单片机模数转换与液晶

单片机课程设计

ADC输入控制

姓名涂序平

学号 201220120236 专业测控技术与仪器班级 1221202

指导教师周伟

目录

摘要 (1)

1.系统设计方案 .................................... 错误！未定义书签。

1.1. 设计思路................................... 错误！未定义书签。

1.2 方案选择与比较 (2)

2.系统硬件设计 (2)

2.1 MCS-52单片机硬件结构以及主要引脚 (3)

2.2复位电路 (3)

2.3 晶振电路 (4)

2.4模数转换电路 (5)

2.5 TLC549的管脚功能 (5)

2.6显示电路 (6)

2.7 12864液晶引脚图及各引脚功能 (6)

2.8 主控制器电路 (7)

3.系统软件设计

3.1 系统整体流程 (7)

3.2 模数转换程序设计 (8)

3.3 12864驱动程序 (8)

4.系统调试 (19)

4.1 Protues简介 (19)

4.2 硬件调试 (19)

4.3 软件调试 (19)

4.4 调试结果 (20)

4.5 结果分析 (20)

实验结论 (21)

实验心得 (22)

摘要

单片机是利用半导体集成技术将中央处理单元CPU和一定数量的数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时/计数器单元T/C、并行输入输出接口I/O和串行通信接口UART等多个功能部件集成在一块芯片上，是一台具有完整计算功能的大规模集成电路。单片机具有体积小、功能全、价格便宜、功耗低、控制能力强和运算速度快等优点，被广泛应用在国民建设、工业控制、通信技术、农业机械化、国防军事及家用电器中。

数字信号相对与模拟信号有诸多的优点，通常所见到的信号均为模拟信号，而计算机所能处理的是数字信号，为了实现用计算机进行工程控制，需要对模拟信号和数字信号进行相互转换。能够将模拟信号转换位数字信号的器件为A/D 器件，将数字信号转换为模拟信号的器件为D/A器件。

采集模拟信号转换为数字信号是现在社会仪器方面的趋向，可以说大自然中不存在数字信号，模以信号的输入控制是非常有必要掌握的技能。；

1.系统设计方案

1.1设计思路

为了实现设计任务将总体设计电路分为两个主要的模块：模数转换模块和显示模块。模数转换模块利用ADC进行A到D的转换，其中单片机控制ADC的启动、通道选择和接收数据；显示模块由单片机将转换得到的数字信号转换为液晶显示屏的相应字符，并将转换结果输出到液晶显示屏进行显示。

1.2方案选择与比较

本次实验ADC可以选择的有ADC0809，ADC0804，TLC549等等。液晶显示屏可以选择的有12864无字库液晶显示屏。

计比较容易，并且驱动程序容易理解，显示方面我采用的是12864液晶。因为它既可以显示数字电压，又可以显示正弦波形。关于TLC549的介绍后面会涉及到。

2.系统硬件设计

2.1 MCS-52单片机硬件结构

3.1.1 单片机内部结构

8052单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。其功能框图如下：

MCS-52单片机主要引脚

1. RESET/Vpd （9脚）复位信号 当8052通电，时钟电路开始工作，在RESET 引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。初始化后，程序计数器PC 指向0000H 。RESET 由高电平下降为低电平后，系统即从0000H 地址开始执行程序。其复位电路如下所示：

2.2复位电路

单片机的引脚图

2.3晶振电路

ALE/（30脚）地址所存信号

2. PROG

当访问外部程序存储器时，ALE的输出用于锁存地址的低位字节，而访问内部程序存储器时，ALE端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作一个时钟向外输出。更有一个特点，当访问外部程序存储器，ALE会跳过一个脉冲。

3. PSEN（29脚）片外程序存储器读选通

当访问外部程序存储器时，此脚输出负脉冲选通信号，PC的16位地址数据将出现在P0和P2口上，外部程序存储器则把指令数据放到P0口上，由CPU 读入并执行。

4. EA/Vpp（31脚）内部和外部程序存储器选择信号

程序存储器的内外部选通线，8051和8751单片机，内置有4kB的程序存储器，当EA为高电平并且程序地址小于4kB时，读取内部程序存储器指令数据，而超过4kB地址则读取外部指令数据。如EA为低电平，则不管地址大小，一律读取外部程序存储器指令。

2.4模数转换电路

2.5 TLC549 引脚图及各引脚功能

TLC549引脚图

REF+：正基准电压输入 2.5V≤REF+≤Vcc+0.1。

REF－：负基准电压输入端，-0.1V≤REF-≤2.5V。且要求：（REF+）－（REF-）≥1V。

VCC：系统电源3V≤Vcc≤6V。GND：接地端。/CS：芯片选择输入端，要求输入高电平 VIN≥2V，输入低电平 VIN≤0.8V。

DATA OUT：转换结果数据串行输出端，与 TTL 电平兼容，输出时高位在前，低位在后。

ANALOGIN：模拟信号输入端，0≤ANALOGIN≤Vcc，当 ANALOGIN≥REF+电压时，转换结果为全“1”(0FFH)，ANALOGIN≤REF-电压时，转换结果为全“0”(00H)。

I/O CLOCK：外接输入/输出时钟输入端，同于同步芯片的输入