基于STC12C5A60S2系列1T 8051单片的模数芯片ADC0809实现模数转换应用

STC12C5A60S2系列1T 8051单片机管脚图

STC12C5A60S2系列1T 8051单片机I/O口各种不同工作模式及配置

STC12C5A60S2系列1T 8051单片机I/O口各种不同工作模式介绍

模数芯片ADC0809介绍

通过模数芯片ADC0809把电压模拟量转化为电压数字量

#include <stc12c5a60s2.h>
#define uchar unsigned char//自定义无符号字符型为uchar
#define uint unsigned int//自定义无符号整数型为uint 
#define NixieTubeSegmentCode P0//自定义数码管段码为单片机P0组引脚
#define NixieTubeBitCode P2//自定义数码管位码为单片机P2组引脚
#define ADC0809Data P3//自定义ADC0809数据变量为单片机P3组引脚
//#define KeyPressDeshakeTime 10//自定义按键按下消抖时间为10ms
//#define KeyLongPressDelayTime 500//自定义按键长按延时时间为500ms
//#define KeyLongPressIntervalChangeTime 25//自定义按键长按间隔变化时间为25ms
//uchar AddKeyLockFlag;//声明增加按键锁定标志位变量
//uchar DecKeyLockFlag;//声明减少按键锁定标志位变量
//uchar KeyNumber = 0;//定义按键键值为0
//uchar AddKeyLongPressAddIntervalTime;//声明增加按键长按连增间隔时间变量
//uchar DecKeyLongPressDecIntervalTime;//声明减少按键长按连减间隔时间变量
//uchar NumberValue;//声明数字量变量
//uint AddKeyPressDelayTime;//声明增加按键按下延时时间变量
//uint DecKeyPressDelayTime;//声明减少按键按下延时时间变量
uchar Code NixieTubeBitCodeArray = [0xfe,0xfd,0xfb,0xf7];//定义共阴数码管位码数组变量
uchar NixieTubeDisplayDataArray[0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef,0xf7,0xfc,0xb9,0xde,0xf9,0xf1,0x40,0x00];//定义共阴数码管显示0~F、0~F带小数点数据及符号“—”及熄灭数组变量
uchar NixieTubeCacheDataArray[];//定义数码管缓存数据数组变量
uint OutPutVoltage;//声明输出电压变量
uint AnalogFilterOutPutVoltage;//声明模拟滤波后输出电压变量
//uint Timer0TimeCount;//声明定时器0定时计数变量
//sbit AddKey = P2^0;//位定义增加按键为单片机P2.0引脚
//sbit DecKey = P2^1;//位定义减少按键为单片机P2.1引脚
sbit ADC0809ADDRA = P1^0;//位定义ADC0809ADDRA模拟通道变量为P1.0端口
sbit ADC0809ADDRB = P1^1;//位定义ADC0809ADDRB模拟通道变量为P1.1端口
sbit ADC0809ADDRC = P1^2;//位定义ADC0809ADDRC模拟通道输入变量为P1.2端口
sbit ADC0809CLK = P1^3;//位定义ADC0809CLK时钟变量为P1.3端口
sbit ADC0809Star = P1^4;//位定义ADC0809Star启动变量为P1.4端口
sbit ADC0809EOC = P1^5;//位定义ADC0809EOC输出引脚变量为P1.5端口
sbit ADC0809OE = P1^6;//位定义ADC0809OE输出使能变量为P1.6端口
 void ADC0809Change()//ADC0809转化函数
{
  uchar AnalogChangeResult;//声明模拟转换结果变量
  ADC0809OE = 0;//ADC0809OE输出使能变量置低电平
  ADC0809Star = 0;//ADC0809Star启动变量置低电平
  ADC0809ADDRA = 1;//选ADC0809模拟通道3
  ADC0809ADDRB = 1;
  ADC0809ADDRC = 0;
  ADC0809Star = 1;//ADC0809Star启动变量置高电平 锁存ADC0809模拟通道3输入
  ADC0809Star = 0;//启动ADC0809模数转化
  while(ADC0809EOC == 0);//当ADC0809EOC输出引脚变量置低电平 表示ADC0809正在模数转化
  ADC0809OE = 1;//ADC0809OE输出使能变量置高电平
  AnalogChangeResult = ADC0809Data;//ADC0809数据变量包含的数据赋给AnalogChangeResult模拟转换结果变量
  ADC0809OE = 0;//ADC0809OE输出使能变量置低电平
  return AnalogChangeResult;//返回模拟转换结果变量包含的数据
