主講：XXX單片機技術《Proteus平臺單片機項目式教程》單片機技術項目10數字電壓表-1.DA轉換課程引入

1應用效果仿真展示2基本原理（重點）3實物效果展示4思考題與課外拓展5一、課程引入第一步：復習舊課。上節課我們講了一個簡易的16鍵電子琴。通過矩陣鍵盤的識別編程實現可以自由彈奏的電子琴，大家可以跟我一起看一下效果，進行一次復習回顧。提問：電子琴的設計哪些關鍵點：（1）高音、中音、低音，不同的音階怎么實現？定時器裝載不同T值。（2）音樂的音拍，不同的曲調怎么實現？定時器實現延時控制。一、課程引入第二步：啟發式引入新的問題：大家知道計算機主控屬于數字器件，現實生活中，模擬信號是實際物理量的主要形式，所以計算機應用系統里缺乏不了信號處理前向通道和后向通道，那就是AD和DA。（順利嵌入思政元素：采樣、反饋與系統穩定性的關系）第三步：提出這節課中心問題：

怎樣通過單片機控制DA轉換器實現波形輸出？比如：1kHZ的方波。提問：DA在現實生活中有什么用？（討論后，總結發言）：（1）將計算機的數字信號變成模擬信號，控制開關、電機調速等。（2）產生波形、線性控制DDS輸出。二、應用效果仿真展示打開Proteus仿真軟件展示仿真效果（激發學生學習興趣）

提問：可以改變輸出方波頻率嗎？三、基本原理（重點）

1、D/A轉換器原理DAC0832是8位D/A轉換器，它采用CMOS工藝制作，具有雙緩沖器輸入結構。三種工作方式：（1）直通方式（2）單緩沖方式（3）雙緩沖方式DAC0832的地址為：FEFFH。三、基本原理（重點）

2、工作原理分析與流程圖

單片機通過P2.0和寫信號控制DAC0832工作在單緩存方式，發送數據00H轉換成低電平，延時后發送數據FFH轉換成高電平，通過改變延時程序可以改變方波的頻率及占空比。ORG0000HAJMPSTARTORG0030HSTART:MOVDPTR,#0FEFFH；置DAC0832的地址LP:MOVA,#0FFH；設定高電平MOVX@DPTR,A；啟動D/A轉換，輸出高電平LCALLDELAY；延時顯示高電平MOVA,#00H；設定低電平MOVX@DPTR,A；啟動D/A轉換，輸出低電平LCALLDELAY；延時顯示低電平SJMPLP；連續輸出方波DELAY:MOVR3,#11；延時子程序D1:NOPNOPNOPNOPNOPDJNZR3,D1RETEND三、基本原理（重點）

3、軟件程序提問：如何改變方波信號的頻率?四、實物效果展示利用實驗箱，觀察示波器測量輸出波形周期和幅度，并與仿真結果進行比較。五、思考題與課外拓展1、思考題：

（1）計算輸出方波的周期，并說明如何改變輸出方波的周期。（2）硬件電路不改動情況下，請編程實現輸出波形鋸齒波及三角波。2、課外拓展：

課后請大家利用Proteus仿真平臺，編寫程序實現輸出1000Hz的方波信號。ThankYou!主講：XXX單片機技術《Proteus平臺單片機項目式教程》西安電子科技大學出版社單片機技術江西農業大學南昌商學院項目10數字電壓表-2.AD轉換課程引入

1應用效果仿真展示2基本原理（重點）3實物效果展示4思考題與課外拓展5一、課程引入第一步：復習舊課。上節課我們講了DAC0832的應用拓展方法，通過DAC應用實現輸出方波等信號，大家可以跟我一起看一下效果，進行一次復習回顧。提問：DAC0832的應用編程具有哪些關鍵點：（1）控制總線怎么設計，地址線怎么編寫?（2）輸出方波的頻率、波形怎么變？一、課程引入第二步：啟發式引入新的問題：

前面我們已經學習了DAC設計應用方法，作為前向通道的AD應用更為廣泛，主要用于信號的采集，現在的嵌入式芯片基本都會集成這樣的AD和DA模塊。舉例：STM32、CC2530。（嵌入思政元素：高端處理器進口受卡，我輩當自強，國產STC、高速EDA設計軟件需要大家的支持，才能發展壯大。）一、課程引入第三步：提出這節課中心問題：

怎樣通過單片機控制AD轉換器實現模擬量的采樣與顯示？例如：將0~5V線性電壓轉換成數據00-ffH顯示。提問：AD在現實生活中有什么用？（學生討論后，總結發言）（1）將模擬信號變成數字信號，電壓量的數據采集，溫度采集等。（2）將傳感器采集到的模擬量轉換成數字量，輸入給計算機系統處理，實現智能控制與管理。二、應用效果仿真展示打開Proteus仿真軟件展示仿真效果（激發學生學習興趣）

提問：可以變成電壓顯示嗎？三、基本原理（重點）

1、AD轉換器原理ADC0809是8通道8位CMOS逐次逼近式A/D轉換芯片，每采集一次需100us。ADD-ABC：地址碼輸入端。START：啟動端\正脈沖。EOC：轉換結束信號輸出端。OE：轉換結果輸出使能端。根據電路圖連線，ADC0809的一個典型地址為 ：0FEF3H。三、基本原理（重點）

