ADC综合课程设计文档

综合课程设计报告基于LPC2114 A/D数据采集程序设计目录1 需求分析 (2)2 技术基础 (2)2.1 A/D Control Register 介绍 (2)2.2 A/D Data Register 介绍 (2)3 系统设计 (3)3.1 总体设计 (3)3.2 详细设计 (3)4 系统实现 (6)4.1 功能简介 (6)4.2 初始化部分 (6)4.3 数据发送 (7)4.4 程序查询的A/D转换 (8)5系统测试 (9)5.1 调试运行 (9)5.2 结果分析 (10)6心得体会 (11)7参考文献 (11)1 需求分析利用LPC2114开发板的MAX504芯片设计一个程序查询方式的数据采集程序，具体功能为：1、当改变LPC2114上w1和w2的电压值时，应用此程序进行采集2、将采集的数据在程序内转换成十进制3、将转换结果从串口输出，上位机使用串口助手软件全仿真的DOS字符窗口观察2技术基础2.1 A/D Control Register 介绍ADCR 名称描述7:0 SEL 在LPC2114中选择0-3通道数据进行采集和转换.15:8 CLKDIV A/D 转换器的时钟应为CLKDIV = Fpclk / 1000000 -1, 并且小于或等于4.5 MHz.16 BURST 若此位为0，则需要11个时钟周期来控制转换软件19:17 CLKS 在BURST的范围内选择时钟周期的个数21 PDN 若此位为1，则表示ADC正常工作模式（非掉电转换模式）23:22 TEST 若为00，则为正常工作模式(非测试模式)26:24 START 000: 未开始001: 开始转换27 EDGE 当为0时，则CAP/MA T引脚下降沿触发ADC转换当为1时，则CAP/MA T引脚上跳沿触发ADC转换2.2 A/D Data Register 介绍ADDR 名字描述31 DONE 若此位为1，则代表转换结束30 OVERUN 在BURST模式下，若此位为1，则表示转换结果部分丢失或被覆盖。

.29:27 这些位作为0读入26:24 CH 这些位包含来自被转换的LS位的通道23:16 这些位总是作为0读入15:6 V/VddA 当DONE为1时，则该区域包含来自不同通道的用二进制表示的电压值5:0 这些位总是作为0读入3 系统设计3.1 总体设计功能：使用ADC模块的通道0、1进行电压的测量，然后将转换结果从串口输出，上位机使用串口软件全仿真的DOS字符窗口观察。

说明：将JP5、JP10短接，由W1、W2调节测量电压值；通讯格式为8位数据位，1位停止位，无奇偶校验，波特率为115200。

具体函数：1、主函数：功能（1）：完成CPU的引脚配置，和通道选择，使w1和w2两电位器与CPU相连接功能（2）：完成控制寄存器的初始化功能（3）：完成数据的采集和转换功能（4）：完成数据的上传2、初始化串口子函数功能：设置为8位数据位，1位停止位，无奇偶校验，波特率为1152003、数据发送至串口子函数功能：进行通道0、1电压ADC转换，并把结果转换成电压值，然后发送到串口4、数据发送至上位机子函数功能：向PC机发送字串，以便显示3.2 详细设计总体描述：本程序主要由四个函数构成，分别为主函数、初始化串口子函数、数据发送至串口子函数、数据发送至上位机子函数。

首先在主函数中配置CPU的引脚，使得w1和w2两个电位器与之相连接，并通过配置ADCR，选择通道，以便将采集到的信号送至CPU进行处理。

上述工作完成之后，需要对ADCR进行初始化，通过阅读LPC2114芯片文档，了解ADCR 各位的主要功能，并根据需要进行相关配置。

ADDR是数据寄存器，CPU将采集数据送至其中。

CPU采用程序查询方式获取数据，然后进行转换操作，完成后，将数据送至串口，并由串口发送至上位机，在串口助手的界面中进行显示。

通过观察电压值的变化，从而判断是否已获取数据。

配置引脚初始化ADC 输入通道选择启动AD转换数据转换完毕？读取数据数据处理数据输出结束开始是延迟等待否具体步骤：1、正确配置电路，将JP5、JP10短接，由W1、W2调节测量电压值，通过JTAG接口使LPC2114与上位机相连。

2、配置CPU引脚Pin Connect Block 允许选择微处理器的引脚来完成多项功能，其中两个寄存器分别为：PINSEL0、PINSEL1。

设置P0.0、P0.1连接到UART0的TXD、RXD，PINSEL0 = 0x00000005PINSEL0 Pin Name Function when 011:0 P0.0 TxD (UART0)3:2 P0.1 RxD (UART0)设置P0.27、P0.28连接到AIN0、AIN1，PINSEL1 = 0x01400000PINSEL1 Pin Name Function when 0123:22 P0.27 AIN0 (A/D Converter)25:24 P0.28 AIN1 (A/D Converter)3、初始化ADC设置SEL = 1 ，选择通道0，CLKDIV = Fpclk / 1000000 - 1 ，即转换时钟为1MHz，设置BURST = 0 ，软件控制转换操作，设置CLKS = 0 ，使用11clock转换(即10转换方式)，设置PDN = 1 ，正常工作模式(非掉电转换模式)，设置TEST1:0 = 00 ，正常工作模式(非测试模式)，设置START = 1 ，直接启动ADC转换。

