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標題: STC15F2K60S2單片機內部自帶AD轉換實驗 [打印本頁]

作者: iamtheflash 時間: 2018-7-5 10:18
標題: STC15F2K60S2單片機內部自帶AD轉換實驗
實驗 AD轉換

一、實驗目的

了解STC單片機ADC的結構；

掌握STC單片機ADC的使用。

二、實驗原理

STC15F2K60S2單片機內含8路10位高速AD轉換器，速度可達30萬次/秒。單片機P1口既可作為普通I/O口，也可作為AD轉換器模擬電壓輸入口。AD轉換器相關的寄存器如表1所示。

表1 ADC轉換相關寄存器

P1ASF	P17ASF	P16ASF	P15ASF	P14ASF	P13ASF	P12ASF	P11ASF	P10ASF
ADC_CONTR	ADC_POWER	SPEED1	SPEED0	ADC_FLAG	ADC_START	CHS2	CHS1	CHS0
ADC_RES
ADC_RESL
CLK_DIV PCON2	MCKO_S1	MCKO_S0	ADRJ	Tx_Rx	Tx2_Rx2	CLKS2	CLKS1	CLKS0
IE	EA	ELVD	EADC	ES	ET1	EX1	ET0	EX0
IP	PPCA	PLVD	PADC	PS	PT1	PX1	PT0	PX0

①P1口控制寄存器P1ASF

P1ASF某一位為“1”，P1口對應的引腳設為模擬功能。某一位為“0”，對應的引腳設為普通I/O。

②ADC控制寄存器ADC_CONTR

ADC_POWER=1，打開AD轉換器電源（關閉電源可降低功耗，ADC初次上電需適當延時，再啟動AD轉換）。

SPEED1、SPEED0選擇AD轉換速度。

SPEED1	SPEED0	AD轉換時間
1	1	90個時鐘周期
1	0	180個時鐘周期
0	1	360個時鐘周期
0	0	540個時鐘周期

ADC_FLAG：AD轉換結束標志，需由軟件清0。

ADC_START：AD轉換啟動控制。

CHS2、CHS1、CHS0：選擇模擬輸入通道P1.0~P1.7。

轉換結果存放在ADC_RES和ADC_RESL寄存器中，當CLK_DIV.5/ADRJ=0時，ADC_RES為結果的高8位，ADC_RESL為結果的低2位（如表2所示）。當CLK_DIV.5/ADRJ=1時，ADC_RES為結果的高2位，ADC_RESL為結果的低8位（如表3所示）。

表2 ADRJ=0時ADC轉換結果寄存器格式

ADC_RES	RES9	RES8	RES7	RES6	RES5	RES4	RES3	RES2
ADC_RESL	-	-	-	-	-	-	RES1	RES0

表3 ADRJ=1時ADC轉換結果寄存器格式

ADC_RES							RES9	RES8
ADC_RESL	RES7	RES6	RES5	RES4	RES3	RES2	RES1	RES0

STC15F2K60S2的AD轉換器以Vcc為參考電壓，當ADRJ=0時，10位轉換結果與輸入模擬電壓的關系由式（1）計算：

…………...……………………（1）

如果只取高8位，則由式（2）計算：

……………………………………...…………………（2）

當ADRJ=1時，10位轉換結果與輸入模擬電壓的關系由式（3）計算：

…………………………………（3）

如果單片機Vcc電壓不穩，會引起AD轉換誤差，在實際應用中，可用一路AD采樣外部的基準電壓（如用TL431基準電源），另一路AD采樣被測電壓，按式（4）計算：

………………………………..…………………..（4）

三、實驗環境

Windows XP；

Keil μ Vision 4；

STC-ISP-6.28。

四、實驗內容

1．實驗連線

分別用兩根8芯杜邦線將單片機P2口與J61、單片機P0口與J62連接起來，P0口用于數碼管的位選擇，P2口輸出數碼管的顯示碼。用跳線帽短接JP8、JP9，模擬輸入經過RC濾波（如圖1所示）。用杜邦線連接連接J35和P1.3，單片機通道3采樣模擬輸入電壓。

圖1 ADC模擬輸入濾波電路

2．程序設計

Keil匯編或C語言頭文件REG51.H不包含STC單片機ADC寄存器定義，而編程時需要用到ADC_CONTR、ADC_RES等特殊功能寄存器，STC-ISP軟件提供各種STC單片機的寄存器定義頭文件。在STC-ISP軟件界面，選擇頭文件選項卡，選擇好單片機系列，該系列的寄存定義出現在文本框中，可以復制頭文件內容，也可以保存頭文件（如圖8-2所示）。本實驗可以將頭文件命名為STC15F2K.H，保存到\Keil\C51\INC文件夾中，以后編程時直接用該頭文件替換REG51.H。

AD轉換可以用中斷的方式，也可以用查詢的方式。每次轉換結束，將ADC_RES寄存器和ADC_RESL寄存器內容存入整型變量result。當ADRJ=0時：

int result;

result=(ADC_RES<<2)|(ADC_RESL&3);

vin=result*Vcc/1024; //Vcc單位為毫伏

圖9-2 STC15F2K系列頭文件

3．程序設計

程序經編譯生成HEX文件，再利用STC-ISP軟件將代碼下載到單片機中，調節多圈電位器W3，觀察數碼管顯示值的變化。用數字萬用表核對J35的輸入電壓與數碼管顯示的電壓是否一致。

五、思考題

1. ADC通道2對2.45V基準電壓（J41）采樣，通道3對模擬輸入電壓采樣，根據（4）式計算并顯示被測電壓。

2.如何實現多路電壓檢測并輪流顯示？

以上圖文的Word格式文檔下載(內容和本網頁上的一模一樣,方便保存):

實驗 AD轉換.docx (104.09 KB, 下載次數: 228)

作者: 小黑屋@ 時間: 2018-8-18 17:16
分析的很好

作者: qwercxf 時間: 2018-9-26 13:52
雞肋，食之無味，棄之可惜

作者: 歲月留痕 時間: 2018-10-12 22:07
#include "ad_12c.h"unsigned char ch=0;unsigned int AD_value[10]={0};unsigned int AD_data[3]={0};void init_AD(){ P1ASF=0X07; ADC_RES=0; ADC_RESL=0; ADC_CONTR=(ADC_POWER|ADC_SPEEDLL|ADC_START)&(~ADC_FLAG)|ch; EA=1; EADC=1;}void AD_areg(){ unsigned char i=0; unsigned int sum=0; for(i=0;i<10;i++) { sum=sum+AD_value[i]; } AD_data[ch]=sum/10; }void ADC_inter()interrupt 5{ static unsigned char i=0; ADC_CONTR&=~ADC_FLAG; AD_value[i]=ADC_RES; AD_value[i]=(AD_value[i]<<2)+(ADC_RESL&3); ADC_CONTR=(ADC_POWER|ADC_SPEEDLL|ADC_START)|ch; i++; if(i>9) { i=0; AD_areg(); ch++; if(ch==3)ch=0; }

作者: 十大撒大多 時間: 2019-12-25 10:39
出來的數據為什么不對

作者: 2495137000 時間: 2021-8-13 09:31
這個咋仿真

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