AD转换及多位数码显示实验.doc

课 程：微处理器原理与应用 课 时：4学时 教学环境：单片机实验室 教学方法：讲解相关内容，指导学生实验 实验四 A/D转换及多位数码显示实验 一、目的、任务和要求 1.1 实验目的 1. 掌握8051单片机控制的多位数码显示器电路的设计方法、程序结构和编程方法。 2. 掌握LED动态扫描显示器的扫描方法和程序结构，同时进一步掌握单片机扩展I/O接口、定时中断的应用和编程方法。 3. 掌握8051单片机控制的A/D转换电路的硬件设计、程序结构和编程方法。 4. 掌握ADC0809芯片的工作原理和完成A/D转换的三种等待工作方式以及三种工作方式下的硬件电路和程序结构的设计方法 1.2 实验任务 搭建一个单片机控制的A/D转换及多位数码显示电路，编写并调试通过一个能实现单路A/D转换和数码显示的程序。本实验采用七段LED数码管来显示A/D转换后的数值。 1.3实验要求 通过利用8051单片机的并行扩展功能和采用ADC0809芯片，搭建一个A/D转换电路，采用七段LED数码管来显示A/D转换后的数值。设计并调试通过相应的程序。 二、 实验设备和器件 2.1实验设备 （1）微型计算机（PC机）(装配相关软件)，（2）单片机实验箱或开发板。 2.2电路元器件 本实验采用Protues仿真软件搭建一个简单的单片机系统电路，进行电路仿真分析，不需要实际的元器件。若实验采用实验箱或万能板(或面包板)搭建电路，则需要如下元器件： ADC0809，74LS02，10kΩ电位器、七段LED数码管，74HC595、三极管9013、LED限流电阻、软导线等。学生可自己在课后搭建电路进行实验，并与仿真实验比较。 三、实验内容及步骤 3.1参考电路与程序代码 1．单片机控制ADC0809芯片的A/D转换参考电路 该电路图是在80C51单片机最小系统的基础上，通过并行总线扩展ADC0809芯片，再将电位器的输出模拟电压信号接ADC0809的模拟信号输入端，同时采用扩展的方法接入一个多位7段LED数码显示器。如图6.1所示。 如图6.1（A）所示，8051数据线P0.1~P0.7连接0809数据口OUT8~OUT0，8051地址线P2.0~P2.2连接0809模拟输入信号的地址线ADDA~ADDC，8051地址线P2.7与读写控制线/RD、/WR通过或非门芯片74LS02连接0809的启动转换信号START、模拟输入端地址锁存信号ALE和转换输出控制端OE，0809的外接时钟信号CLOCK由8051单片机的ALE信号提供，0809的AD转换结束信号EOC接8051的P3.5脚(查询方式用)。AD转换后的数据由8051串口和串并转换芯片74HC595送至LED数码管的段码数据线，8051的P1.0~P1.4脚作为位数据线经过三极管驱动器连接数码管的阳极。 也可以如图6.1B所示，ADC0809和数码显示电路都通过并行总线来扩展，由于8051总线是数据地址复用总线，当地址空间紧缺时可用74LS373芯片来完成总线解复用和增加一些地址空间。 2．单片机控制ADC0809芯片的AD转换电路的参考程序代码 (1) 图6.1（A）电路的参考程序代码 PORT7 EQU 7FFFH ；通道7启动地址 ORG 0000H LJMP START ORG 0100H START: MOV SCON,#00H MOV R3,#50 ；设置显示循环变量的初值 LOOP: NOP MOV DPTR,#PORT7 MOVX @DPTR,A ；启动通道7 MOV R2,#250 DJNZ R2,$ ；等待方式读 MOVX A,@DPTR ；读AD转换结果 MOV B,#100 ；以下完成二－十进制转换 DIV AB MOV 30H,A ；存百位 MOV A,#10 XCH A,B DIV AB MOV 31H,A