STC單片機教學(xué)系統(tǒng)編程指導(dǎo)書-深大

圖4.7是STC15系列單片機的ADC邏輯圖，從圖中可以看出，ADC0-7的模擬量輸入通過模擬多路開關(guān)傳送到比較器，在比較器中將數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（DAC）提供的模擬量與輸入的模擬量進行比較，將比較結(jié)果保存到逐次比較寄存器作為轉(zhuǎn)換結(jié)果。A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，最終的轉(zhuǎn)換結(jié)果保存到結(jié)果奇存器ADC_RES和ADC_RESL，同時，ADC控制奇存器ADCCONTR中的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束標志位ADC_FLAG置位，以供程序查詢。圖STYLEREF1\s4.SEQ圖\*ARABIC\s17STC15系列單片機ADC邏輯電路如果設(shè)置ADRJ=0，可以使用下面公式計算10位轉(zhuǎn)換結(jié)果：ADC_RES如果設(shè)置ADRJ=1，可以使用下面公式計算10位轉(zhuǎn)換結(jié)果：ADC_RESL式中，Vin為模擬輸入通道的輸入電壓，V4.3.2程序示例：A/D電壓檢測下面給出使用單片機片上ADC模塊測量工作電源電壓Vcc的程序，經(jīng)實際測試，輸出數(shù)值約為4.86，電壓讀數(shù)隨USB接口的松緊變化而上下浮動。程序分析：使用ADC通道0檢測電源電壓，并采用查詢法逐次查詢ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果，然后控制數(shù)碼管最右側(cè)三位顯示電壓數(shù)值。#defineMAIN_Fosc 11059200L #include "STC15Fxxxx.H"#defineDIS_DOT 0x20#defineDIS_BLACK 0x10#defineDIS_ 0x11#defineP1n_pure_input(bitn) P1M1|=(bitn), P1M0&=~(bitn)#defineLED_TYPE0x00 //數(shù)碼管類型,0x00共陰,0xFF共陽#define Timer0_Reload (65536UL-(MAIN_Fosc/1000)) //Timer0中斷頻率,1000次/秒u8codet_display[]={ 0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71,//0-9A-F 0x00,0x40,0x76,0x1E,0x70,0x38,0x37,0x5C,0x73,0x3E,0x78,0x3d,0x67,0x50,0x37,0x6e,//全黑-HJKLNoPUtGQrMy 0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF,0x46//0.1.2.3.4.5.6.7.8.9.-1};u8codeT_COM[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80}; //位碼sbit P_HC595_SER=P4^0; //pin14 SER datainputsbit P_HC595_RCLK=P5^4; //pin12 RCLk store(latch)clocksbit P_HC595_SRCLK=P4^3; //pin11 SRCLK Shiftdataclocku8 LED8[8]; //顯示緩沖u8 display_index; //顯示位索引bit B_1ms; //1ms標志u8 msecond;u16 Get_ADC10bitResult(u8channel); //channel=0~7voidmain(void){ u8 i; u16 j; //設(shè)置為準雙向口 P0M1=0; P0M0=0; P1M1=0; P1M0=0; P2M1=0; P2M0=0; P3M1=0; P3M0=0; P4M1=0; P4M0=0; P5M1=0; P5M0=0; P6M1=0; P6M0=0; P7M1=0; P7M0=0; display_index=0; P1ASF=0; //對內(nèi)部基準做ADC ADC_CONTR=0xE0; //90T,ADCpoweron AUXR=0x80; //定時器0設(shè)為：不分頻,16位自動重載 TH0=(u8)(Timer0_Reload/256); TL0=(u8)(Timer0_Reload%256); ET0=1; //Timer0interruptenable TR0=1; //Tiner0run EA=1; //打開總中斷 for(i=0;i<8;i++) LED8[i]=0x10; //上電消隱 while(1){ if(B_1ms){ //1ms到 B_1ms=0; if(++msecond>=200){ //200ms到 msecond=0; for(j=0,i=0;i<16;i++) j+=Get_ADC10bitResult(0); //讀內(nèi)部基準ADC,P1ASF=0,讀0通道 j=(u32)128000UL*16/j; //ADC=1024*Uref/Ux,則Ux=1024*Uref/ADC=1024*1.25/ADC=1280/ADC LED8[5]=j/100+DIS_DOT; //顯示MCU電壓值,計算時放大了100倍,電壓有兩位小數(shù). LED8[6]=(j%100)/10; LED8[7]=j%10; } } }}//查詢法讀一次ADC結(jié)果.u16 