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单片机+ADC0832实现量程0~25V数字电压表的仿真程序设计

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ID:825513 发表于 2021-9-19 12:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
第一次接触模数转换，做了这么一个小仿真，测量0~25V的输入电压，以4位数（两位小数）的形式显示在一个四位共阳数码管上，测量误差不大于0.1V。
ADC0832只是一个对0~5V电压进行模拟转数字的器件，分辨率8位，即有从0到255个挡位，每一档约为（5/255）V，即0.02V，为了实现0~25V的转换，先将待测电压通过电位器（滑动电阻）缩小5倍，保证其始终处于0~5V内再输入ADC0832（ADC0832实际转换的模拟量在0~5V之内），然后再将ADC0832转换后的数值*5，即可获知待测电压的实际值。


但这种取巧的方式虽然能在不换器件的前提下实现量程的扩充，但缺陷是误差值也随之放大（因为先把电压通过电位器几乎零误差的缩小1/5，然后再把ADC0832的转换结果放大5倍），ADC0832的误差值大约0.02V，电压表实际测量的误差值大约0.1V

仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）
Snipaste_2021-09-19_12-25-31.png
源码：
  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;      //小数点

  10. unsigned char dat=0x00;
  11. unsigned char nums[]={0x00,0x00,0x00,0x00};
  12. unsigned char channel;      //转换通道
  13. unsigned char LEDS[]={0xA0,0xBB,0x62,0x2A,0x39,0x2C,0x24,0xB8,0x20,0x28};       //共阳4位数码管段码，字符显示从'0'到'9'

  15. unsigned char ADC0832(unsigned char channel)        //模数转换
  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)       //通道选择
  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++)        //读取ADC0832输出的前8位数据
  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++)        //读取ADC0832输出的后8位数据
  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)        //校验，比较前8位与后8位的值
  91.     {
  92.         dat=x;
  93.     }
  94.     _nop_();
  95.     CS=1;       //释放ADC0832
  96.     DO=1;
  97.     CLK=1;
  98.     return dat;
  99. }

  101. void Convert(unsigned char dat0)        //数据处理
  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()        //数码管显示
  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. }
复制代码

51hei.png

上图仿真工程文件和.c文件51hei附件下载:
ADC0832数字电压表（0~25V）.zip (43.82 KB, 下载次数: 176)

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ID:262 发表于 2022-9-19 22:16 | 显示全部楼层
634658537 发表于 2022-9-19 15:54
仿真图为什么打不开

要用Proteus8.8版本,你看我用这个版本的打开效果,动图
51hei.gif
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ID:1011897 发表于 2022-4-14 15:46 | 显示全部楼层
您好  如果我想制成0-200的 缩小40倍吗  精度我这把可以不考虑 1v都可以 需要怎么修改程序
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ID:622274 发表于 2022-9-19 15:54 | 显示全部楼层
仿真图为什么打不开
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ID:579397 发表于 2022-9-20 00:55 | 显示全部楼层
kinghhback 发表于 2022-4-14 15:46
您好  如果我想制成0-200的 缩小40倍吗  精度我这把可以不考虑 1v都可以 需要怎么修改程序

是的，把R1 R2的电阻修改，用分压公式

数据修改如下：
void Convert(unsigned char dat0)        //数据处理
{
    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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ID:183990 发表于 2024-7-9 21:27 | 显示全部楼层
你好，问下10V一下10位数的0如何不显示呢
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