基于51单片机和ADC0809的数字电压表设计

本课题是利用单片机设计一个数字电压表，能够测量0－5V之间的直流电压值，四位数码显示，使用的元器件数目较少。外界电压模拟量输入到A/D转换部分的输入端，通过A/D转换变为数字信号，输送给单片机。然后由单片机给数码管数字信号，控制其发光，从而显示数字。

注：因为ADC0809的通道选择端口是使用插针，做出电路板后再用导线连起来的，在程序里也少了通道选择的语句，请注意一下。

一.原理图

二.仿真图

三.存储空间定义

（1）70H用于存放A/D转换结果，71H、72H、73H、74H分别存储显示用的三位数据如表所示。

（2）地址30H～39H存放显示在数码管上0～9的数。如表所示。

四.程序

程序可分为数据采集系统、数据转换系统、显示系统，这三部分先独立测试，然后整体调试。

①数据采集系统：因为ADC0809本身并没有内部时钟，需要外部时钟来提供工作的时钟频率。如果利用单片机ALE端脚提供的频率为6MHZ，而ADC0809工作的频率在10KHZ-1MHZ。因此，需要增加含触发器功能的器件，从面增加了系统的复杂程度。后来，最终用软件编程来提供ADC0809工作的时钟频率，从而解决了这个问题。

②显示系统的调试：要显示的数据存放在71H、72H、73H、74H单元中，先在30H~39H分单元中存放0~9的数，运行显示程序，进行查表指令，察看显示的结果是否与存放值一样。在测试的过程中发现小数点没有显示，通过下面几条指令，把小数点显示出来。

MOVC A,@A+DPTR

CJNER2,#0FEH,NOT_ONE ;不是左边第一个数码管，则转移

ORL A,#80H ;左边第一个数码管显示小数点

NOT_ONE: MOVP0,A ;数码管段选

(1)汇编语言程序清单

QIANEQU71H

BAI EQU 72H

SHI EQU 73H

GEWEI EQU 74H ;71H-74H存放显示数据，依次为个位、十位、百位、千位

SHUJU EQU 70H ;地址70H存放采集数据

STBITP3.0 ;START和ALE共用一个端口

OEBIT P3.6

EOC BIT P3.7

CLK BITP3.3

ORG0000H

LJMPSTART

ORG 0030H

TAB:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH

START:

MAIN: LCALLTEST ;数据采集函数

LCALL TURNDATA ;数据处理函数

LCALLDISPLAY ;显示函数

LJMP MAIN

DELAY: MOV R7,#06H ;约延时1.5ms

LOOP1: MOVR6,#0FFH

LOOP2: DJNZ R6,LOOP2

DJNZR7,LOOP1

RET

TEST: CLRST

CLROE

SETB ST

CLRST ;ST端口下降沿，开始转换

LOOPCLK: SETBCLK ;由软件来提供ADC0809工作的时钟频率

CLRCLK

JNB EOC,LOOPCLK ;EOC=1时，退出循环

SETBOE ;转换后数据的传送

MOV P1,#0FFH ;P1端口读数据，需先给高电平

MOV A,P1

CLROE

MOV SHUJU,A ;存储数据到地址70H

RET

TURNDATA:

MOVA,SHUJU

MOVB,#51

DIV AB ;余数在B,相除以后C=0

MOVQIAN,A ;储存千位

CLRF0

MOV A,B

SUBBA,#1AH ;A减去26，测试上面AB相除时，余数与26相比较

MOV F0,C ;余数<26，则C=1，不用加5调整

MOVA,#10

MULAB

MOVB,#51

DIVAB

JB F0,LP1

ADD A,#5 ;若AB相除后B>=26，百位加五

LP1: MOV BAI,A ;储存百位

CLRF0

MOV A,B

SUBBA,#1AH

MOVF0,C

MOVA,#10

MULAB

MOVB,#51

DIVAB

JB F0,LP2 ;F0=1时，转移

ADD A,#5 ;若AB相除后B>=26，十位加五

LP2: MOV SHI,A ;储存十位

CLRF0

MOVA,B

SUBBA,#1AH

MOVF0,C

MOVA,#10

MULAB

MOVB,#51

DIVAB

JB F0,LP3 ;F0=1时，转移

ADD A,#5 ;若AB相除后B>=26，个位加五

LP3: MOV GEWEI,A ;储存个位

RET

DISPLAY:

MOVR1,#4 ;循环四次

MOV R2,#0FEH

MOVR0,#71H ;存放显示初始地址

XIANSHI:

MOV DPTR,#TAB

MOVA,@R0

MOVCA,@A+DPTR

CJNER2,#0FEH,NOT_ONE ;不是左边第一个数码管，则转移

ORL A,#80H ;左边第一个数码管显示小数点

NOT_ONE: MOVP0,A ;数码管段选

MOVP2,R2 ;数码管位选

LCALLDELAY ;延时

MOV A,R2

RL A ;循环左移

MOV R2,A

INCR0 ;选取下一个地址

DJNZR1,XIANSHI

RET

END
(2) C语言程序清单

#include

sbit CLK=P3^3;

sbit OE=P3^6;

sbit ST=P3^0;

sbit EOC=P3^7;

unsigned int dianya;

unsigned char code table[]={

0x3f,0x06,0x5b,0x4f,

0x66,0x6d,0x7d,0x07,

0x7f,0x6f,0x77,0x7c,

0x39,0x5e,0x79,0x71};

void delay(unsigned int z)

{

while(z--);

}
void ADC_0809()

{

unsignedchar temp=2;

ST=0;

OE=0;

ST=1;

ST=0;

CLK=1;

CLK=0;

CLK=1;

CLK=0;

while(!EOC)

{

CLK=1;

CLK=0;

}

OE=1;

P1=0xff; //读取P1端口数据

temp=P1;

dianya=(unsigned int)temp*19.53;

OE=0;

}

void Vpp_Show()

{

unsignedchar qian,bai,shi,ge;

qian=dianya/1000;

bai=dianya00/100;

shi=dianya0/10;

ge=dianya;

P2=0xfe;

P0=table[qian]|0x80; //显示小数点

delay(50);

P2=0xfd;

P0=table[bai];

delay(50);

P2=0xfb;

P0=table[shi];

delay(50);

P2=0xf7;

P0=table[ge];

}

void main()

{

while(1)

{

ADC_0809();

Vpp_Show();

}

}