 }
 /****
 void KeyScan()//按键扫描函数 该函数放在定时器定时1ms的中断函数中扫描
{
  if(AddKey)//如果增加按键没按下或弹起
 {
   AddKeyLockFlag = 0;//增加按键锁定标志位清0
   AddKeyPressDelayTime = 0;//增加按键按下延时时间清0
  }   
  else if(!AddKeyLockFlag)//如果增加按键锁定标志位置1 即增加按键按下
 {
   AddKeyPressDelayTime++;//增加按键按下延时时间自加
   if(AddKeyPressDelayTime > KeyPressDeshakeTime)//如果增加按键按下延时时间大于按键按下消抖时间
  {
    AddKeyPressDelayTime = 0;//增加按键按下延时时间清0
    KeyNumber = 1;//按键键值置1 此处是单击增加 可赋给swicth()语句中的变量来对数值单击增加
    AddKeyLockFlag = 1;//增加按键锁定标志位置1
   }
  }
  else if(AddKeyPressDelayTime < KeyLongPressDelayTime)//如果增加按键按下延时时间小于按键长按延时时间
 {
   AddKeyPressDelayTime++;//增加按键按下延时时间自加
  }
  else//如果增加按键按下延时时间大于按键长按延时时间
 {
   AddKeyLongPressAddIntervalTime++;//增加按键长按连增间隔时间自加
   if(AddKeyLongPressAddIntervalTime > KeyLongPressIntervalChangeTime)//如果增加按键长按连增间隔时间大于按键长按间隔变化时间
  {
    AddKeyLongPressAddIntervalTime = 0;//增加按键长按连增间隔时间清0
    KeyNumber = 1;//按键键值置1 此处是连击增加 可赋给swicth()语句中的变量来对数值连击增加
   }
  }   
  if(DecKey)//如果减少按键没按下或弹起
 {
   DecKeyLockFlag = 0;//减少按键锁定标志位清0
   DecKeyPressDelayTime = 0;//减少按键按下延时时间清0
  }   
  else if(!DecKeyLockFlag)//如果减少按键锁定标志位置1 即减少按键按下
 {
   DecKeyPressDelayTime++;//减少按键按下延时时间自加
   if(DecKeyPressDelayTime > KeyPressDeshakeTime)//如果减少按键按下延时时间大于按键按下消抖时间
  {
    DecKeyPressDelayTime = 0;//减少按键按下延时时间清0
    KeyNumber = 2;//按键键值置2 此处是单击减少 可赋给swicth()语句中的变量来对数值单击减少
    DecKeyLockFlag = 1;//减少按键锁定标志位置1
   }
  }
  else if(DecKeyPressDelayTime < KeyLongPressDelayTime)//如果减少按键按下延时时间小于按键长按延时时间
 {
   DecKeyPressDelayTime++;//减少按键按下延时时间自加
  }
  else//如果减少按键按下延时时间大于按键长按延时时间
 {
   DecKeyLongPressDecIntervalTime++;//减少按键长按连减间隔时间自加
   if(DecKeyLongPressDecIntervalTime > KeyLongPressIntervalChangeTime)//如果减少按键长按连减间隔时间大于按键长按间隔变化时间
  {
    DecKeyLongPressDecIntervalTime = 0;//减少按键长按连减间隔时间清0
    KeyNumber = 2;//按键键值置2 此处是连击减少 可赋给swicth()语句中的变量来对数值连击减少
    }
   }
 }
 ****/
 /****
 void NumberValueSet()//数字量数值设置函数
{
  switch(KeyNumber)//按键类型筛选位
 {
   case 1 ://增加按键单击、长按触发位
           NumberValue++;//数字量数值自加
           if(NumberValue > 255)//如果数字量数值大于255 为啥数字量数值变量NumberValue取255来比较？由于数字量数值变量NumberValue要计入DAC0832转换器 而DAC0832转换器是八位寄存器 最大只能计入255 因此数字量数值变量NumberValue取255来比较
          {
            NumberValue = 255;//数字量数值等于255
           }
           KeyNumber = 0;//按键键值清0
           break;//跳出
   case 2 ://减少按键单击、长按触发位
           NumberValue--;//数字量数值自减
           if(NumberValue < 0)//如果数字量数值小于0
          {
