1．目的

在工業(yè)控制過程中，它是控制系統(tǒng)與微機(jī)之間不可缺少的接口方式。要實(shí)現(xiàn)自動控制，就要檢測有關(guān)參數(shù)，A/D轉(zhuǎn)換器，把檢測到的電壓或電流信號(模擬量)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠識別的等效數(shù)字量，這些數(shù)字量經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理后輸出結(jié)果，通過D/A轉(zhuǎn)換器變?yōu)殡妷夯螂娏餍盘?，送到?zhí)行機(jī)構(gòu)，達(dá)到控制某種過程的目的。

2.與A/D轉(zhuǎn)換相關(guān)的寄存器

與STC15系列單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換相關(guān)的寄存器列于下表所示。

2.1．P1口模擬功能控制寄存器P1ASF

STC15系列單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換口在P1口（P1.7-P1.0），有8路10位高速A/D轉(zhuǎn)換器，速度可達(dá)到300KHz（30萬次/秒）。8路電壓輸入型A/D,可做溫度檢測、電池電壓檢測、按鍵掃描、頻譜檢測等。上電復(fù)位后P1口為弱上拉型I/O口，用戶可以通過軟件設(shè)置將8路中的任何一路設(shè)置為A/D裝換，不需作為A/D使用的P1口可繼續(xù)作為I/O口使用（建議只作為輸入）。需作為A/D使用的口需先將P1ASF特殊功能寄存器中的相應(yīng)位置為‘1’，將相應(yīng)的口設(shè)置為模擬功能。P1ASF寄存器的格式如下：

P1ASF：P1口模擬功能控制寄存器（該寄存器是只寫寄存器，讀無效）

2.2. ADC_CONTR

ADC_CONTR寄存器的格式如下：

ADC_CONTR：ADC控制寄存器

對ADC_CONTR寄存器進(jìn)行操作，建議直接用MOV賦值語句，不要用‘與’和‘或’語句。

ADC_POWER：ADC電源控制位。

0：關(guān)閉ADC電源；

1：打開A/D轉(zhuǎn)換器電源。

建議進(jìn)入空閑模式和掉電模式前，將ADC電源關(guān)閉，即ADC_POWER = 0，可降低功耗。啟動A/D轉(zhuǎn)換前一定要確認(rèn)A/D電源已打開，A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后關(guān)閉A/D電源可降低功耗，也可不關(guān)閉。初次打開內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換模擬電源，需適當(dāng)延時(shí)，等內(nèi)部模擬電源穩(wěn)定后，再啟動A/D轉(zhuǎn)換。

建議啟動A/D轉(zhuǎn)換后，在A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束之前，不改變?nèi)魏蜪/O口的狀態(tài)，有利于高精度A/D轉(zhuǎn)換，如能將定時(shí)器/串行口/中斷系統(tǒng)關(guān)閉更好。

SPEED1，SPEED0：模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度控制位

ADC_FLAG：模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志位，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換完成后，ADC_FLAG = 1，要由軟件清0。不管是A/D轉(zhuǎn)換完成后由該位申請產(chǎn)生中斷，還是由軟件查詢該標(biāo)志位A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換完成后，ADC_FLAG = 1，一定要軟件清0。

ADC_START：模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）轉(zhuǎn)換啟動控制位，設(shè)置為“1”時(shí)，開始轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束后為0。

CHS2/CHS1/CHS0：模擬輸入通道選擇，CHS2/CHS1/CHS0

2.3.ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果調(diào)整寄存器位—ADRJ

ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果調(diào)整控制位——ADRJ位于寄存器CLK_DIV/PCON中，用于控制ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果存放的位置。

ADRJ：ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果調(diào)整

0：ADC_RES[7:0]存放高8位ADC結(jié)果，ADC_RESL[1:0]存放低2位ADC結(jié)果

1：ADC_RES[1:0]存放高2位ADC結(jié)果，ADC_RESL[7:0]存放低8位ADC結(jié)果

2.4.A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器ADC_RES、ADC_RESL

特殊功能寄存器ADC_RES和ADC_RESL寄存器用于保存A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果，其格式如下：

AUXRI寄存器的ADRJ位是A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器（ADC_RES、ADC_RESL）的數(shù)據(jù)格式調(diào)整控制位。

當(dāng)ADRJ = 0時(shí)，10位A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的高8位存放在ADC_RES中，低2位存放在ADC_RESL的低2位中。

此時(shí)，如果用戶需取完整10位結(jié)果，按下面公式計(jì)算：

10-bit A/D ConversionResult:(ADC_RES[7:0],ADC_RESL1:0]) = 1024*Vin/Vcc

如果用戶只需取8位結(jié)果，按下面公式計(jì)算：

8-bit A/D ConversionResult:(ADC_RES[7:0]) = 256*Vin/Vcc

式中，Vin為模擬輸入通道輸入電壓，Vcc為單片機(jī)實(shí)際工作電壓，用單片機(jī)工作

電壓作為模擬參考電壓。

當(dāng)ADRJ = 1時(shí)，10位A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的高2位存放在ADC_RES的低2位中，低8位存放在ADC_RESL中。

