51單片機(jī)仿真PCF8591數(shù)字電壓表(程序帶詳細(xì)注釋)電壓0-5V

ID:404722 · 發(fā)表于 2019-2-3 22:40

在AT89C52系統(tǒng)中采用PCF8591芯片，測量0-5V范圍內(nèi)的直流電壓，并在2位數(shù)碼管上顯示電壓值。
仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

注釋很全的單片機(jī)源程序如下:

#include<reg52.h> //包含單片機(jī)寄存器的頭文件
#include <intrins.h>
#define AddWr 0x90 //PCF8591 地址
// 變量定義
unsigned char AD_CHANNEL=0;
unsigned char D[32];
sbit scl=P2^0; //I2C 時鐘
sbit sda=P2^1; //I2C 數(shù)據(jù)
bit ack; /*應(yīng)答標(biāo)志位*/
unsigned char date;
sbit C1=P2^6;//數(shù)碼管位選
sbit C2=P2^7;//數(shù)碼管位選
sbit Dp=P2^5;//小數(shù)點(diǎn)
table[10]={0x3f,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F}; //共陽極數(shù)碼管0~9顯示的數(shù)值表
unsigned int data dis[3]={0x00,0x00,0x00}; //用以計(jì)算存儲輸出電壓的3元素?cái)?shù)組
/*******************************************************************
起動總線函數(shù)
函數(shù)原型: void Start_I2c();
功能: 啟動I2C總線,即發(fā)送I2C起始條件.
********************************************************************/
void Start_I2c()
{
sda=1; /*發(fā)送起始條件的數(shù)據(jù)信號*/
_nop_();
scl=1;
_nop_(); /*起始條件建立時間大于4.7us,延時*/
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
sda=0; /*發(fā)送起始信號*/
_nop_(); /* 起始條件鎖定時間大于4μs*/
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
scl=0; /*鉗住I2C總線，準(zhǔn)備發(fā)送或接收數(shù)據(jù) */
_nop_();
_nop_();
}
/*******************************************************************
結(jié)束總線函數(shù)
函數(shù)原型: void Stop_I2c();
功能: 結(jié)束I2C總線,即發(fā)送I2C結(jié)束條件.
********************************************************************/
void Stop_I2c()
{
sda=0; /*發(fā)送結(jié)束條件的數(shù)據(jù)信號*/
_nop_(); /*發(fā)送結(jié)束條件的時鐘信號*/
scl=1; /*結(jié)束條件建立時間大于4μs*/
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
sda=1; /*發(fā)送I2C總線結(jié)束信號*/
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
}
/*******************************************************************
字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)
函數(shù)原型: void I2C_SendByte(UCHAR c);
功能: 將數(shù)據(jù)c發(fā)送出去,可以是地址,也可以是數(shù)據(jù),發(fā)完后等待應(yīng)答,并對
此狀態(tài)位進(jìn)行操作.(不應(yīng)答或非應(yīng)答都使ack=0)
發(fā)送數(shù)據(jù)正常，ack=1; ack=0表示被控器無應(yīng)答或損壞。
********************************************************************/
void I2C_SendByte(unsigned char c)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++) /*要傳送的數(shù)據(jù)長度為8位*/
{
if((c<<i)&0x80)sda=1; /*判斷發(fā)送位*/
else sda=0;
_nop_();
scl=1; /*置時鐘線為高，通知被控器開始接收數(shù)據(jù)位*/
_nop_();
_nop_(); /*保證時鐘高電平周期大于4μs*/
_nop_();
_nop_();
_nop_();
scl=0;
}
_nop_();
_nop_();
sda=1; /*8位發(fā)送完后釋放數(shù)據(jù)線，準(zhǔn)備接收應(yīng)答位*/
_nop_();
_nop_();
scl=1;
_nop_();
_nop_();
_nop_();
if(sda==1)ack=0;
else ack=1; /*判斷是否接收到應(yīng)答信號*/
scl=0;
_nop_();
_nop_();
}
/*******************************************************************
字節(jié)數(shù)據(jù)接收函數(shù)
函數(shù)原型: UCHAR I2C_RcvByte();
功能: 用來接收從器件傳來的數(shù)據(jù),并判斷總線錯誤(不發(fā)應(yīng)答信號)，
發(fā)完后請用應(yīng)答函數(shù)應(yīng)答從機(jī)。
********************************************************************/
unsigned char I2C_RcvByte()
{
unsigned char retc=0,i;
sda=1; /*置數(shù)據(jù)線為輸入方式*/
for(i=0;i<8;i++)
{
_nop_();
scl=0; /*置時鐘線為低，準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)位*/
_nop_();
_nop_(); /*時鐘低電平周期大于4.7μs*/
_nop_();
_nop_();
_nop_();
scl=1; /*置時鐘線為高使數(shù)據(jù)線上數(shù)據(jù)有效*/
_nop_();
_nop_();
retc=retc<<1;
if(sda==1)retc=retc+1; /*讀數(shù)據(jù)位,接收的數(shù)據(jù)位放入retc中 */
_nop_();
_nop_();
}
scl=0;
_nop_();
_nop_();
return(retc);
}
/********************************************************************
應(yīng)答子函數(shù)
函數(shù)原型: void Ack_I2c(bit a);
