实验5 STC单片机ADC转换实验-V20170317

1.实验目的

学习STC12C5A单片机ADC知识；

2.实验设备

硬件：12号节点，串口线；

软件：Keil u Vision4编译软件，STC下载软件STC_ISP；

芯片手册：配套光盘\附件\芯片手册\STC单片机手册

源码路径：

hex路径：

3.实验原理

3.1 A/D相关寄存器介绍

与A/D转换有关的寄存器如表3.1所示：

表3.1 A/D相关寄存器

P1ASF：P1口的模拟功能控制器。STC12C5A16S2系列单片机的A/D转换口，在P1口(P1.7-P1.0)，上电复位后P1口默认为弱上拉型I/O口，用户可以通过软件设置将8路中的任何一路设置为A/D转换，不需作为A/D使用的P1口可继续作为I/O 口使用(建议只作为输入)。需作为A/D使用的口需先将P1ASF特殊功能寄存器中的相应位置为‘1’，将相应的口设置为模拟功能。P1ASF寄存器的定义如表3.2所示：

表3.2 P1ASF寄存器定义

ADC_CONTR:ADC控制寄存器。该寄存器的描述如表3.3所示：

表3.3 ADC_CONTR寄存器定义

对ADC_CONTR寄存器的操作建议使用直接赋值语句，不要使用“与”和“或”语句。

ADC_POWER：?ADC电源控制位。

0：关闭A/D转换器电源

1：打开A/D转换器电源

建议进入空闲模式时，将ADC电源关闭，即ADC_POWER?=0。启动A/D转换前一定要确认A/D电源已打开，A/D转换结束后关闭A/D电源可降低功耗，也可不关闭。初次打开内部A/D转换模拟电源，需适当延时，等内部模拟电源稳定后，再启动A/D 转换。

建议启动A/D转换后，在A/D转换结束之前，不改变任何I/O口的状态，有利于高精度A/D?转换，若能将定时器/串行口/中断系统关闭更好。

SPEED1，SPEED0：模数转换器转换速度控制位，其描述如表3.4所示：

表3.4 SPEED1、SPEED0描述

ADC_FLAG：模数转换器转换结束标志位，当A/D转换完成后，ADC_FLAG=1，要由软件清0。不管是A/D转换完成后由该位申请产生中断，还是由软件查询该标志位A/D转换是否结束，当A/D转换完成后，ADC_FLAG = 1，一定要软件清0。

ADC_START：模数转换器(ADC)转换启动控制位，设置为“1”时，开始转换，转换结束后为0。

CHS2/CHS?/CHS0：模拟输入通道选择，CHS2/CHS1/CH0描述如表3.5所示：

图3.5 CHS2/CHS1/CH0定义

ADC_RES、ADC_RESL:ADC结果寄存器。该寄存器用于存A/D转换结果，其定义如表3.6所示：

表3.6 ADC_RES、ADC_RESL寄存器定义

AUXR1寄存器的ADRJ位是A/D转换结果寄存器(ADC_RES,ADC_RESL)的数据格式调整控制位。当ADRJ=0时，10位A/D转换结果的高8位存放在ADC_RES中，低2位存放在ADC_RESL的低2位中，如表3.7所示：

表3.7 ADRJ=0时AD结果

此时，如果用户需需取完整10位结果，按下面公式计算:

如果用户只需要8位结果，按下面公式计算：

式中，Vin为模拟输入通道输入电压，Vcc为单片机实际工作电压，用单片机工作电压作为模拟参考电压。

当ADRJ=1时，10位A/D转换结果的高2位存放在ADC_RES的低2位中，低8位存放在ADC_RESL中。

此时，如果用户需要完整10位结果，按下面公式计算：

式中，Vin为模拟输入通道输入电压，Vcc为单片机实际工作电压，用单片机工作电压作为模拟参考电压。

IE:中断允许控制寄存器。该寄存器的描述如表3.8所示：

表3.8 IE寄存器定义

EA：CPU的中断开放标志，EA=1，CPU开放中断，EA=0，CPU屏蔽所有的中断申请。EA的作用是使中断允许形成多级控制。即各中断源首先受EA控制;其次还受各中断源自己的中断允许控制位控制。

EADC：A/D转换中断允许位

EADC=1，允许A/D转换中断

EADC=0，禁止A/D转换中断

如果要允许A/D转换中断则需要将相应的控制位置1：

1、将EADC置1，允许ADC中断，这是ADC中断的中断控制位。

2、将EA置1，打开单片机总中断控制位，此位不打开，也是无法产生ADC中断的A/D中断服务程序中要用软件清A/D中断请求标志位ADC_FLAG(也是A/D转换结束标志位)。

IPH、IP：中断优先级控制寄存器，该寄存器的定义如表3.9所示：

表3.9 IPH、IP寄存器定义

PADCH，PADC，A/D转换中断优先级控制位。

当PADCH=0且PADC=0时，A/D转换中断为最低优先级中断(优先级0)

当PADCH=0且PADC=1时，A/D转换中断为较低优先级中断(优先级1)

当PADCH=1且PADC=0时，A/D转换中断为较高优先级中断(优先级2)

当PADCH=1且PADC=1时，A/D转换中断为最高优先级中断(优先级3)

4.实验步骤

4.1 编写实验源代码文件

4.1.1 打开Keil集成开发环境，打开下的工程文件，编译源码，生成ADC.hex 可执行文件，该可执行文件自动保存在目录下。(注意：请根据该目录下ADC.hex文件的生成时间，判断该文件是否是自己刚刚编译完成的)

4.1.2 将12号节点的开关S1拨打到左边，让STC单片机与DB9相连。

4.1.3 根据配套光盘\第三方应用软件\STC_ISP\STC-ISP软件使用说明书

4.2 实验源代码解析

ADC.c源代码

/************************************************************** * 晶振频率：选取用RC 11.0592MHz

* 文件名：ADC.c

* 功能说明：STC12C5A16S2单片机的A/D转换演示实验

* 变更记录：2013.05.5

* 变更内容：新建造

**************************************************************/

/************* 用户系统配置**************/