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單片機+ADC0832實現量程0~25V數字電壓表的仿真程序設計

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第一次接觸模數轉換，做了這么一個小仿真，測量0~25V的輸入電壓，以4位數（兩位小數）的形式顯示在一個四位共陽數碼管上，測量誤差不大于0.1V。
ADC0832只是一個對0~5V電壓進行模擬轉數字的器件，分辨率8位，即有從0到255個擋位，每一檔約為（5/255）V，即0.02V，為了實現0~25V的轉換，先將待測電壓通過電位器（滑動電阻）縮小5倍，保證其始終處于0~5V內再輸入ADC0832（ADC0832實際轉換的模擬量在0~5V之內），然后再將ADC0832轉換后的數值*5，即可獲知待測電壓的實際值。


但這種取巧的方式雖然能在不換器件的前提下實現量程的擴充，但缺陷是誤差值也隨之放大（因為先把電壓通過電位器幾乎零誤差的縮小1/5，然后再把ADC0832的轉換結果放大5倍），ADC0832的誤差值大約0.02V，電壓表實際測量的誤差值大約0.1V

仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

源碼：
  1. #include<reg51.h>
  2. #include<intrins.h>

  4. sbit CS=P3^5;
  5. sbit CLK=P3^3;
  6. sbit DI=P3^4;
  7. sbit DO=P3^4;
  8. sbit dot=P0^5;      //小數點

  10. unsigned char dat=0x00;
  11. unsigned char nums[]={0x00,0x00,0x00,0x00};
  12. unsigned char channel;      //轉換通道
  13. unsigned char LEDS[]={0xA0,0xBB,0x62,0x2A,0x39,0x2C,0x24,0xB8,0x20,0x28};       //共陽4位數碼管段碼，字符顯示從'0'到'9'

  15. unsigned char ADC0832(unsigned char channel)        //模數轉換
  16. {
  17.     unsigned char i;
  18.     unsigned char x=0x00;
  19.     unsigned char y=0x00;

  21.     CLK=0;      //初始化
  22.     DI=1;
  23.     _nop_();
  24.     CS=0;
  25.     _nop_();
  26.     CLK=1;
  27.     _nop_();

  29.     if(channel==0x00)       //通道選擇
  30.     {       //通道0
  31.         CLK=0;
  32.         DI=1;
  33.         _nop_();
  34.         CLK=1;
  35.         _nop_();
  36.         CLK=0;
  37.         DI=0;
  38.         _nop_();
  39.         CLK=1;
  40.         _nop_();
  41.     }
  42.     else        //通道1
  43.     {
  44.         CLK=0;
  45.         DI=1;
  46.         _nop_();
  47.         CLK=1;
  48.         _nop_();
  49.         CLK=0;
  50.         DI=1;
  51.         _nop_();
  52.         CLK=1;
  53.         _nop_();
  54.     }

  56.     CLK=0;
  57.     DI=1;
  58.     for(i=0;i<8;i++)        //讀取ADC0832輸出的前8位數據
  59.     {
  60.         x<<=1;
  61.         _nop_();
  62.         CLK=1;
  63.         _nop_();
  64.         CLK=0;
  65.         if(DO==1)
  66.         {
  67.             x|=0x01;
  68.         }
  69.         else
  70.         {
  71.             x|=0x00;
  72.         }
  73.     }
  74.     for(i=0;i<8;i++)        //讀取ADC0832輸出的后8位數據
  75.     {
  76.         y>>=1;
  77.         if(DO==1)
  78.         {
  79.             y|=0x80;
  80.         }
  81.         else
  82.         {
  83.             y|=0x00;
  84.         }
  85.         _nop_();
  86.         CLK=1;
  87.         _nop_();
  88.         CLK=0;
  89.     }
  90.     if(x==y)        //校驗，比較前8位與后8位的值
  91.     {
  92.         dat=x;
  93.     }
  94.     _nop_();
  95.     CS=1;       //釋放ADC0832
  96.     DO=1;
  97.     CLK=1;
  98.     return dat;
  99. }

  101. void Convert(unsigned char dat0)        //數據處理
  102. {
  103.     unsigned int x;
  104.     x=dat0*0.0196*100*5;
  105.     nums[0]=x/1000;
  106.     nums[1]=x%1000/100;
  107.     nums[2]=x%1000%100/10;
  108.     nums[3]=x%1000%100%10;
  109. }

  111. void Delay()        //數碼管顯示
  112. {
  113.     unsigned char i,j;
  114.     for(i=0;i<1;i++)
  115.     {
  116.         for(j=0;j<121;j++);
  117.     }
  118. }

  120. void Display()
  121. {
  122.     P0=LEDS[nums[0]];
  123.     P2=0xFE;
  124.     Delay();
  125.     P2=0xFF;

  127.     P0=LEDS[nums[1]];
  128.     dot=0;
  129.     P2=0xFD;
  130.     Delay();
  131.     P2=0xFF;

  133.     P0=LEDS[nums[2]];
  134.     P2=0xFB;
  135.     Delay();
  136.     P2=0xFF;

  138.     P0=LEDS[nums[3]];
  139.     P2=0xF7;
  140.     Delay();
  141.     P2=0xFF;
  142. }

  144. void main()
  145. {
  146.     while(1)
  147.     {
  148.         dat=ADC0832(channel);
  149.         Convert(dat);
  150.         Display();
  151.     }
  152. }
復制代碼



上圖仿真工程文件和.c文件51hei附件下載:
ADC0832數字電壓表（0~25V）.zip (43.82 KB, 下載次數: 177)

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來自 2#
ID:262 發表于 2022-9-19 22:16 | 只看該作者
634658537 發表于 2022-9-19 15:54
仿真圖為什么打不開

要用Proteus8.8版本,你看我用這個版本的打開效果,動圖

51hei.gif (315.33 KB, 下載次數: 129)

51hei.gif
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板凳
ID:1011897 發表于 2022-4-14 15:46 | 只看該作者
您好  如果我想制成0-200的 縮小40倍嗎  精度我這把可以不考慮 1v都可以 需要怎么修改程序
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地板
ID:622274 發表于 2022-9-19 15:54 | 只看該作者
仿真圖為什么打不開
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5#
ID:579397 發表于 2022-9-20 00:55 | 只看該作者
kinghhback 發表于 2022-4-14 15:46
您好  如果我想制成0-200的 縮小40倍嗎  精度我這把可以不考慮 1v都可以 需要怎么修改程序

是的，把R1 R2的電阻修改，用分壓公式

數據修改如下：
void Convert(unsigned char dat0)        //數據處理
{
    unsigned int x;
    x=dat0*0.0196*100*5;
    nums[0]=x/1000;
    nums[1]=x%1000/100;
    nums[2]=x%1000%100/10;
    nums[3]=x%1000%100%10;
}
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6#
ID:183990 發表于 2024-7-9 21:27 | 只看該作者
你好，問下10V一下10位數的0如何不顯示呢
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