功能: 主控器進(jìn)行應(yīng)答信號(可以是應(yīng)答或非應(yīng)答信號，由位參數(shù)a決定)
********************************************************************/
void Ack_I2c(bit a)
{
if(a==0)sda=0; /*在此發(fā)出應(yīng)答或非應(yīng)答信號 */
else sda=1; /*0為發(fā)出應(yīng)答，1為非應(yīng)答信號 */
_nop_();
_nop_();
_nop_();
scl=1;
_nop_();
_nop_(); /*時鐘低電平周期大于4μs*/
_nop_();
_nop_();
_nop_();
scl=0; /*清時鐘線，住I2C總線以便繼續(xù)接收*/
_nop_();
_nop_();
}
/************************************************************
* 函數(shù)名 : Pcf8591_DaConversion
* 函數(shù)功能 : PCF8591的輸出端輸出模擬量
* 輸入 : addr（器件地址），channel（轉(zhuǎn)換通道），value（轉(zhuǎn)換的數(shù)值）
* 輸出 : 無
******************* *****************************************/
bit Pcf8591_DaConversion(unsigned char addr,unsigned char channel, unsigned char Val)
{
Start_I2c(); //啟動總線
I2C_SendByte(addr); //發(fā)送器件地址
if(ack==0)return(0);
I2C_SendByte(0x40|channel); //發(fā)送控制字節(jié)
if(ack==0)return(0);
I2C_SendByte(Val); //發(fā)送DAC的數(shù)值
if(ack==0)return(0);
Stop_I2c(); //結(jié)束總線
return(1);
}
/************************************************************
* 函數(shù)名 : Pcf8591_SendByte
* 函數(shù)功能 : 寫入一個控制命令
* 輸入 : addr（器件地址），channel（轉(zhuǎn)換通道）
* 輸出 : 無
************************************************************/
bit PCF8591_SendByte(unsigned char addr,unsigned char channel)
{
Start_I2c(); //啟動總線
I2C_SendByte(addr); //發(fā)送器件地址
if(ack==0)return(0);
I2C_SendByte(0x40|channel); //發(fā)送控制字節(jié)
if(ack==0)return(0);
Stop_I2c(); //結(jié)束總線
return(1);
}
/************************************************************
* 函數(shù)名 : PCF8591_RcvByte
* 函數(shù)功能 : 讀取一個轉(zhuǎn)換值
* 輸入 :
* 輸出 : dat
************************************************************/
unsigned char PCF8591_RcvByte(unsigned char addr)
{
unsigned char dat;
Start_I2c(); //啟動總線
I2C_SendByte(addr+1); //發(fā)送器件地址
if(ack==0)return(0);
dat=I2C_RcvByte(); //讀取數(shù)據(jù)0
Ack_I2c(1); //發(fā)送非應(yīng)答信號
Stop_I2c(); //結(jié)束總線
return(dat);
}
/*------------------------------------------------
串口初始化函數(shù)
------------------------------------------------*/
void init_com(void)
{
EA=1; //開總中斷
ES=1; //允許串口中斷
ET1=1;
TMOD=0x22; //定時器T1，在方式2中斷產(chǎn)生波特率
PCON=0x00; //SMOD=0
SCON=0x50; // 方式1 由定時器控制
TH1=0xfd; //波特率設(shè)置為9600
TL1=0xfd;
TR1=1; //開定時器T1運(yùn)行控制位
}
/*------------------------------------------------
延時函數(shù)
------------------------------------------------*/
void delay(unsigned char i)
{
unsigned char j,k;
for(j=i;j>0;j--)
for(k=125;k>0;k--);
}
/*------------------------------------------------
把讀取值轉(zhuǎn)換成一個一個的字符，給串口顯示
------------------------------------------------*/
void To_ascii(unsigned char num)
{
SBUF=num/100+'0';
delay(200);
SBUF=num/10%10+'0';
delay(200);
SBUF=num%10+'0';
delay(200);
}
/*------------------------------------------------
主函數(shù)
------------------------------------------------*/
main()
{
init_com();
while(1)
{
/********以下AD-DA處理*************/
PCF8591_SendByte(AddWr,0); //啟動轉(zhuǎn)換
D[0]=PCF8591_RcvByte(AddWr); //讀轉(zhuǎn)換完的數(shù)字信號，ADC0 模數(shù)轉(zhuǎn)換1 光敏電阻
/********以下將AD的值通過串口發(fā)送出去*************/
dis[1]=D[0]/51; //每刻度值為5/256V，所以電壓值為輸出的8位數(shù)字值*5/256V，計(jì)算輸出電壓的整數(shù)值
dis[2]=D[0]%51; //dis[2]位中間暫存數(shù)據(jù)位
dis[2]=dis[2]*10;
dis[0]=dis[2]/51; //計(jì)算輸出電壓的小數(shù)值
C1=1;
Dp=0; //打開小數(shù)點(diǎn)
P0=table[dis[0]]; //顯示整數(shù)部分及小數(shù)點(diǎn)
C1=0;
delay(10);
C2=1; //打開第二位數(shù)碼管
Dp=1; //關(guān)閉小數(shù)點(diǎn)
P0=table[dis[1]]; //顯示小數(shù)部分
C2=0;
// delay(200);
// To_ascii(D[0]);
/*SBUF='\n';
//delay(200);
if(RI)
{
date=SBUF; //單片機(jī)接受
SBUF=date; //單片機(jī)發(fā)送
RI=0;
}*/
}
}