单片机实习报告-数字电压表

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1、电气信息工程学院单片机实习报告课题名称：数字电压表专业：自动化姓名：曾涛班级学号：08-1-33指导教师：刘海波成绩：二○一一年七月一日-17-目录一、题目及设计要求-3-二、实验内容-3-三、实验原理-3-1、用电位计提供模拟电压-3-2、用串行A/DTLC2543采集电压-4-3、串行显示595完成LED显示-6-四、设计程序：-9-1、汇编语言：-9-2、C语言：-12-五、调试过程及测试结果-15-六、实习心得-16-七、参考文献-17--17-一、题目及设计要求1、题目：数字电压表2、掌握单片机设计原理，SPI总线

2、原理，利用A/D转换器设计一数字电压表，量程为0—+5.0000，通过五位数码管显示。二、实验内容1、用电位计提供模拟电压2、用串行A/DTLC2543采集电压3、利用串行显示595完成LED显示当前电压值三、实验原理1、用电位计提供模拟电压原理：电位计或称电压计，也称为可变电阻器，通常被制造成不管使用多久均能维持原有的特性，若当位置传感器使用，电位计可以是直线或旋转式位置传感器。电位计输出一个电压值，其正比于沿着可变电阻器之滑动器的位置。因为温度变化、磨耗及滑动器与可变电阻器之间的污垢均会造成电阻变化，影响电位计的精度，因

3、此，电位计-17-有太低的准确度。由于材料的发展，特别是在导电性塑料，使得电位计在使用很长时间后仍可以维持原有特性，同时也改进它们的性能。2、用串行A/DTLC2543采集电压原理：引脚图：控制字格式的设置：-17-控制字为从DATAINPUT端串行输入的8位数据，它规定了TLC2543要转换的模拟量通道、转换后的输出数据长度、输出数据的格式。其中高4位(D7～D4)决定通道号，对于0通道至10通道，该4位分别为0000～1010H，当为1011～1101时，用于对TLC2543的自检，分别测试(VREF＋＋VREF－)/2

4、、VREF－、VREF＋的值，当为1110时，TLC2543进入休眠状态。低4位决定输出数据长度及格式，其中D3、D2决定输出数据长度，01表示输出数据长度为8位，11表示输出数据长度为16位，其他为12位。D1决定输出数据是高位先送出，还是低位先送出，为0表示高位先送出。D0决定输出数据是单极性(二进制)还是双极性(2的补码)，若为单极性，该位为0，反之为1。转换过程：上电后，片选CS必须从高到低，才能开始一次工作周期，此时EOC为高，输入数据寄存器被置为0，输出数据寄存器的内容是随机的。开始时，CS片选为高，I/OCLO

5、CK、DATAINPUT被禁止，DATAOUT呈高阻状，EOC为高。使CS变低，I/OCLOCK、DATAINPUT使能，DATAOUT脱离高阻状态。12个时钟信号从I/OCLOCK端依次加入，随着时钟信号的加入，控制字从DATAINPUT一位一位地在时钟信号的上升沿时被送入TLC2543(高位先送入)，同时上一周期转换的A/D数据，即输出数据寄存器中的数据从DATAOUT一位一位地移出。TLC2543收到第4个时钟信号后，通道号也已收到，此时TLC2543开始对选定通道的模拟量进行采样，并保持到第12个时钟的下降沿。在第1

6、2个时钟下降沿，EOC变低，开始对本次采样的模拟量进行A/D转换，转换时间约需10μs，转换完成后EOC变高，转换的数据在输出数据寄存器中，待下一个工作周期输出。此后，可以进行新的工作周期。-17-TLC2543与89C52单片机接口原理图：3、串行显示595完成LED显示原理：-17-每位LED显示器段选线和74HC595的并行输出端相连，每一位可以独立显示在多位LED显示时，为了简化电路，降低成本，节省系统资源，将所有的N位段选码并联在一起，由一片74HC595控制。由于所有LED的段选码皆由一个74HC595并行输出口

7、控制，因此，在每一瞬间，N位LED会显示相同的字符。想要每位显示不同的字符，就必须采用扫描的方法，即在每一瞬间只使用一位显示字符。在此瞬间，74HC595并行输出口输出相应字符段选码，而位选则控制I/O口在该显示位送入选通电平，以保证该位显示相应字符。如此轮流，使每位分时显示该位应显示字符。由于74HC595具有锁存功能，而且串行输入段选码需要一定时间，因此，不需要延时，即可形成视觉暂留效果。段选码由五片74HC595控制，段选数据由74HC595的SER引脚串行输入，由于输出使能时钟RCLK并接在一起，因此，五片74HC5

8、95并行输出端同时输出。而五个LED位选信号也并接在一起，因此，一次可以同时点亮五位LED。此过程类似于静态显示。每片74HC595并行输出端并接8位LED，用于扫描输出，此过程类似于动态扫描过程。此方法运用5片74HC595，n条位选信号，即可实现3n位LED显示。此种方法实现多位LED