            NumberValue = 0;//数字量数值清0
           }
           KeyNumber = 0;//按键键值清0
           break;//跳出
   default:break;//跳出
  }
 }
 ****/
 void NixieTubeDisplayDataSplit()//数码管显示数据分解函数
{
  uchar NixieTubeQianWei,NixieTubeBaiWei,NixieTubeShiWei,NixieTubeGewei;//声明数码管千位、百位、十位、个位变量
  NixieTubeQianWei = AnalogFilterOutPutVoltage / 1000 ;//数码管千位分解
  NixieTubeBaiWei = AnalogFilterOutPutVoltage / 100 % 10;//数码管百位分解
  NixieTubeShiWei = AnalogFilterOutPutVoltage / 10 % 10 ;//数码管十位分解
  NixieTubeGeWei = AnalogFilterOutPutVoltage % 10 ;//数码管个位分解
  NixieTubeCacheDataArray[0] = NixieTubeQianWei + 15;//数码管千位显示带小数点数据
  NixieTubeCacheDataArray[1] = NixieTubeBaiWei;//数码管百位显示数据
  NixieTubeCacheDataArray[2] = NixieTubeShiWei;//数码管十位显示数据
  NixieTubeCacheDataArray[3] = NixieTubeGeWei;//数码管个位显示数据
 }
 void NixieTubeDisplayData()//数码管显示数据函数  
{  
  static uchar i = 0;//定义静态数码管位变化变量
  switch(i)//数码管位变化筛选
 {
   case 0 ://数码管千位显示
           NixieTubeSegmentCode = 0x00;//数码管段码消影
           NixieTubeSegmentCode = NixieTubeDisplayDataArray[NixieTubeCacheDataArray[0]];//数码管千位的段码显示
           NixieTubeBitCode = NixieTubeBitCodeArray[0];//数码管千位码显示
           i++;//数码管位变化自加1
           break;//跳出
   case 1 ://数码管百位显示
           NixieTubeSegmentCode = 0x00;//数码管段码消影
           NixieTubeSegmentCode = NixieTubeDisplayDataArray[NixieTubeCacheDataArray[1]];//数码管百位的段码显示
           NixieTubeBitCode = NixieTubeBitCodeArray[1];//数码管百位码显示
           i++;//数码管位变化自加1
           break;//跳出 
   case 2 ://数码管十位显示
           NixieTubeSegmentCode = 0x00;//数码管段码消影
           NixieTubeSegmentCode = NixieTubeDisplayDataArray[NixieTubeCacheDataArray[2]];//数码管十位的段码显示
           NixieTubeBitCode = NixieTubeBitCodeArray[2];//数码管十位码显示
           i++;//数码管位变化自加1
           break;//跳出
   case 3 ://数码管个位显示
           NixieTubeSegmentCode = 0x00;//数码管段码消影
           NixieTubeSegmentCode = NixieTubeDisplayDataArray[NixieTubeCacheDataArray[3]];//数码管个位的段码显示
           NixieTubeBitCode = NixieTubeBitCodeArray[3];//数码管个位码显示
           i = 0;//数码管位变化清0
           break;//跳出
   default:break;//跳出
  }
 }  
/*****关于8051系列单片机定时器溢出率和定时器初值(定时计数初值)之间计算的知识点*****/ 
/****
一、定时器溢出率计算公式
1、定时器溢出率：定时器每秒溢出的次数
2、定时器溢出率计算公式表
    定时方式            分频方式                      公式
方式1：16位定时器  12分频（即12T 默认值）   Ft=晶振频率/12/(65536-定时器初值)
方式2：8位定时器   12分频（即12T 默认值）   Ft=晶振频率/12/(256-定时器初值)
方式1：16位定时器      1分频（即1T）       Ft=晶振频率/1/(65536-定时器初值)
方式2：8位定时器       1分频（即1T）       Ft=晶振频率/1/(256-定时器初值)