设置EDGE = 0，CAP/MAT引脚下降沿触发ADC转换。

4、输入通道选择ADCR通过和0xFFFFFF00进行“与”操作，将低两位设置为0，从而从新进行赋值。

ADCR第0到7位名字为SEL，通过ADCR=0x01，将通道设置为1通道。

ADCR第24到26位名字为START，通过ADCR=(1 << 24)，启动ADC，即当这三位分别为001时，表示ADC开始。

ADCR = (ADCR&0xFFFFFF00)|0x01|(1 << 24); // 切换通道并进行01通道转换ADCR = (ADCR&0xFFFFFF00)|0x02|(1 << 24); // 切换通道并进行02通道转换5、CPU程序查询方式获取数据启动ADC否是否转换完毕？是采集数据ADDR第31位（名字为DONE）用于判断数据是否转换完毕，当此位为1时，说明已经转换完毕，然后再次启动ADC，否则继续转换。

while( (ADDR&0x80000000)==0 ); // 等待转换结束ADCR = ADCR | (1 << 24); // 再次启运转换while( (ADDR&0x80000000)==0 ); // 等待转换结束ADC_Data = ADDR; // 从寄存器中获取数据，并赋给一个变量6、数据转换ADC_Data = (ADC_Data>>6) & 0x3FF; //ADDR寄存器中第6到15位保存了采集的电压值，通过右移六位，和0x3FF相与获取出来ADC_Data = ADC_Data * 3300; //电位器电压变化范围0-3.3伏，将数据进行相对应转换ADC_Data = ADC_Data / 1024;sprintf(str, "%4dmV at VIN1", ADC_Data);6、初始化串口引脚名称类型DescriptionRxD0 输入获取数据TxD0 输出传送数据U0LCR（UART0 Line Control Register）决定了接收或发送的数据类型.U0LCR Function Description1:0 选择字长00：5个字符长度01：6位字符长度10：7位字符长度11：8位字符长度7 决定是否允许更改域频分值0：不允许1：允许U0DLL和U0DLM分别用来存放域频分值的低八位和高八位。

U0LCR = 0x83; // DLAB = 1，可设置波特率Fdiv = (Fpclk / 16) / UART_BPS; // 设置波特率U0DLM = Fdiv / 256;U0DLL = Fdiv % 256;U0LCR = 0x03;//关闭寄存器，不允许修改域频分值8、传送数据至串口寄存器U0THR用于临时存储发送至上位机的数据，将获取的电压值作为子函数的参数存入U0THRU0THR = data; // 发送数据U0LSR Description5 0: U0THR contains valid data.（U0THR装有有效数据）1: U0THR is empty.（U0THR为空）while( (U0LSR&0x40)==0 ); // 等待数据发送完毕9、传送数据至上位机void ISendStr(char *str){while(1){ if(*str=='\0') break; // 若为'\0'，则退出PC_DispChar(*str++); // 发送显示数据}}4 系统实现4.1功能简介/***************************************************************************** 功能：使用ADC模块的通道0、1进行电压的测量，然后将转换结果从串口输出，上位机使用串口助手软件全仿真的DOS字符窗口观察。

* 说明：将JP5、JP10短接，由W1、W2调节测量电压值；* 通讯格式为8位数据位，1位停止位，无奇偶校验，波特率为115200。

****************************************************************************/ 4.2初始化部分int main(void){ uint32 ADC_Data;char str[20];PINSEL0 = 0x00000005; // 设置P0.0、P0.1连接到UART0的TXD、RXD PINSEL1 = 0x01400000; // 设置P0.27、P0.28连接到AIN0、AIN1UART0_Init(); // 初始化UART0/* 进行ADC模块设置，其中x<<n表示第n位设置为x(若x超过一位，则向高位顺延) */ ADCR = (1 << 0) | // SEL = 1 ，选择通道0((Fpclk / 1000000 - 1) << 8) | // CLKDIV = Fpclk / 1000000 - 1 ，即转换时钟为1MHz(0 << 16) | // BURST = 0 ，软件控制转换操作(0 << 17) | // CLKS = 0 ，使用11clock转换(即10转换方式)(1 << 21) | // PDN = 1 ，正常工作模式(非掉电转换模式)(0 << 22) | // TEST1:0 = 00 ，正常工作模式(非测试模式)(1 << 24) | // START = 1 ，直接启动ADC转换(0 << 27); // EDGE = 0 (CAP/MAT引脚下降沿触发ADC转换)DelayNS(10);return(0);}4.3 数据发送/***************************************************************************** 名称：UART0_Init()* 功能：初始化串口0。