此時(shí)，如果用戶需取完整10位結(jié)果，按下面公式計(jì)算：

10-bit A/D ConversionResult:(ADC_RES[1:0],ADC_RESL[7:0]) = 1024*Vin/Vcc

式中，Vin為模擬輸入通道輸入電壓，Vcc為單片機(jī)實(shí)際工作電壓，用單片機(jī)工作電壓作為模擬參考電壓。

2.5．中斷允許寄存器IE

IE：中斷允許寄存器（可位尋址）

EA：CPU的中斷開放標(biāo)志

EA = 1，CPU開放中斷，

EA = 0，CPU屏蔽所有的中斷申請。

EA的作用是使中斷允許形成多級控制。即各中斷源首先受EA控制;其次還受各中斷源自己的中斷允許控制位控制。

EADC：A/D轉(zhuǎn)換中斷允許位

EADC = 1，允許A/D轉(zhuǎn)換中斷，

EADC = 0，禁止A/D轉(zhuǎn)換中斷。

2.6.中斷優(yōu)先級控制寄存器IP

IP：中斷優(yōu)先級控制寄存器（可位尋址）

PADC：A/D轉(zhuǎn)換中斷優(yōu)先級控制位。

當(dāng)PADC = 0時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換中斷為最低優(yōu)先級中斷（優(yōu)先級0）

當(dāng)PADC = 1時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換中斷為最高優(yōu)先級中斷（優(yōu)先級1）

3．A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)

4．程序

/****************************************************/

//利用STC12C5A60S2AD轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)溫度計(jì)

//函數(shù)名：main.c

/****************************************************/

#include

#include"10bit_adc.c"

#define uchar unsigned char  /*宏定義用uchar 代替unsignedchar*/

#define uint unsigned int       /*宏定義用uint 代替 unsignedint*/

code uchar seven_seg[] ={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};

uchar cp0;

uint cp1,AD_DAT;

sbit P3_4 = P3^4;

sbit P3_5 = P3^5;

sbit P3_6 = P3^6;

/************Timer0中斷服務(wù)函數(shù)***************/

void timer0_isr(void) interrupt 1

{    

       TH0= (65536 - 1000) / 256; //重裝初值

       TL0= (65536 - 1000) % 256;       //重裝初值

       cp1++;                              //中斷1次，變量加1

       if(cp1>=  1000)                //1秒到了     

       {

              cp1= 0;

              AD_DAT= get_adc();

              AD_DAT= (790 - AD_DAT) * 0.095;

       }

       P2= 0xff;

       P3= 0xff;                                                 

       switch(cp0)

       {

              case0: P2 = seven_seg[AD_DAT % 100 % 10]; P3_6 = 0;break;             

              case1: P2 = seven_seg[AD_DAT % 100 / 10]; P3_5 = 0;;break;

              case2: P2 = seven_seg[AD_DAT / 100]; P3_4 = 0;break;

       }

       cp0++;

       if(cp0>=3)cp0 = 0;

}

/*********************Timer0初始化函數(shù)***********************/

void timer0_init(void)

{

       TMOD= 0x01;                        //T0工作方式1

       TH0= (65536 - 1000) / 256;        //對機(jī)器脈沖計(jì)數(shù)1000個(gè)計(jì)滿溢出引發(fā)中斷

       TL0= (65536 - 1000) % 256;

       EA= 1;                                  //開總中斷

       ET0= 1;                                  //開T0中斷

       TR0= 1;                                  //啟動定時(shí)器T0

}

/**************************主函數(shù)****************************/

void main(void)

{

       timer0_init();

       adc_init();

       while(1);                                    //等待中斷 

}

/****************************************************/

//利用STC12C5A60S2AD轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)溫度計(jì)

//函數(shù)名：10bit_adc.c

/****************************************************/

#include

#include

#define nop _nop_()

#define ADC_POWER 0x80

#define ADC_START 0x08

#define ADC_FLAG 0x10

#define ADC_SPEEDH 0x40                    //轉(zhuǎn)換速度為180個(gè)時(shí)鐘周期

#define ADRJ 0x20                           //ADRJ = 1;

#define AD_P1_0 0x00               //P1.0為AD輸入;

sfr ADC_CONTR = 0xbc;

sfr ADC_RES = 0xbd;

sfr ADC_RESL = 0xbE;

sfr P1ASF = 0x9D;

sfr PCON2 = 0x97;

void adc_init(void)

{

       P1ASF= 0x01;                         //設(shè)置P1為模擬輸入端口  

       PCON2= PCON2 | ADRJ;           //ADRJ  = 1;

       ADC_CONTR= ADC_POWER | ADC_SPEEDH | AD_P1_0;

       //設(shè)置A/D電源開啟、轉(zhuǎn)換速度設(shè)置、A/D輸入端口；

       nop;nop;nop;nop;//等待電源穩(wěn)定；    

}

unsigned int get_adc(void)

{

       unsignedint i,j;

       ADC_CONTR= ADC_CONTR | ADC_START;                 //開始轉(zhuǎn)換

       while((ADC_CONTR& ADC_FLAG) != ADC_FLAG);    //等待轉(zhuǎn)換標(biāo)志置位

       i= ADC_RES;

       j= ADC_RESL;

       i= i << 8;

       i= i | j;

       ADC_CONTR= ADC_CONTR & ~ADC_FLAG ;                   //清零轉(zhuǎn)換標(biāo)志位

       ADC_RES= 0;

       ADC_RESL= 0;

       return(i);

}