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利用ADC0804+LCD1602做一个电压表
作者:月夜听风 微控实验网  发布时间:2009/3/25  阅读次数:9018  字体大小: 【】 【】【

       初次接确ADC0804 A/D转换器的朋友,知道ADC0804在输入0~5V电压时显示在0~255,看起来显示数字与相应电压并不成比例,怎么办呢?当然有方法去实现了,此文章包含电路和程序给大家参考,希望能给你帮助,也希望您批评指正!下图就是笔者实验的拍照图。

在此之前,我们还是非常有必要先了解一下ADC0804的一些特性和功能。


一、关于ADC0804
       ADC0804是8 BIT A/D转换集成电路,采用了逐次逼近的转换方法,在振动频率F为640KHZ时,取样时间仅为100US,转换出来的数字量是以8位二进制数码在DB0~DB7接脚输出的,那么我们需要用单片机调整为十进制来用于数码管或LCD显示,这样实际上我们就可以做成一个数字式电压表或温度表等。

特性:
     8位元CMOS逐次逼近型ADC。
     三态门锁输出。
     最大误差:1LSB。
     內部具有时钟产生电路,频率由外加之R、C決定 ( T=1.1RC)。
     转换时间:
100uS@640KHz
     功耗:875 mW
ADC0804管脚說明
VCC (20):电源管脚。
⊕  Vref/2 (9):参考电压管脚。
⊕  V+,V- (6,7):差动模拟电压输入.输入单端正电压时,VIN(-)接地;而差动输入时,直接加入VIN(+) 。VIN(-).
AGND,DGND (8,10):AGND,DGND;模拟信号以及数字信号的接地。
⊕  DB7~DB0 (11~18):具有三态门锁8 位的数字输出。
⊕  /CS (1):芯片选择脚,低电平有效。
⊕  /RD (2):读取转换结果控制。/RD 为1 时,DB0~DB7 处理高阻抗:/RD 为0 时,数字数据才会输出。
⊕  /WR (3):启动转换控制。相当于ADC 的转换开始(/CS=0 时),当/WR 由1变为0时,转换器被清除:当/WR 回到1 时,转换正式开始。
CLK (4):时钟脉冲输入脚。內部为斯密特电路,震荡周期T=1.1RC,其中100KHz < f < 1460KHz。
CLKR (19):CLK之反相输出。
⊕ /INTR (5):中断请求输出脚,低电平动作。


二、ADC0804数据转换表和计算


例:Vin+ = 2V,由上查表可知是高4位+低4位,即1.920+0.080=2V,为01100100=64H ,也可以根据以下式子得出:

关于输入测试和Vref/2脚的解读

1. 首先提示: ADC0804的Vin+脚最大只能输入5V电压,为FFH(即255)。

2. Vref/2(9脚)-此脚很重要!使用此引脚时,必须加入Vref/2之电压,且不可超过Vref电压的一半。若悬空则内部分压一半自动作为参考电压。

   说明:VCC-即电源电压, Vref-外电压的最大值, 这是两个电压概念,虽然都可以是5V,但Vref不能超过VCC)。
上面电路中推荐的2.50V是Vref/2参考电压值(ADC0804手册说明不可超过Vref电压最大值的一半),可以由外部电路供给。但如果所加的VCC 电源电压准确且稳定,可以作为参考基准,则ADC0804 芯片内部设置的分压电路,可以自行提供Vref/2,此时Vref/2 端可以不外加电压,浮空即可。

3. 经过多次实践证明,为了使测试的模拟量与转换后显示对应更合理,我们最好用降低基准电压的办法来适应,根据上面提供的公式的计算我们放弃了2.56V。因此我们把公式的参考电压稍微改一下,变成:AD数据 = 满幅数据255*测量电压/(参考电压2.50*2)。




三、数字电压表电路图


(单片机和ADC0804电路 - 降压和Vref/2的电压值最好要用数字万用表核对一下)

