串行AD转换.docVIP

《自动检测与过程控制》期末作业 姓 名 熊子良 班 级 信息082 学 号 200811513202 日 期 2011-6-3 目录 一．实验目的 3 二．题目分析 3 三．框图设计 5 四．硬件设计 6 五．程序清单 6 六．调试方法与仿真结果 9 一．实验目的 设计一个采用K分度热电偶做传感器的电子温度计电路，测温范围0—1000℃，以数字方式显示温度，显示分辨率不低于1℃。（注：K分度热电偶1000℃时的热电势为41.27毫伏）。 二．题目分析 题目要求能检测0到1000度的温度，分辨率要不小于1度。可见刻度最小为1000分度。若使用常规的8位AD转换器并不能达到题目要求，由于2^10=1024，所以使用10位的AD转换器正好能符合题目要求。经由网上查询得知，德州仪器出品的开关电容逐次逼近模数转换器器件有三个输入端和一个3态输出端[片选（CS） 、 输入/输出时钟（I/O CLOCK）、地址输入（ADDRESS） 和数据输出（DATA OUT）]， ·10位分辨率A/D转换器·11个模拟输入通道·3路内置自测试方式·固有的采样与保持·总的不可调整误差 ±1LSB Max·片内系统时钟·转换结束（End-of-Conversion，EOC）输出·采用CMOS技术 引脚排列如下图所示： 由上述文档可知，TLC1543是一块10位串行输出的AD转换器，共11个选通通道A0~A10，其选通数据也是以串行的方式输入的，所以该芯片使用比较复杂，不像控制并行AD转换器那么简单明了。考虑到单片机串行通信一次只能传输8位数据，而TLC1543一次AD转换产生10位的数据，所以在读取AD转换芯片的数据时也不能采用单片机已有的串行通信方式；必须使用并口模拟10的串行通信，同时在波特率设置时又要考虑与TLC1543同步的问题，所以程序设计起来还是非常棘手的。 三．框图设计 从文档得知，在片选信号（）有效(低电平)时，4位选通信号（ADDRESS端输入，串行数据）在CLOCK端前4个上升沿被移入芯片TLC1543并锁存。 在CLOCK端输入第10个下降沿时，AD转换结束，产生“转换结束”（EOC） 四．硬件设计 综上考虑，我在硬件设计时，用P0口4端产生CLOCK信号，而P0口3端控制片选信号（），P0口1端输出选通信号，P0口1端读取串行数据。在数码管显示部分采用P2口输出字型码，P1口输出位选信号。以下是电路图： 五．程序清单 结合硬件电路，考虑好实现的具体细节，经过不断摸索，终于把程序调试的差不多，以下是单片机的C语言程序代码： #include reg51.h #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit D_OUT= P0^0; sbit D_IN =P0^1; sbit _CS =P0^2 ; sbit CLOCK =P0^3 ; uchar code tab[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xc6} //字型码 ,display[8]={1,2,4,8,16,32,64,128}; //位选码 uchar byte[8]={1,1,1},j; uint dy; void write1543(uchar port) //从TLC1543读取采样值,形参port是采样的通道号 { uint data i; CLOCK=0; //片选允许 _CS=0; port=4; //地址数据左移四位，转换成串行数据 for (i=0;i4;i++) //把通道号打入1543 { D_IN=(bit)(port0x80);// CLOCK=1; //产生CLOCK上升沿 ，1543读入选通地址 CLOCK=0; port=1; //数据左移，产生串行数据 } for (i=0;i7;i++) //填充6个CLOCK，等待转换结束 { CLOCK=1; //CLOCK上升沿 CLOCK=0; } } uint read1543() { uint data ad; uint data i; uchar data al=0,ah=0; CLOCK=0; _CS=0; //AD转换结束 for (i=0;i2;i++) //取D9,D8 { D_OUT=1; CLOCK=1; //CLOCK上升沿读取 ah=1; //逐位移入数据 if (D_OUT) ah|=0x01