单片机 数字电压表(TLC2543)
一、简述
使用并行ADC会限制系统I/O口的功能扩展，采用串行ADC比较适合那些低速采样而控制管脚又比较多的系统。
TLC2543是TI公司的12位串行模数转换器，由于是串行输入结构，能够节省51系列单片机I/O资源；
例子中采用模数转换的芯片TLC2543实现设计数字电压表。例子中设计的数字电压表可以测量0～5V范围内的输入电压值，并且通过4位LED数码管显示采集的电压值，例子测量三个模拟值：0.005、1.5、4.995。
文件打包：链接: https://pan.baidu.com/s/187PX2CRvppKcAj3Qwvny2w 密码: 8i9f
二、效果
三、工程结构
1、Keil工程
2、仿真电路图
四、源文件
TLC2453.c文件
#include<reg51.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define ulong unsigned long
ulong volt;//测量的电压值
uchar code led[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//7段数码管显示0-9的对应电平码
uint vtime; // 用来控制测量地址位的改变
uchar addr;//测量地址位，指示测量的是哪一个模拟值 (其实就是TLC2543的控制字)
sbit LW1=P2^3;//数码管电压显示值的第1个 比如四个数码管显示4.885值中，对应显示4这个数码管
sbit LW2=P2^2;//数码管电压显示值的第2个
sbit LW3=P2^1;//数码管电压显示值的第3个
sbit LW4=P2^0;//数码管电压显示值的第4个
sbit LW5=P2^4;//定义数码管位选脚
sbit CLK=P1^7;//定义时钟信号口
sbit DIN=P1^6;//定义2543数据写入口
sbit DOUT=P1^5;//定义2543数据读取口
sbit CS=P1^4;//定义2543片选信号口
/**********************************************************/
//函数名：delay(uint x)
//功能：延时程序 改变测量地址
//调用函数：
//输入参数：x
//输出参数：
//说明：
/**********************************************************/
void delay(uint x)
{
uchar y,z;
for(y=x;y>0;y--)
for(z=250;z>0;z--);//该步运行时间约为0.5ms
vtime++;
if(vtime==1000)
{
vtime=0;
addr++;
if(addr==3)
addr=0;//以上语句实现测量地址位的改变
}
}
/**********************************************************/
//函数名：read2543(uchar addr)
//功能：2543驱动程序
//调用函数：
//输入参数：addr
//输出参数：
//说明：进行ad转换将结果存于volt变量中 addr为测量位地址
/**********************************************************/
void read2543(uchar addr)
{
uint ad=0;
uchar i;
CLK=0;
CS=0;//片选段，启动2543
addr<<=4;//对地址位预处理
for(i=0;i<12;i++) //12个时钟走完，完成一次读取测量
{
if(DOUT==1)
ad=ad|0x01;//单片机读取ad数据
DIN=addr&0x80;//2543读取测量地址位
CLK=1;
;;;//很短的延时
CLK=0;//产生下降沿，产生时钟信号
;;;
addr<<=1;
ad<<=1;//将数据移位准备下一位的读写
}
CS=1;//关2543
ad>>=1;
volt=ad;//取走转换结果
volt=volt*1221;//例子的满量程为5V，转换分辩率为12位 。即最大值是255，5/4096=1221mV,即例子中的1V代表实际1221mV
}
/**********************************************************/
//函数名：display()
//功能：5位数码管显示
//调用函数：delay(uint x)
//输入参数：
//输出参数：
//说明：将处理后的电压值与测量位值显示在5位数码管上
/**********************************************************/
void display()
{
P0=0xff;//消隐，因为不断进行循环显示，以防上次显示有残留电平的影响
LW1=0; //选中第1个数码管进行显示
P0=~led[volt/1000000]&0x7f;//带小数点1伏显示位
delay(2); //延时
P0=0xff; //消隐
LW1=1; //取消选中第1个数码管进行显示
LW2=0; //选中第2个数码管进行显示
P0=~led[(volt/100000)%10];//100毫伏显示位
delay(2);
P0=0xff;
LW2=1;
LW3=0;
P0=~led[(volt/10000)%10];//10毫伏显示位
delay(2);
P0=0xff;
LW3=1;
LW4=0;
P0=~led[(volt/1000)%10];//1毫伏显示位
delay(2);
P0=0xff;
LW4=1;
LW5=0;
P0=~led[addr+1];//显示电压测量位
delay(2);
LW5=1;
}
/**********************************************************/
//主程序
/**********************************************************/
void main()
{
while(1)
{
read2543(addr);//调用2543驱动程序测量地址为0
display();//调用显示程序
}
}
五、总结
1、TLC2543芯片介绍
TLC2543是12位串行A/D转换器，使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。
2、引脚
AIN0～AIN10为模拟输入通道。
DATA INPUT为串行数据输入端，
DATA OUT为A/D转换结果的三态串行输出端
EOC为转换结束端，
I/O CLK为I/O时钟端，
REF+为正基准电压端，
REF-为负基准电压端，
VCC为电源端，
GND为地。
3、TLC2543控制字
控制字为从DATA INPUT端串行输入端8位数据，规定了TLC2543要转换的模拟量通道、转换后的输出数据长度以及输出数据端格式。
高4位（D7～D4）决定通道号，对于模拟输入通道0至模拟输入通道10。其值为0000～1010，对应通道为通道0～通道10。
低4位（D3~D0）决定输出数据长度及格式。
其中D3、D2决定输出数据长度，01表示输出数据长度为8位，11表示输出数据长度为16位，其他为12位。
D1决定输出数据是高位先送出，还是低位先送出，为0表示高位先送出。
D0决定输出数据是纯正数还是有负数，若为纯正数，该位为0，否则为1。
4、工作过程