四、参考C51程序           点击下载>>     ADC0804+1602数字电压表.rar
//======================================================
// 程序名称:ADC0804 + 1602数字电压表0.00~50.0V
// 实验对象:XY900_USB型单片机开发系统板
// 单 片 机:AT89S52或STC89C52
// 提       示:本板还有一个外接口,用于外部输入低电压的模拟量实验
//                 若测高一点的电压如0~50V请先降压10倍后再输入ADC0804
// 月夜听风:mcusy_cn@126com
//======================================================*/
//------------------------------------------------------------
#include <reg52.h>  
#include<absacc.h>
#include<intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
//------------------------------------------------------------
#define DataPort P0 //LCD接口
#define ReadPort P1 //AD读取
sbit RS = P2^5; //LCD读写控制
sbit RW = P2^6;
sbit EN = P2^7;
sbit   cs=P3^2;   //芯片选择信号,低电平有效
sbit   rd=P3^7;   //读数据控制,低电平有效
sbit   wr=P3^6;   //AD转换起动控制,上升沿有效
//------------------------------------------------------------
uchar code tab0[] = {"   Voltage test   "}; //第一行'LCD电压表'
uchar code tab1[] = {"   = 00.0 V           "}; //第二行数据
//====================== 延时程序 ===========================//
void delay(uint ms) // 约1毫秒
{
   uint t;
   while(ms--)
     { for(t=0;t<112;t++){} }
}
//////////////////// 以下是LCD操作子函数 //////////////////////
//================函数名:LCD检测忙碌信号====================//
void WaitEnable(void)
{        
     DataPort = 0xff;  
     RS = 0; RW = 1; _nop_();
     EN=1;
     _nop_(); _nop_();
     while(DataPort&0x80);
     EN=0;      
}        
//------------------- 函数名:写命令到LCD -------------------//
void WriteCommand(uchar Order,uchar Attribc)
{        
     if(Attribc)WaitEnable();
     RS = 0; RW = 0; _nop_();
     DataPort=Order; _nop_();
     EN = 1;
     _nop_(); _nop_();
     EN = 0;
}        
//------------------- 函数名: LCD写数据 --------------------//
void WriteData(uchar dataW)
{        
     WaitEnable();  
     RS = 1; RW = 0; _nop_();
     DataPort=dataW; _nop_();
     EN = 1;
     _nop_(); _nop_();
     EN = 0;
}  
//----------------- 函数名: LCD初始化 --------------------//
void InitLcd()      
{      
     WriteCommand(0x38,1);
     WriteCommand(0x08,1);
     WriteCommand(0x01,1);
     WriteCommand(0x06,1);
     WriteCommand(0x0c,1);
}    
//------------ 函数名:显示指定坐标的一个字符 -------------//
void DisplayOne(uchar X,uchar Y,uchar DData)
{          
     Y&=1;          
     X&=15;          
     if(Y)X|= 0x40;        
     X|= 0x80;    
     WriteCommand(X,0);  
     WriteData(DData);  
}          
//------------- 函数名:显示指定坐标的一串字符 --------------//
void DisplayList(uchar X,uchar Y,uchar code *DData)
{
     uchar ListLength=0;
     Y&= 0x1;                              
     X&= 0xF;                              
     while(X<=15)                        
       {                                            
           DisplayOne(X,Y,DData[ListLength]);
           ListLength++;                    
           X++;                                
       }                                        
}
//////////////////// 以下是ADC0804操作子函数 ////////////////
/*************读AD0804 子程序*******************************/

unsigned char adc0804( void )
{
  uchar read_ad;
  rd = 1; wr = 1; //读ADC
  ReadPort = 0xff; //P1置位
  cs=0;
       wr = 0; wr = 1; //启动ADC
  rd=0; //开始读转换后数据
  _nop_(); _nop_(); //稍延时,等待读完数
  read_ad = ReadPort; //读出的数据赋与ad_data
  rd = 1;
       cs = 1; //读数完毕
  return(read_ad);//返回最后读出的数据
}
//============= 函数名:数据处理及LCD显示函数 ==============//
void display(uint ad_data)
{
       uint qian,bai,shi,ge; //定义变量
       qian= ad_data/51+0x30; //千位数
       bai = ad_data%51*10/51+0x30; //百位数
       shi = ad_data%51*10%51*10/51+0x30; //十位数
       ge   = ad_data%51*10%51*10%51*10/51+0x30; //个位数
       //以下为显示位置
       DisplayOne(4,1,qian);_nop_(); //百
       DisplayOne(5,1,bai);_nop_();
       DisplayOne(7,1,shi);_nop_();
       //个位显示省略
}
//==================== 函数名:主函数 ========================//
void main(void)    
{      
     char i;
     InitLcd();   //LCD初始化
     for(i=15;i>=0;i--)
         {
             DisplayList(i,0,tab0);
             DisplayList(i,1,tab1);
             delay(60);    
         }
     while(1) display(adc0804());   //调用显示
}

来源:微控实验网
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