数字电压表实践：项目实践

1.实践要求与方案设计

（1）要求

利用线性电位器输出一个从0～5V连续可调的直流电压并输入MC9S08AC16单片机的ADC模块进行处理，使用数码管输出实时数字电压值（精确到0.01V）。

（2）方案设计

按照设计要求，输入用模拟量使用线性电位器产生，其两端分别接+5V电源与地，通过中间抽头连接至单片机的一个A-D转换通道。数码管显示驱动电路可参考5.4.1小节中项目1的电路原理图，但在此处仅有效使用3位数码管动态显示数值（一位整数，两位小数）。软件方面，A-D模块使用查询方式完成单次、单通道、10位数模转换，使用长采样时间、软件触发模式，模块内部的ADCK时钟由总线时钟提供，采样频率1MHz，不使用模块比较功能。

2.硬件电路设计

按照设计方案，A-D转换通道选择模块的通道0，即PTB0引脚（AD1P0引脚），使用PTE口输出段码，PTE0～PTE7通过驱动芯片74LS244连接共阳型数码管的a～dp段；PTD端口的PTD0～PTD2连接译码芯片74LS138的输入端，其8位输出分别连接4连排数码管的位码选通端（本项目中仅有效使用连排数码管中的3个数码管），数字电压表项目硬件电路示意图如图9-7所示。

图9-7 数字电压表项目硬件电路示意图

3.软件设计与调试

设计时，首先按照方案中软件层面的设计思路对内部ADC模块进行初始化，设置状态和控制寄存器1（ADC1SC1）来启动一次A-D转换。在查询方式中，通过不断判断ADC1SC1的COCO位是否为1来判断A-D转换是否完成。当A-D转换结束后，读取ADC数据结果寄存器或者写零到COCO位都可以将COCO位清零。由于ADC设定为单次转换方式，所以在进行处理后需通过再次写ADC1SC1寄存器来启动下一次A-D转换。在数据处理时，由于采用10位数据精度，A-D转换后的数据将被保存在ADC1RH和ADC1RL中，所以需将这10位二进制数转化成十进制数，并经过与参考电压的线性比例折算成实际电压值，再将该实际电压每个权位上的数字保存在电压值数组volt_num[]中，通过数码管动态显示的方式显示在数码管上，数字电压表项目程序流程图如图9-8所示。(www.xing528.com)

（1）全局变量定义与函数申明

void ADC_init（）； //A-D模块初始化函数

图9-8 数字电压表项目程序流程图

（3）A-D转换处理函数，用于启动一次A-D转换，并将转换后的结果返回

（4）主函数，完成A-D转换流程控制、A-D转换结果处理和数码管动态显示等