基于单片机的数字电压表设计(4)

晶振输入输出电路分别连接单片机18、19引脚。18脚XTAL2是振荡器反相放

大器的输出端。19脚XTAL1是振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。

图2.6 RST引脚连接图

当系统上电时，RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。

3．4 系统程序的设计

3.4.1 初始化程序

系统上电时，初始化程序将70H~77H内存单元清0，P2口置0。

3.4.2 主程序

在刚上电时，系统默认为循环显示8个通道的电压值状态。当进行一次测量后，将显示每一通道的A/D转换值，每个通道的数据显示时间为1s左右。主程序在调用显示程序和测试子程序之间循环，主程序流程图见图2.3。

开始 初始化 调用A/D转换子程序 调用显示子程序

图2.3 主程序流程图

3.4.3 显示子程序

显示子程序采用动态扫描法实现四位数码管的数值显示。测量所得的A/D转换数据放在70H～77H内存单元中，测量数据在显示时需转换为十进制BCD码放在78H～7BH单元中，其中7BH存放通道标志数。寄存器R3用作8路循环控制，R0用作显示数据地址指针。

3.4.4 模/数转换测量子程序

数转换测量子程序用来控制对0809八路模拟输入电压的A/D转换，并将对应的数值移入70H～77H内存单元。其程序流程见图2.4。

开始 启动测试（TESTART） N A/D转换结束？ P3.7=1？ Y 取数据（P2.5=1） 0809地址加1 Y 地址数小于8？ N 结束

图2.4 A/D转换测量程序流程图

3．5 性能分析

单片机为8位处理器，当输入电压为5.00时，输出数据值为255（FFH），因此单片机最大的数值分辨率为0.0196V（5/255）。这就决定了该电压表的最大分辨率（精度）只能达到0.0196V。测试时电压数值的变化一般以0.02的电压幅度变化，如要获得更高的精度要求，应采用12位、13位的A/D转换器。

ADC0809的直流输入阻抗为1M欧，能满足一般的电压测试需要。另外，经测

试ADC0809可直接在2MHz的频率下工作，这样可省去分频器。

第四章 主要硬件功能及介绍

系统所采用的硬件为： A/D转换器ADC0809以及单片机AT89C52。以下就对两块主要芯片的功能进行简单的介绍。

4．1 ADC0809

4.1.1 主要特性

1）8路8位A／D转换器，即分辨率8位。

2）具有转换起停控制端。 3）转换时间为100μs 4）单个＋5V电源供电

5）模拟输入电压范围0～＋5V，不需零点和满刻度校准。 6）工作温度范围为-40～＋85摄氏度 7）低功耗，约15mW。

4.1.2 内部结构

ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，内部结构如图3.1所示，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D/A转换器、逐次逼近寄存器、三态输出锁存器等其他一些电路组成。因此，ADC0809可处理8路模拟量输入，且有三态输出能力，既可与各种微处理器相连，也可单独工作。输入输出与TTL兼容。

图3.1 ADC0809内部结构框图

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