STC系列单片机内部AD的应用

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    STC89LE52AD54AD58AD516AD这几款89系列的STC单片机内部自带有88位的AD转换器,分布在P1口的8位上,当时钟在40MHz以下时,每17个机器周期可完成一次AD转换。

         AD相关的几个寄存器如表1所示。

1 STC89系列单片机AD相关寄存器

名称

地址

功能描述

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

复位值

P1_ADC_EN

97H

允许P1.X成为AD

AD_P17

AD_P16

AD_P15

AD_P14

AD_P13

AD_P12

AD_P11

AD_P10

0000 0000

ADC_CONTR

C5H

AD转换控制寄存器

--

--

--

ADC_FLAG

ADC_START

CHS2

CHS1

CHS0

xxx0 0000

ADC_DATA

C6H

AD转换结果寄存器

--

--

--

--

--

--

--

--

0000 0000

         P1_ADC_ENP1.X口的AD使能寄存器。

                   相应位设置为“1”时,对应的P1. X口作为AD转换使用,内部上拉电阻自动断开。

         ADC_CONTRAD 转换控制寄存器。

                   ADC_STARTAD转换启动控制位,设置为“1”时,AD开始转换。

                  ADC_FLAGAD转换结束标志位,当AD转换完成后,ADC_FLAG=1

                   CHS2CHS1CHS0:为模拟输入通道选择,如表2所示。

2  STC89系列单片机AD模拟通道选择设置

CHS2

CHS1

CHS0

模拟输入通道选择

0

0

0

选择P1.0作为AD输入来用

0

0

1

选择P1.1作为AD输入来用

0

1

0

选择P1.2作为AD输入来用

0

1

1

选择P1.3作为AD输入来用

1

0

0

选择P1.4作为AD输入来用

1

0

1

选择P1.5作为AD输入来用

1

1

0

选择P1.6作为AD输入来用

1

1

1

选择P1.7作为AD输入来用

    ADC_DATAAD 转换结果寄存器。模拟/数字转换结果计算公式如下:

结果=256×Vin / Vcc

         Vin为模拟输入通道输入电压,Vcc为单片机实际工作电压,用单片机工作电压作为模拟参考电压。

         下面一个例程演示STC89LE516AD/X2系列单片机的A/D转换功能。 时钟11.0592MHz 转换结果以16进制形式输出到串行口,可以用串行口调试程序观察输出结果。(本代码摘自宏晶科技芯片手册,经作者调试可正常运行)

         新建文件part3.4.5.c,程序代码如下:

                  #include <reg52.H>

#include <intrins.H>

// 定义与 ADC 有关的特殊功能寄存器

sfr P1_ADC_EN = 0x97; //A/D转换功能允许寄存器

sfr ADC_CONTR = 0xC5; //A/D转换控制寄存器

sfr ADC_DATA = 0xC6;  //A/D转换结果寄存器

typedef unsigned char INT8U;

typedef unsigned int INT16U;

void delay(INT8U delay_time) // 延时函数

{

         INT8U n;

         INT16U m;

         for (n=0;n<delay_time;n++)

                  {

                            for(m=0;m<10000;m++);

                  }

}

void initiate_RS232(void)  //串口初始化

{

         ES = 0;        // 禁止串口中断

         SCON = 0x50;   // 0101,0000 8 位数据位, 无奇偶校验

         T2CON = 0x34;  // 00110100 T2 作为波特率发生器

         RCAP2H = 0xFF; // 时钟11.0592MHz, 9600 波特率

         RCAP2L = 0xDB;

         ES = 1;        // 允许串口中断

}

void Send_Byte(INT8U one_byte) // 发送一个字节

{

         TI = 0;        // 清零串口发送中断标志

         SBUF = one_byte;

         while (TI == 0);

         TI = 0;        // 清零串口发送中断标志

}

INT8U get_AD_result(INT8U channel)

{

         INT8U AD_finished = 0; // 存储 A/D 转换标志

         ADC_DATA = 0;

         ADC_CONTR = channel; // 选择 A/D 当前通道

         delay(1);                      //使输入电压达到稳定

         ADC_CONTR |= 0x08; //0000,1000 ADC_START = 1, 启动A/D 转换

         AD_finished = 0;

         while ( AD_finished == 0 ) // 等待A/D 转换结束

         {

                  AD_finished = (ADC_CONTR & 0x10); //0001,0000, ADC_FLAG ==1测试A/D                  换结束否

         }

         ADC_CONTR &= 0xF7; //1111,0111 ADC_START = 0, 关闭A/D 转换,

         return (ADC_DATA); // 返回 A/D 转换结果

}

void main()

{

         initiate_RS232();

         P1 = P1 | 0x63; // 0110,0011,要设置为 A/D 转换的P1.x ,先设为高

         P1_ADC_EN = 0x63; //0110,0011, P1 P1.0,P1.1,P1.5,P1.6 设置为 A/D 转换输入脚

         // 断开P1.0,P1.1,P1.5,P1.6 内部上拉电阻

         while(1)

         {

                  Send_Byte(get_AD_result(0)); //P1.0 A/D 当前通道, 测量并发送结果

                  delay(0x200);

                  Send_Byte(get_AD_result(1)); //P1.1 A/D 当前通道, 测量并发送结果

                  delay(0x200);

                  Send_Byte(get_AD_result(5)); //P1.5 A/D 当前通道, 测量并发送结果

                  delay(0x200);

                  Send_Byte(get_AD_result(6)); //P1.6 A/D 当前通道, 测量并发送结果

                  delay(0x200);

                  Send_Byte(0); // 连续发送 4 00H, 便于观察输出显示

                  Send_Byte(0);

                  Send_Byte(0);

                  Send_Byte(0);

                  delay(0x200); // 延时

                  delay(0x200);

                  delay(0x200);

                  delay(0x200);

                  delay(0x200);

                  delay(0x200);

         }

}

    知识点:typedef#define的区别

              typedef:类型定义,其功能是用户为已有数据类型取“别名

              如:typedef  int  INT; 意思是将int重新定义为INT,以后使用INT a;就相当于int       a

       typedef定义数组、指针、结构等类型将带来很大的方便,不仅使程序书写简单,而且使意义更为明确,因而增强了可读性。例如:typedef int a[10];表示a是整型数组类型,数组长度为10,然后就可用a定义变量,如:a s1s2;完全等效于:int s1[10]s2[10]

define:宏定义。

       如:#define PI 3.14 意思是以后程序中出现PI的地方将用3.14代替,这个替换是在编译预处理阶段完成的,注意#define最后没有分号,否则编译时将分号一同带入PI中。

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