电子信息技术综合实训报告

竞赛题名称：基于C语言的89C51与TLC2543AD转换器的驱动程序的设计

队员名称：

评阅人签名：设计思路描述：

设计思路：

硬件部分基于80C51单片机和TLC2543组成多路数据采集系统，采用89C51作为控制部件，控制数据的采集、显示、传输，它是整个系统的核心。由TLC2543作为此数据采集系统的A/D转换芯片，进行模数转换得到模拟信号测量值，它使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程由于是串行输入结构，能够节省51系列单片机的I/O资源。硬件设计的主要任务是TLC2543和单片机的接口电路设计，输入信号的调理电路设计。

软件部分主要涉及A/D转换程序的编写，1602LCD驱动的编写，从TLC2543所接收数据的处理等。

原理框图：见图1。

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2016-6-1 15:04 上传

图1 模数转换系统框图硬件电路图：

由ProteusEDA工具软件所绘制原理图，见图2。

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图2 模数转换系统原理图算法数学描述：

算法1：

for(i=0;i<6;i++)

{

ad_result=AD_Conver(0);

sum+=ad_result;

}

ad=sum*5.0/4096/6;

说明：对TLC2543的返回值ad_result进行求和，然后取平均数。

算法2：

num[0]=ad_result/10000+'0';

num[2]=ad_result%10000/1000+'0';

num[3]=ad_result%1000/100+'0';

num[4]=ad_result%100/10+'0';

num[5]=ad_result%10+'0';

说明：分别求出LCD显示数值各位的数值。软件流程图：

1602LCD程序流程图，见图3。

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图3 1602LCD程序流程图

主程序流程图，见图4。

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图4 主程序流程图测试方法描述：(含模块与系统测试方法)

由探针对模拟信号输入端口进行电压测量，数值为2.71192V，见图5。

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图5

对模拟信号采样并处理，得模拟信号输入端口电压测量值为2.7111V，见图6。

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图6测试数据：

滑动滑动变阻器改变模拟输入端口电压，共测得数据5组数据，见表1。探针测量值(V)2.71192.42652.14101.85561.5703

LCD示值(V)2.71112.42552.13981.85541.5698

表1数据分析与结论：

测试数据分析：

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=0.0008

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=0.0001

1.009.jpg (929 Bytes, 下载次数: 32)

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=0.0012  (舍去)

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=0.0002

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=0.0005

误差平均值：+++

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0.0008

结论：由以上计算结果可知，该系统误差较小，能满足日常所需的测量精度要求，同时反映出TLC2543模数转换芯片具有误差小，分辨率较高，因此在仪器仪表中有较为广泛的应用。

附件一：程序源代码

#include

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit RS=P3^5;

sbit RW=P3^6;

sbit E=P3^4;

sbit BF=P0^7;             //1602忙碌标志位

void delay1ms()

{uchar i,j;

for(i=0;i<10;i++)

for(j=0;j<33;j++)

; }

void delay(uchar n)                //延时n毫秒

{uchar i;

for(i=0;i

delay1ms();}

unsigned char BusyTest(void)   //result=1为忙碌;result=0为不忙碌

{bit result;

RS=0;

RW=1;                                 //高电平进行读操作

E=1;                       //E=1，才允许读写

_nop_();

_nop_();

_nop_();

_nop_();

result=BF;

E=0;

return result;}

void WriteInstruction (uchar dictate)              //写指令

{ while(BusyTest()==1);

RS=0;                      //RS和R/W同时为低电平时，可以写入指令

RW=0;

E=0;

_nop_();

_nop_();

P0=dictate;

_nop_();

_nop_();

_nop_();

_nop_();

E=1;

_nop_();

_nop_();

_nop_();

_nop_();

E=0;}

void WriteAddress(uchar x)                   //写地址

{WriteInstruction(x|0x80);   //显示位置的确定方法规定为"80H+地址码x"

}

void WriteData(uchar y)

{ while(BusyTest()==1);

RS=1;                    //RS为高电平，RW为低电平时，写入数据

RW=0;

E=0;

P0=y;

_nop_();

_nop_();

_nop_();

_nop_();

E=1;

_nop_();

_nop_();

_nop_();

_nop_();

E=0;}

void LcdInitiate(void)                //初始化

{delay(15);

WriteInstruction(0x38); //显示模式设置：16×2显示，5×7点阵，8位数据接口

delay(5);

WriteInstruction(0x38);

delay(5);

WriteInstruction(0x38);

delay(5);

WriteInstruction(0x0f);  //显示模式设置：显示开，有光标，光标闪烁

delay(5);

WriteInstruction(0x06);  //显示模式设置：光标右移，字符不移

delay(5);

WriteInstruction(0x01);  //清屏幕指令，将以前的显示内容清除

delay(5);}

sbit CLOCK=P1^3;

sbit DATA_IN=P1^1;

sbit DATA_OUT=P1^0;

sbit CS=P1^2;

void delay1()

{int i=5;

while(i--);}

uint AD_Conver(uchar channel)                            //选择输入通道

{uchar i;

int ad_value=0;

CLOCK=0;

CS=1;

delay1();

CS=0;

channel<<=4;                                                                                    //左移4位

for(i=0;i<12;i++)

{ if(DATA_OUT)ad_value|=1;

DATA_IN=(bit)(channel&0x80);

CLOCK=1;

delay1();

CLOCK=0;

channel<<=1;

ad_value<<=1;}

CLOCK=1;

ad_value>>=1;

return ad_value;                                                                      //返回转换数据

}

void main()

{ int ad_result;

uint i;

float ad;

uint num[]={'0','.','0','0','0','0','V',' ',' ',' ',' ',' '};

uint csu[]={' ',' ',' ',' ',' ','C',' ','S',' ','U',' ',' ',' ',' ',' '};

ad_result=AD_Conver(0);

delay(100);

while(1)

{uint sum;

sum=0;

for(i=0;i<6;i++)

{

ad_result=AD_Conver(0);

sum+=ad_result;}

ad=sum*5.0/4096/6;                                                        //4096为2的12次方，6为求平均数

ad_result=(int)(ad*10000);                               //转换为整形变量

num[0]=ad_result/10000+'0';

num[2]=ad_result%10000/1000+'0';

num[3]=ad_result%1000/100+'0';

num[4]=ad_result%100/10+'0';

num[5]=ad_result%10+'0';

LcdInitiate();

WriteAddress(0x80);                                                        //第一行第一列显示

for(i=0;i<15;i++)

{WriteData(num[i]);

delay(850);}

WriteAddress(0xc0);                                                        //第二行第一列显示

for(i=0;i<15;i++)

{WriteData(csu[i]);

delay(850);}

delay(10000);}

}复制代码

附件二：TLC2543时序图

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完整版本的论文请下载附件：