电气信息工程学院
单片机实习报告
课题名称：
数字电压表
专
业： 姓
名： 班级学号：
指导教师：
刘海波
成
绩：
二○一一年七月一日
目录
一、题目及设计要求 ...............................
二、实验内容 ...........................................
三、实验原理 ...........................................
1、用电位计提供模拟电压 ..................
2、用串行A/D TLC2543采集电压 ....
3、串行显示595完成LED显示 ........
四、设计程序： .......................................
1、汇编语言：......................................
2、C语言： ........................................
五、调试过程及测试结果 .....................
六、实习心得 .........................................
七、参考文献 .........................................
一、题目及设计要求
1、题目：数字电压表
2、掌握单片机设计原理，SPI总线原理，利用A/D转换器设计一数字电压表，量程为0— +5.0000，通过五位数码管显示。
二、实验内容
1、用电位计提供模拟电压
2、用串行A/D TLC2543采集电压
3、利用串行显示595完成LED显示当前电压值
三、实验原理
1、用电位计提供模拟电压
原理：电位计或称电压计，也称为可变电阻器，通常被制造成不管使用多久均能维持原有的特性，若当位置传感器使用，电位计可以是直线或旋转式位置传感器。电位计输出一个电压值，其正比于沿着可变电阻器之滑动器的位置。因为温度变化、磨耗及滑动器与可变电阻器之间的污垢均会造成电阻变化，影响电位计的精度，因此，电位计有太低的准确度。由于材料的发展，特别是在导电性塑料，
使得电位计在使用很长时间后仍可以维持原有特性，同时也改进它们的性能。
2、用串行A/D TLC2543采集电压
原理：
引脚图：
控制字格式的设置：控制字为从DATAINPUT端串行输入的8位数据，它规定了TLC2543要转换的模拟量通道、转换后的输出数据长度、输出数据的格式。其中高4位(D7～D4)决定通道号，对于0通道至10通道，该4位分别为0000～1010H，当为1011～1101时，用于
对TLC2543的自检，分别测试(VREF＋＋VREF－)/
2、VREF－、VREF＋的值，当为1110时，TLC2543进入休眠状态。低4位决定输出数据长度及格式，其中D
3、D2决定输出数据长度，01表示输出数据长度为8位，11表示输出数据长度为16位，其他为12位。D1决定输出数据是高位先送出，还是低位先送出，为0表示高位先送出。D0决定输出数据是单极性(二进制)还是双极性(2的补码)，若为单极性，该位为0，反之为1。
转换过程：上电后，片选CS必须从高到低，才能开始一次工作周期，此时EOC为高，输入数据寄存器被置为0，输出数据寄存器的内容是随机的。开始时，CS片选为高，I/O CLOCK、DATA INPUT被禁止，DATA OUT 呈高阻状，EOC为高。使CS变低，I/OCLOCK、DATAINPUT使能，DATAOUT脱离高阻状态。12个时钟信号从I/OCLOCK端依次加入，随着时钟信号的加入，控制字从DATAINPUT一位一位地在时钟信号的上升沿时被送入TLC2543(高位先送入)，同时上一周期转换的A/D数据，即输出数据寄存器中的数据从DATAOUT一位一位地移出。TLC2543收到第4个时钟信号后，通道号也已收到，此时TLC2543开始对选定通道的模拟量进行采样，并保持到第12个时钟的下降沿。在第12个时钟下降沿，EOC变低，开始对本次采样的模拟量进行A/D转换，转换时间约需10μs，转换完成后EOC变高，转换的数据在输出数据寄存器中，待下一个工作周期输出。此后，可以进行新的工作周期。
TLC2543与89C52单片机接口原理图：
3、串行显示595完成LED显示
原理：每位LED显示器段选线和74HC595的并行输出端相连，每一位可以独立显示在多位LED显示时，为了简化电路，降低成本，节省系统资源，将所有的N位段选码并联在一起，由一片74HC595控制。由于所有LED的段选码皆由一个74HC595并行输出口控制，因此，在每一瞬间，N位LED会显示相同的字符。想要每位显示不同的字符，就必须采用扫描的方法，即在每一瞬间只使用一位显示字符。在此瞬间，74HC595并行输出口输出相应字符段选码，而位选则控制I/O口在该显示位送入选通电平，以保证该位显示相应字符。如此轮流，使每位分时显示该位应显示字符。由于74HC595具有锁
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四、设计程序：
1、汇编语言：
ORG 0000H LJMP START ORG 0030H ENA EQU P1.0 ；设置引脚 ENB EQU P1.1 ENC EQU P1.2 CLK EQU P2.3 IN EQU P2.4 OUT EQU P2^5 START:CLR ENA ；选通TCL2543 CLR ENB CLR ENC
CLR CLK NOP NOP MOV A,#34H ;设置方式控制字 CLR C MOV R0,#8 LOOP:RLC A ；左大环移，按位输入控制字 MOV IN,C SETB CLK NOP NOP CLR CLK NOP NOP DJNZ R0,LOOP
MOV R0,#8 MOV A,#0 CLR C LOOP1:MOV C,OUT ；按位输出转换后的数字量 SETB CLK NOP NOP CLR CLK NOP
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_nop_(); _nop_();
for(i=0;i0;i--)/*数字量换算成十进制数*/ {e=b[i-1]; d=c*e+d; c=2*c; } d=d*143.5294117; for(i=0;i
{int m[10]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x20,0x78,0x00,0x10}; int n[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}; uchar a,i,j,num; ENA=0;/*选通74LS595*/ ENB=1; ENC=1; for(i=4;i>0;i--)/*显示小数部分*/ {a=f[i];/*取出数字量的第i位*/ num=n[a];/*查表转换成对应的LED字型显示代码*/ CLK=0; _nop_(); _nop_(); _nop_(); for(j=0;j
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for(j=0;j
CLK=1; _nop_(); _nop_(); _nop_();
CLK=0;
_nop_(); _nop_(); _nop_(); } _nop_(); _nop_(); _nop_(); ENA=1;/*关闭74LS595显示标准电压数字量*/ ENB=1; ENC=1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); } void main() { while(1) {AD();/*AD转换函数*/ XS();/*数字量显示函数*/ } }
五、调试过程及测试结果
1、首先根据电路原理图在软件上连出电路，然后进行电路的调试，在实际的电路中，芯片一脚接+5V的电源，另一引脚接地。
2、现在将在调试过程中的问题总结：测试数码管显示的数据是否正确，将编好的程序写进单片机后，观察数码管，发现码型显示不正确，通过改正硬件电路，是数码管显示正确的数据。
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