换模块

#ifndef __ADC0809_H__

#define __ADC0809_H__

#include

#define ADC_DATA P1

sbit ADDR_A = P3^7;

sbit ADDR_B = P3^6;

sbit ADDR_C = P3^5;

sbit START    = P3^4;

sbit EOC    = P3^2;

sbit OE        = P3^3;

extern unsigned char adc_result;

void Start_ADC0809();

void EX0_Init();

#endif

#include 'ADC0809.h'

unsigned char adc_result;

void Start_ADC0809()

{

    OE = 0;     //数据输出允许信号，高电平有效

    START = 0;     //ADC转换启动信号，高电平有效, 电路中与ALE(地址锁存允许信号)连在一起

    ADDR_A = 1;    //3位地址输入线

    ADDR_B = 1;    //用于选通8路模拟输入中的一路

    ADDR_C = 0;

    START = 1;    //上升沿，同时将ADC内部的寄存器清零

    START = 0;    //产生一定的脉冲，Typ=100ns,下降沿启动AD转换

}

void EX0_Init()        //外部中断初始化

{

    IT0 = 1;        //外部中断0，设置为下降沿触发

    EX0 = 1;        //外部中断0开关

}

void EX0_ISR() interrupt 0

{

    OE = 1;

    adc_result = ADC_DATA;

    OE = 0;

}

5.3 数码管动态显示模块

#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];