STC系列单片机内部AD的应用

STC系列单片机内部AD的应用

STC89LE52AD、54AD、58AD、516AD这几款89系列的STC单片机内部自带有8路8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。 与AD相关的几个寄存器如表1所示。

表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口	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_EN：P1.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_CONTR：AD 转换控制寄存器。

ADC_START：AD转换启动控制位，设置为“1”时，AD开始转换。

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

CHS2、CHS1、CHS0：为模拟输入通道选择，如表2所示。

表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_DATA：AD 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;
// 0011，0100， 由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 令 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转 换结束否

}

ADC_CONTR &= 0xF7; //1111,0111 令 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 口,先设为高

P1_ADC_EN = 0x63; //0110,0011, P1 的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 为 A/D 当前通道, 测量并发送结果

delay(0x200);

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

delay(0x200);

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

delay(0x200);

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

delay(0x200);

Send_Byte(0); // 连续发送 4 个 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与#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；

用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 s1，s2；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。