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單片機控制實現ADC TLC549一路模擬電壓采集程序Proteus仿真

[復制鏈接]
ID:1086975 發表于 2023-7-8 20:57 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
使用proteus進行仿真：運用單片機（AT89C52、STM32、MSP430等）控制實現一路模擬電壓采集（ADC）
需實現以下功能：
1、電壓測量范圍0～5V
2、設置電壓上限4.5V，超過上限電壓紅色LED燈警示、蜂鳴器警示1S；
3、設置電壓下限0.5V，低于下限電壓黃色LED燈警示、蜂鳴器警示1S；
4、顯示實時測量電壓值、上下限電壓值，將采集到的電壓數據顯示在LCD1602液晶屏的第一行中間位置，上下限電壓值顯示在LCD1602液晶屏的第二行位置；
5、將學號后兩位顯示在液晶屏的右下角；
6、AD芯片選型：ADC0804，TLC549等。
在附件里還有一個可以自己計算可調的上下限電壓的python代碼。

仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）
51hei.gif 1.png
單片機源程序如下:
  1. #include <reg51.h>

  3. #define uchar unsigned char
  4. #define uint unsigned int

  6. sbit fengmingqi = P1^0;    // 蜂鳴器引腳定義
  7. sbit LED_red = P1^6;       // 紅色LED報警引腳定義
  8. sbit LED_yellow = P1^7;    // 黃色LED報警引腳定義
  9. sbit RS = P2^0;            // LCD控制引腳定義
  10. sbit RW = P2^1;            // LCD控制引腳定義
  11. sbit E = P2^2;             // LCD控制引腳定義
  12. sbit TLC549_CLK = P2^3;    // TLC549時鐘引腳定義
  13. sbit TLC549_CS = P2^4;     // TLC549片選引腳定義
  14. sbit TLC549_DO = P2^5;     // TLC549數據引腳定義

  16. uchar volt_h =  0xBF, volt_l = 0x68;   // 設置電壓上下限 4.5V 0.5V
  17. unsigned char s1[] = "21";             // 顯示學號字符串
  18. unsigned char s2[] = "2.05V 3.75V";      // 顯示電壓上下限字符串

  20. void delayms(uchar ms)
  21. {
  22.     uchar i;
  23.     while (ms--)
  24.         for (i = 0; i < 123; i++);   // 延時函數，以毫秒為單位
  25. }

  27. void delayus(uchar us)
  28. {
  29.     while (us--);                    // 延時函數，以微秒為單位
  30. }

  32. void w_com(uchar com)
  33. {
  34.     RS = 0;            // RS=0表示選擇指令寄存器
  35.     RW = 0;            // RW=0表示寫，RW=1表示讀
  36.     E = 1;             // 使能端
  37.     P0 = com;          // 指令代碼從P0口送出
  38.     E = 0;             // 下降沿執行
  39.     delayms(1);
  40. }

  42. void w_dat(uchar dat)
  43. {
  44.     RS = 1;            // RS=1表示選擇數據寄存器
  45.     RW = 0;
  46.     E = 1;
  47.     P0 = dat;          // 數據從P0口送出
  48.     E = 0;             // 下降沿執行
  49.     delayms(1);
  50. }

  52. void lcd_ini(void)
  53. {
  54.     delayms(10);
  55.     w_com(0x38);       // 功能設置：8位口2行
  56.     delayms(10);
  57.     w_com(0x0C);       // 顯示設置：開顯示，關光標，無閃爍
  58.     delayms(10);
  59.     w_com(0x06);       // 輸入模式：右移一格，地址加1
  60.     delayms(10);
  61.     w_com(0x01);       // 清顯示
  62.     delayms(10);
  63.     w_com(0x38);       // 功能設置：8位口2行
  64.     delayms(10);
  65. }

  67. uchar TLC549_ADC(void)
  68. {
  69.     uchar i, temp;
  70.     TLC549_CLK = 0;
  71.     TLC549_CS = 0;
  72.     for (i = 0; i < 8; i++)
  73.     {
  74.         temp <<= 1;
  75.         temp |= TLC549_DO;
  76.         TLC549_CLK = 1;
  77.         TLC549_CLK = 0;
  78.     }
  79.     TLC549_CS = 1;
  80.     delayus(20);
  81.     return temp;
  82. }