二、定时器初值(定时计数初值)计算公式
    定时方式            分频方式                      公式
方式1：16位定时器   12分频（即12T 默认值）  定时器初值(定时计数)=65536-晶振频率/12*定时时间
方式2：8位定时器    12分频（即12T 默认值）  定时器初值(定时计数)=256-晶振频率/12*定时时间
方式1：16位定时器       1分频（即1T）      定时器初值(定时计数)=65536-晶振频率*定时时间
方式2：8位定时器        1分频（即1T）      定时器初值(定时计数)=256-晶振频率*定时时间
****/
 void Timer0Init()//定时器0的16位定时模式1用12分频定时1ms初始化函数 晶振为12MHz
{
  AUXR &= 0x7f;//设定定时器/计数器模式为12T
  TMOD &= 0xf0;//设定定时器/计数器工作模式清0
  TMOD |= 0x01;//设定定时器/计数器为定时器 工作模式为16位定时器0模式1
  TH0 = 0xfc;//设定定时器0高8位初值 
  TL0 = 0x18;//设定定时器0低8位初值
  TF0 = 0;//定时器0溢出中断标志位清0
  ET0 = 1;//打开定时器中断开关
  EA = 1;//打开定时器中断总开关
  TR0 = 1//打开定时器0开关
 } 
 void Timer0() interrupt 1//定时器0的16位定时模式1用12分频定时1ms中断函数 晶振为12MHz
{
  TR0 = 0;//关定时器0开关
  /****
  Timer0TimeCount++;//定时器0定时计数自加
  if(Timer0TimeCount >= 10)//10ms时间到
 {
   Timer0TimeCount = 0;//定时器0定时计数清0
   DAC0832Change(NumberValue);//DAC0832转化函数 
  }
  ****/
  //KeyScan();//按键扫描函数
  NixieTubeDisplayData();//数码管显示数据函数  
  TH0 = 0xfc;//设定定时器0高8位初值
  TL0 = 0x18;//设定定时器0低8位初值
  TR0 = 1;//开定时器0开关
 } 
 void Timer1Init()//定时器1的8位自动重装模式2用12分频定时1us初始化函数 晶振为12MHz
{
  AUXR &= 0xbf;//设定定时器/计数器模式为12T
  TMOD &= 0x0f;//设定定时器/计数器工作模式清0
  TMOD |= 0x20;//设定定时器/计数器为定时器 工作模式为8位自动重装模式2
  TH1 = 0xff;//设定定时器0高8位初值 
  TL1 = 0xff;//设定定时器0低8位初值
  TF1 = 0;//定时器0溢出中断标志位清0
  ET1 = 1;//打开定时器中断开关
  EA = 1;//打开定时器中断总开关
  TR1 = 1//打开定时器0开关
 } 
 void Timer1() interrupt 3//定时器1的8位自动重装模式2用12分频定时1us中断函数 晶振为12MHz
{
  ADC0809CLK = !ADC0809CLK;//500KHz的时钟
 } 
 void main()//主函数
{
  uchar AnalogDataResult;//声明模拟数字结果变量
  uchar AnalogSamplingCount;//声明模拟采样计数变量
  uint AnalogFilterVoltage;//声明模拟滤波电压变量
  Timer0Init();//定时器0的16位定时模式1用12分频定时1ms初始化函数 晶振为12MHz
  Timer1Init();//定时器1的8位自动重装模式2用12分频定时1us初始化函数 晶振为12MHz
  //NumberValueSet();//数字量数值设置函数
  while(1)//主循环
 {
   AnalogDataResult = ADC0809Change();//ADC0809转化函数转化的模拟数据赋给模拟数据变量
   OutPutVoltage = (AnalogDataResult*1.0*5/255)*1000;//输出电压计算公式 5是基准电压5V 255是模数芯片ADC0809内部八位模拟转换寄存器储存的最大数值 为啥乘以1000？由于输出电压是用四位数码管来显示 需要乘以1000来把输出电压变成四位数在四位数码管上分解显示出来
   AnalogFilterVoltage = AnalogFilterVoltage + OutPutVoltage;//模拟滤波电压变量
   AnalogSamplingCount++;//模拟采样计数变量自加1
   if(AnalogSamplingCount >= 8)//模拟采样计数变量计8次
  {
    AnalogFilterOutPutVoltage = AnalogFilterVoltage >> 3;//模拟滤波电压变量右移三位 表示模拟滤波电压变量除以8取平均滤波后的输出电压
    AnalogSamplingCount = 0;//模拟采样计数变量清0
    AnalogFilterVoltage = 0;//模拟滤波电压变量清0  
   }
   NixieTubeDisplayDataSplit()//数码管显示数据分解函数
  }
 }