Get_ADC10bitResult(u8channel){//channel=0~7 ADC_RES=0; ADC_RESL=0; ADC_CONTR=(ADC_CONTR&0xe0)|0x08|channel; //啟動ADC NOP(4); while((ADC_CONTR&0x10)==0) ; //等待ADC轉(zhuǎn)換結(jié)束 ADC_CONTR&=~0x10; //清除ADC結(jié)束標志 return (((u16)ADC_RES<<2)|(ADC_RESL&3));}voidSend_595(u8dat){ u8 i; for(i=0;i<8;i++){ dat<<=1; P_HC595_SER=CY; P_HC595_SRCLK=1; P_HC595_SRCLK=0; }}voidDisplayScan(void){ Send_595(~LED_TYPE^T_COM[display_index]); //輸出位碼 Send_595(LED_TYPE^t_display[LED8[display_index]]); //輸出段碼 P_HC595_RCLK=1; P_HC595_RCLK=0; //鎖存輸出數(shù)據(jù) if(++display_index>=8) display_index=0; //8位結(jié)束回0}voidtimer0(void)interruptTIMER0_VECTOR{ DisplayScan(); //1ms掃描顯示一位 B_1ms=1; //1ms標志}4.3.4實驗任務(wù)實驗?zāi)康模菏煜eilC整體編程環(huán)境以及MCU程序開發(fā)流程；了解A/D模塊的工作原理以及編程結(jié)構(gòu)；學(xué)習(xí)A/D模塊的編程技術(shù)。實驗內(nèi)容：基本實驗1：使用單片機內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換功能實現(xiàn)ADC鍵盤，鍵盤一共有4個有效按鈕，分別對應(yīng)4盞LED。當(dāng)按下按鈕1時，切換第1盞LED燈的熄滅或亮起狀態(tài)；其他按鈕的控制規(guī)律與此類似。（提示：可用P1ASF=0x10;設(shè)置引腳P1.4為ADC模擬輸入端口）基本實驗2：設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)ADC鍵盤，鍵盤一共有10個有效按鈕，分別對應(yīng)0-9共10個數(shù)字，用戶按下按鍵后，數(shù)碼管顯示相應(yīng)數(shù)字?；緦嶒?：設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)ADC鍵盤，令數(shù)碼管高四位與低四位作為兩個獨立計數(shù)器的顯示器。初始狀態(tài)下，兩個計數(shù)器都是0，數(shù)碼管顯示“00000000”，按鍵0、1分別為高四位的加、減按鍵，按鍵2、3分別為低四位的加、減按鍵。當(dāng)計數(shù)器為0時，減按鍵無效。4.4單片機綜合實驗（3學(xué)時）實驗?zāi)康模菏煜eilC51編程開發(fā)環(huán)境和單片機程序的開發(fā)流程；考察綜合運用單片機知識，解決較復(fù)雜問題的能力。自行完成設(shè)計性實驗，培養(yǎng)獨立創(chuàng)新意識。實驗內(nèi)容：反應(yīng)測試游戲請使用2個按鍵、3位數(shù)碼管、1盞LED指示燈，實現(xiàn)反映測試游戲功能。游戲規(guī)則如下：設(shè)置1個準備按鈕、1個停止按鈕。游戲開始時按住準備按鈕，等待一段時間后（由程序隨機確定），點亮LED燈并立即開始計時，3位數(shù)碼管動態(tài)顯示持續(xù)時間。用戶應(yīng)迅速釋放被按下的準備按鈕，按下停止按鈕。當(dāng)停止鍵被按下時，計數(shù)立即停止，數(shù)碼管中顯示的數(shù)字保持不變作為反應(yīng)時間。當(dāng)準備按鈕被再次按下時，計時顯示清零，游戲重新開始。乒乓球游戲請使用4個按鍵、2位數(shù)碼管、4盞LED指示燈，實現(xiàn)兵乓球游戲功能。4個按鍵分別定義為“左擊球”、“右擊球”、“開始比賽”、“游戲重置”；亮起的LED表示乒乓球的位置，數(shù)碼管顯示當(dāng)前雙方的比分。游戲規(guī)則如下：按下1個按鍵后，游戲開始，此時如果按動左擊球鍵，則最左邊的LED亮起，并且從左邊開始不斷向右邊移動，當(dāng)最右側(cè)的LED亮起時，如果此時右擊球鍵按下，則LED從右邊又不斷向左邊移動，如果提前按下了“右擊球”按鈕，或者LED燈到達左邊之后還沒按下“右擊球”按鈕，則左邊數(shù)碼管加1。同理如果左邊出現(xiàn)了失誤，右側(cè)數(shù)碼管加1。每局游戲結(jié)束后，再次按下“開始比賽”鍵，重新開始新一輪比賽，但比分保持。在球打向右邊的過程中，“左擊球”鍵沒有作用，反之亦然。在游戲過程中如果按下了“游戲重置”鍵則游戲停止并且比分清零。有能力的同學(xué)可以考慮在每一次球被擊打后，小幅提高球的移動速度，以增加游戲的對抗性和趣味性。自行設(shè)計實驗要求使用中斷、AD轉(zhuǎn)換和I/O引腳基本操作，具有一定的趣味性并保證一定的實現(xiàn)難度?？偨Y(jié)單片機原理實驗課程是電子科學(xué)、測控技術(shù)及自動化等專業(yè)學(xué)生的重要實踐課程，也是培養(yǎng)動手能力、創(chuàng)新能力、適應(yīng)能力、團隊合作等綜