STC15F2K60S2單片機(jī)內(nèi)部自帶AD轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

①P1口控制寄存器P1ASF

P1ASF某一位為“1”，P1口對(duì)應(yīng)的引腳設(shè)為模擬功能。某一位為“0”，對(duì)應(yīng)的引腳設(shè)為普通I/O。

②ADC控制寄存器ADC_CONTR

              ADC_POWER=1，打開(kāi)AD轉(zhuǎn)換器電源（關(guān)閉電源可降低功耗，ADC初次上電需適當(dāng)延時(shí)，再啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換）。

              SPEED1、SPEED0選擇AD轉(zhuǎn)換速度。            

              ADC_FLAG：AD轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志，需由軟件清0。

              ADC_START：AD轉(zhuǎn)換啟動(dòng)控制。

              CHS2、CHS1、CHS0：選擇模擬輸入通道P1.0~P1.7。

轉(zhuǎn)換結(jié)果存放在ADC_RES和ADC_RESL寄存器中，當(dāng)CLK_DIV.5/ADRJ=0時(shí)，ADC_RES為結(jié)果的高8位，ADC_RESL為結(jié)果的低2位（如表2所示）。當(dāng)CLK_DIV.5/ADRJ=1時(shí)，ADC_RES為結(jié)果的高2位，ADC_RESL為結(jié)果的低8位（如表3所示）。

STC15F2K60S2的AD轉(zhuǎn)換器以Vcc為參考電壓，當(dāng)ADRJ=0時(shí)，10位轉(zhuǎn)換結(jié)果與輸入模擬電壓的關(guān)系由式（1）計(jì)算：

…………...……………………（1）

如果只取高8位，則由式（2）計(jì)算：

……………………………………...…………………（2）

當(dāng)ADRJ=1時(shí)，10位轉(zhuǎn)換結(jié)果與輸入模擬電壓的關(guān)系由式（3）計(jì)算：

…………………………………（3）

如果單片機(jī)Vcc電壓不穩(wěn)，會(huì)引起AD轉(zhuǎn)換誤差，在實(shí)際應(yīng)用中，可用一路AD采樣外部的基準(zhǔn)電壓（如用TL431基準(zhǔn)電源），另一路AD采樣被測(cè)電壓，按式（4）計(jì)算：

………………………………..…………………..（4）

三、實(shí)驗(yàn)環(huán)境

Windows XP；

Keil μ Vision 4；

STC-ISP-6.28。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1．實(shí)驗(yàn)連線

分別用兩根8芯杜邦線將單片機(jī)P2口與J61、單片機(jī)P0口與J62連接起來(lái)，P0口用于數(shù)碼管的位選擇，P2口輸出數(shù)碼管的顯示碼。用跳線帽短接JP8、JP9，模擬輸入經(jīng)過(guò)RC濾波（如圖1所示）。用杜邦線連接連接J35和P1.3，單片機(jī)通道3采樣模擬輸入電壓。

圖1  ADC模擬輸入濾波電路

2．程序設(shè)計(jì)

Keil匯編或C語(yǔ)言頭文件REG51.H不包含STC單片機(jī)ADC寄存器定義，而編程時(shí)需要用到ADC_CONTR、ADC_RES等特殊功能寄存器，STC-ISP軟件提供各種STC單片機(jī)的寄存器定義頭文件。在STC-ISP軟件界面，選擇頭文件選項(xiàng)卡，選擇好單片機(jī)系列，該系列的寄存定義出現(xiàn)在文本框中，可以復(fù)制頭文件內(nèi)容，也可以保存頭文件（如圖8-2所示）。本實(shí)驗(yàn)可以將頭文件命名為STC15F2K.H，保存到\Keil\C51\INC文件夾中，以后編程時(shí)直接用該頭文件替換REG51.H。

AD轉(zhuǎn)換可以用中斷的方式，也可以用查詢的方式。每次轉(zhuǎn)換結(jié)束，將ADC_RES寄存器和ADC_RESL寄存器內(nèi)容存入整型變量result。當(dāng)ADRJ=0時(shí)：

int  result;

    result=(ADC_RES<<2)|(ADC_RESL&3);

    vin=result*Vcc/1024;              //Vcc單位為毫伏

圖9-2  STC15F2K系列頭文件

3．程序設(shè)計(jì)

程序經(jīng)編譯生成HEX文件，再利用STC-ISP軟件將代碼下載到單片機(jī)中，調(diào)節(jié)多圈電位器W3，觀察數(shù)碼管顯示值的變化。用數(shù)字萬(wàn)用表核對(duì)J35的輸入電壓與數(shù)碼管顯示的電壓是否一致。

五、思考題

1. ADC通道2對(duì)2.45V基準(zhǔn)電壓（J41）采樣，通道3對(duì)模擬輸入電壓采樣，根據(jù)（4）式計(jì)算并顯示被測(cè)電壓。

2.如何實(shí)現(xiàn)多路電壓檢測(cè)并輪流顯示？

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