实验十 ADC0832数模转换的显示

实验报告十
实验名称：ADC0832数模转换的显示
目的：ADC0832是8脚双列直插式双通道A/D转换器，能分别对两路模拟信号实现模—数转换，可以用在单端输入方式和差分方式下工作。

ADC0832采用串行通信方式，通过DI 数据输入端进行通道选择、数据采集及数据传送。

8位的分辨率（最高分辨可达256级），可以适应一般的模拟量转换要求。

其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0~5V之间。

具有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。

独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。

ADC0832的工作原理：
正常情况下ADC0832 与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI。

但由于DO端与DI端在通信时并未同时使用并与单片机的接口是双向的，所以在I/O口资源紧张时可以将DO和DI并联在一根数据线上使用。

当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK 和DO/DI 的电平可任意。

当要进行A/D转换时，须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。

此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟（CLK）输入端输入时钟脉冲，DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。

在第一个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平，表示启始信号。

在第二、三个脉冲下沉之前DI端应输入两位数据用于选择通道功能。

通道地址通道
工作方式说明
SGL/DIF ODD/SIGN 0 1
0 0 + -
差分方式
0 1 - +
1 0 +
单端输入方式
1 1 +
表1：通道地址设置表
如表1所示，当此两位数据为“1”、“0”时，只对CH0 进行单通道转换。

当2位数据为“1”、“1”时，只对CH1进行单通道转换。

当两位数据为“0”、“0”时，将CH0作为正输入端IN+，CH1作为负输入端IN-进行输入。

当两位数据为“0”、“1”时，将CH0作为负输入端IN-，CH1 作为正输入端IN+进行输入。

到第三个脉冲的下降之后DI端的输入电平就失去输入作用，此后DO/DI端则开始利用数据输出DO进行转换数据的读取。

从第4个脉冲下降沿开始由DO端输出转换数据最高位Data7，随后每一个脉冲的下降沿DO端输出下一位数据。

直到第11个脉冲时发出最低位数据Data0，一个字节的数据输出完成。

也正是从此位开始输出下一个相反字节的数据，即从第11个字节的下降沿输出Data0。

随后输出8位数据，到第19 个脉冲时数据输出完成，也标志着一次A/D 转换的结束。

最后将CS置高电平禁用芯片，直接将转换后的数据进行处理就可以了。

时序说明请参照图4。

作为单通道模拟信号输入时ADC0832的输入电压是0—5V且8位分辨率时的电压精度为19.53mV，即（5/256）V。

如果作为由IN+与IN-输入的输入时，可是将电压值设定在某一个较大范围之内，从而提高转换的宽度。

但值得注意的是，在进行IN+与IN-的输入时，如果IN-的电压大于IN+的电压则转换后的数据结果始终为00H。

硬件原理图：
仿真图：
程序如下所示：
/*********************************包含头文件********************************/ #include <reg51.h>
#include <intrins.h>
/*********************************端口定义**********************************/ sbit CS = P3^5;
sbit Clk = P3^3;
sbit DATI = P3^4;
sbit DATO = P3^4;
sbit P20=P2^0 ;
/*******************************定义全局变量********************************/ unsigned char dat = 0x00; //AD值
unsigned char count = 0x00; //定时器计数
unsigned char CH; //通道变量
unsigned char dis[] = {0x00, 0x00, 0x00}; //显示数值
/*******************************共阳LED段码表*******************************/
unsigned char code tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
char code tablewe[]={ 0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xfe };
/**************************************************************************** 函数功能:AD转换子程序
入口参数:CH
出口参数:dat
****************************************************************************/ unsigned char adc0832(unsigned char CH)
{
unsigned char i,test,adval;
adval = 0x00;
test = 0x00;
Clk = 0; //初始化
DATI = 1;
_nop_();
CS = 0;
_nop_();
Clk = 1;
_nop_();
if ( CH == 0x00 ) //通道选择
{
Clk = 0;
DATI = 1; //通道0的第一位
_nop_();
Clk = 1;
_nop_();
Clk = 0;
DATI = 0; //通道0的第二位
_nop_();
Clk = 1;
_nop_();
}
else
{
Clk = 0;
DATI = 1; //通道1的第一位
_nop_();
Clk = 1;
_nop_();
Clk = 0;
DATI = 1; //通道1的第二位
_nop_();
Clk = 1;
_nop_();
}
Clk = 0;
DATI = 1;
for( i = 0;i < 8;i++ ) //读取前8位的值{
_nop_();
adval <<= 1;
Clk = 1;
_nop_();
Clk = 0;
if (DATO)
adval |= 0x01;
else
adval |= 0x00;
}
for (i = 0; i < 8; i++) //读取后8位的值{
test >>= 1;
if (DATO)
test |= 0x80;
else
test |= 0x00;
_nop_();
Clk = 1;
_nop_();
Clk = 0;
}
if (adval == test) //比较前8位与后8位的值，如果不相同舍去。

若一直出现显示为零，请将该行去掉
dat = test;
_nop_();
CS = 1; //释放ADC0832
DATO = 1;
Clk = 1;
return dat;
}
/**************************************************************************** 函数功能:延时子程序
入口参数:
出口参数:
****************************************************************************/ void delay(void)
{
int k;
for(k=10;k<500;k++);
}
/**************************************************************************** 函数功能:将0-255级换算成0.00-5.00的电压数值
入口参数:i
出口参数:
****************************************************************************/ void convdata(unsigned char i)
{
dis[0] = i/51; //个位
dis[1] = (i%51)*10/51*2; //小数点后第一位
dis[2] = ((i%51)*10%51)*10/51*2; //小数点后第二位
}
/**************************************************************************** 函数功能:数码管显示子程序
入口参数:
出口参数:
****************************************************************************/ void display(void)
{
P2=0xff;
P0=tab[dis[0]] & 0x7f; //显示个位和小数点
delay();
P2=0xfd;
P2=0xff;
P0=tab[dis[1]]; //显示小数点后第一位
delay();
P2=0xfb;
P2=0xff;
P0=tab[dis[2]]; //显示小数点后第二位
delay();
P2=0xf7;
P2=0xff;
P0=0xff; //显示小数点后第二位
delay();
P2=0xfe;
}
/**************************************************************************** 函数功能:主程序
入口参数:
出口参数:
****************************************************************************/ void main(void)
{
P2=0xff; //端口初始化
P0=0xff;
delay();
CH = 0x00; //在这里选择通道0x00或0x01
TMOD = 0x01; //设置中断
TH0=(65536-50000)/256;//定时器1初值定时50ms
TL0=(65536-50000)%256;
IE = 0x82;
TR0 = 1;
while(1) //主循环
{ dat = adc0832(CH);
convdata(dat); //数据转换
display(); //显示数值
}
}
/**************************************************************************** 函数功能:定时器中断延时程序这一段的作用时隔一段时间抽样一次否侧显示的最后一位
会不稳定
入口参数:
出口参数:
****************************************************************************/ void timer0(void) interrupt 1
{
TMOD = 0x01;
TH0=(65536-50000)/256;//定时器1初值定时50ms
TL0=(65536-50000)%256;
IE = 0x82;
TR0 = 1;
count++;
if (count == 0x01)
{
count = 0x00;
dat = adc0832(CH);
}
}
程序流程图：
现象：调节AD1，使AD1顺时针转动，LED1上的电压不断减小；调节AD0，使ADO顺时针转动，LED2上的电压不断减小。