2、工作原理分析與流程圖

兩個或非門構成了讀寫信號控制的片選端，單片機通過P2.0實現對ADC0809的讀寫控制操作，通過低三位地址線選擇IN3通道的模擬量輸入，單片機經過寫信號啟動AD轉換器，ADC0809將輸入的模擬電壓2.5V轉換成數據量7FH后，發送轉換完成信號給單片機，單片機啟動讀操作，之后進行顯示數據處理后送出顯示。DBUFEQU30HTEMPEQU40HDINBITP1.0CLKBITP1.1ORG0000HLJMPSTARTORG0030HSTART:MOVR0,#DBUF;顯示緩沖區MOV@R0,#0AH;行串靜態顯示“ADXX”XX表示0～FINCR0MOV@R0,#0DHINCR0MOV@R0,#010HINCR0

MOVDPTR,#0FEF3H ;A/D地址MOVA,#0 ;清零

MOVX@DPTR,A ;啟動A/DJBP3.3,$;等待轉換結束MOVXA,@DPTR;讀入結果MOVP1,A ;轉換結果送入發光二極管顯示MOVB,A;累加器內容存入B中SWAPA;A的內容高四位與低四位交換ANLA,#0FH;A的內容高四位清零XCHA,@R0 ;A/D轉換結果高位送入DBUF3INCR0MOVA,B;取出A/D轉換后的結果ANLA,#0FH;A的內容高四位清零XCHA,@R0;結果低位送入DBF4中ACALLDISP1;串行靜態顯示“ADXX”ACALLDELAY;延時AJMP START三、基本原理（重點）

3、軟件程序提問：改變信號采集的通道，如何編程實現AD采樣?四、實物效果展示利用實驗箱，調節模擬信號輸入端的電位器旋鈕，表示輸入電壓0-5v，顯示值隨著變化，順時針旋轉值增大，AD轉換值的范圍是00～FFH。。五、思考題與課外拓展1、思考題：

（1）A/D轉換程序有三種方式：中斷方式、查詢方式、延時方式，例程中使用了查詢方式，請用另兩種方式編寫程序，并仿真實現。

（2）改變信號采集的通道，如何編程實現AD采樣？

（3）不用地址鎖存器373可以不可以完成該項目？請仿真實現。2、課外拓展：

課后請大家利用Proteus仿真平臺，編寫程序實現采用IN0~IN7通道實現多路數據采集。ThankYou!主講：XXX單片機技術《Proteus平臺單片機項目式教程》西安電子科技大學出版社單片機技術江西農業大學南昌商學院項目10數字電壓表-3.數字電壓表的設計課程引入

1應用效果仿真展示2基本原理（重點）3實物效果展示4思考題與課外拓展5一、課程引入第一步：復習舊課。上節課我們講了ADC的應用拓展方法，通過單片機控制AD轉換器實現模擬量的采樣與顯示，大家可以跟我一起看一下仿真效果，進行一次復習回顧。今天我們將繼續利用ADC設計一個簡易的數字電壓表。一、課程引入第二步：啟發式引入新的問題：數字電壓表有什么功能，大家了解的能測電壓的儀表有哪些？

總結：（老師總結大家發言）（1）測電壓，（AC峰值、有效值？）。（2）交流、直流，電壓峰值、有效值、平均值、頻率，極性顯示、自動量程切換、保護等。（3）萬用表、交流電壓表、毫伏表、示波器。一、課程引入第三步：提出這節課中心問題：

怎樣編程實現簡易數字電壓表？提問：請大家一起想一下用單片機系統怎么做數字電壓表，怎么實現？（學生討論后，總結發言）

（1）輸入電壓采樣（AD）。（2）數據處理（算法）。（3）電壓顯示（數碼管、液晶顯示）。二、應用效果仿真展示打開Proteus仿真軟件展示仿真效果（激發學生學習興趣）

提問：怎樣進一步提高測量精度？三、基本原理（重點）

1、項目任務

基于Proteus仿真平臺，采用89C51與A/D設計一個數字電壓表，要求能夠測量0～5V之間的直流電壓值，測量精度能達到0.1V。

任務分析后，確認具體方案為：

（1）開機A/D轉換即啟動，數碼管顯示當前的采樣電壓值。（2）數碼管顯示電壓的樣式為：“1.240”，單位為伏，1位整數，3位小數，精度約為0.02V。（3）待測信號源方案：采用電位器對VCC進行分壓，可調電壓范圍為0~5V。（4）對比實驗：輸入端放置虛擬儀器直流萬用表，對比電壓表測量的準確性。三、基本原理（重點）

2、系統設計

（1）硬件電路設計ADC0808作為模數轉換器，地址碼輸入端全部接地，選擇通道IN0輸入。單片機P3.0-啟動脈沖輸出端ST。P3.1-輸出使能OE。P3.2-轉換結束信號EOC。三、基本原理（重點）

（2）軟件設計技巧

查詢的方式編程。主程序：查詢ADC轉換結束信號EOC的狀態，讀取數據，處理后送顯示緩沖區。

中斷服務子程序：實現數碼管的動態掃描顯示。voidt1(void)interrupt3using0{TH1=(65536-4000)/256;TL1=(65536-4000)%256;P1=0;P2=dispbit[dispcount];P1=dispcode[dispbuf[dispcount]];if(dispcount==0){P1=P1|0x80;}dispcount++;if(dispcount==4){dispcount=0;}}

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