  84. void main(void)
  85. {
  86.     uint temp, d, i = 0, j = 0;
  87.     uchar digit1, digit2, digit3; // 個位數和小數點后兩位數的變量
  88.     lcd_ini();
  89.     w_com(0xC1);    // 第二行顯示電壓上下限
  90.     while (s2[j] != '\0')
  91.     {
  92.         w_dat(s2[j]);
  93.         j++;
  94.     }
  95.     w_com(0xCE);    // 第二行第14列顯示學號
  96.     while (s1[i] != '\0')
  97.     {
  98.         w_dat(s1[i]);
  99.         i++;
  100.     }
  101.     while (1)
  102.     {
  103.         temp = TLC549_ADC();
  104.         d = temp * 1.96;  // 基準電壓5V轉換為電壓值
  105.         
  106.         digit1 = d %1000 / 100;     // 計算個位數
  107.         digit2 = d %100 / 10;       // 計算小數點后第一位
  108.         digit3 = d %10;             // 計算小數點后第二位


  111.         w_com(0x84);
  112.         w_dat(digit1 + 0x30);      // 顯示電壓值個位
  113.         w_dat('.');                 // 顯示小數點
  114.         w_dat(digit2 + 0x30); // 顯示電壓值小數點后第一位
  115.         w_dat(digit3 + 0x30);       // 顯示電壓值小數點后第二位
  116.         w_dat('V');
  117.         
  118.       
  119.            if(temp<=volt_l&&temp>=0x00)        //低于下限電壓，黃色LED亮蜂鳴器響
  120.                         {
  121.                                  LED_red=1;   
  122.                                  LED_yellow =0;         //黃色燈示警
  123.                                  fengmingqi=0;                        //蜂鳴器示警
  124.                                  delayms(1000);
  125.                                  fengmingqi=1;
  126.                                  delayms(1000);         
  127.                         }
  128.                         else if(temp<volt_h&&temp>volt_l)     //正常電壓
  129.                         {
  130.                                  LED_red =1;
  131.                                  LED_yellow =1;
  132.                                  fengmingqi=1;
  133.                                  delayms(1000);
  134.                         }
  135.                         else                //高于上限電壓，紅色LED亮蜂鳴器報警
  136.                         {
  137.                                  LED_red =0;         //紅色燈示警
  138.                                  LED_yellow=1;
  139.                                  fengmingqi=0;                 //蜂鳴器示警
  140.                                  delayms(1000);
  141.                                  fengmingqi=1;
  142.                                  delayms(1000);      
  143.                         }
  144.         
  145.     }
  146. }
復制代碼

python代碼:
  1. V_min = 0.0  # 最小電壓值
  2. V_max = 5.0  # 最大電壓值
  3. hex_min = 0x00  # 最小十六進制值
  4. hex_max = 0xFF  # 最大十六進制值

  6. # 輸入電壓范圍
  7. V_range_min = float(input("請輸入電壓范圍的最小值（范圍在{}之間）：".format(V_min)))
  8. V_range_max = float(input("請輸入電壓范圍的最大值（范圍在{}之間）：".format(V_max)))

  10. # 計算電壓范圍對應的相對位置
  11. relative_position_min = (V_range_min - V_min) / (V_max - V_min)
  12. relative_position_max = (V_range_max - V_min) / (V_max - V_min)

  14. # 計算十六進制范圍
  15. hex_range_min = int(relative_position_min * (hex_max - hex_min) + hex_min)
  16. hex_range_max = int(relative_position_max * (hex_max - hex_min) + hex_min)

  18. # 分解十六進制范圍的最小值和最大值為高位和低位
  19. volt_h_min = (hex_range_min >> 8) & 0xFF  # 最小值的高位
  20. volt_l_min = hex_range_min & 0xFF  # 最小值的低位
  21. volt_h_max = (hex_range_max >> 8) & 0xFF  # 最大值的高位
  22. volt_l_max = hex_range_max & 0xFF  # 最大值的低位

  24. # 輸出結果
  25. print("最小電壓值的十六進制表示：volt_h = 0x{:02X}, volt_l = 0x{:02X}".format(volt_h_min, volt_l_min))
  26. print("最大電壓值的十六進制表示：volt_h = 0x{:02X}, volt_l = 0x{:02X}".format(volt_h_max, volt_l_max))


  29. #最后你只要把輸出的結果選擇volt_l的值就可以寫入就可以了
復制代碼


Keil代碼與Proteus仿真下載: 仿真程序.7z (60.3 KB, 下載次數: 23)

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