8位工業(yè)級(jí)通用單片機(jī)應(yīng)用筆記綜合

1、I/O simulate A/D convert with RCV1.0.02005-1-13單片機(jī)技術(shù)資料 HYPERLINK http:/w/ http:/wI O silate A/D convert with RC技保留對(duì)此文件修改之權(quán)利且不另行通知。技所提供提之信息相信為正確且可靠之信息，但并不保證本文件中絕無(wú)錯(cuò)誤。請(qǐng)于向技出訂單前，自行確定所使用之相關(guān)技術(shù)文件及規(guī)格為之版本。若因貴公司使用本公司之文件或產(chǎn)品，而涉及第三人之專(zhuān)利或著作權(quán)等智能，本公司僅單純販?zhǔn)郛a(chǎn)品，上述關(guān)于同意及權(quán)之應(yīng)用及配合時(shí)，則應(yīng)由貴公司負(fù)責(zé)取得同意及，非屬本公司應(yīng)為保證之責(zé)任。又技相關(guān)設(shè)備。之正式，有產(chǎn)品不得使

2、用于醫(yī)療器材，維持生命系統(tǒng)及飛航等1I O siul t A/D convert with RC0目錄頁(yè)碼0目錄21修訂. . . 32系統(tǒng)概要系統(tǒng)說(shuō)明4系統(tǒng)框圖4MCU 使用資源53RC 充放電模擬 ADC..3功能描述6設(shè)計(jì)原理6充電時(shí)間的理論計(jì)算7電容的種類(lèi)與選取9設(shè)計(jì)原理圖94說(shuō)明. . . 11子程序說(shuō)明11變量說(shuō)明125流程圖主流程圖13溫度流程圖14LED 顯示流程圖156附錄熱敏電阻參數(shù)162I O simu te A/conver with RC1修訂錄日版本編寫(xiě)及修訂說(shuō)明2

3、005-1-131.0.0初始版本Iimul te/D c nvert with RC2系統(tǒng)要2.1系統(tǒng)說(shuō)明本系統(tǒng)應(yīng)用于 SUNPLUS S MC65x series 上，利用 RC 充放電模擬 ADC 的規(guī)格說(shuō)明，提供的例程序硬件部分以 SPMC65P2404A*28p 為開(kāi)對(duì)象。2.2統(tǒng)框圖27圖 2-1 系統(tǒng)框圖4LEDs scanningRC i ula e ADSPMC65P240 A*28p2216MHzI O s mulateconve tit RC3MC用資源MC資內(nèi)容備RAM溫度測(cè)2bytED 顯2teR主程序7 b te測(cè)量146 byteED 顯示4 by e溫度測(cè)量、顯

4、示相關(guān)硬件Timbase1.024基T mer0RC 充電計(jì)I/O PORTPO TALED 顯示P RTBD 顯示溫度測(cè)量Only B02PORTC未使用PORTD未使用Imulate A/D con ertith RC3RC 充放電模擬 ADC3.1功能描述本例采用SPMC65P24 4A* 8p，外路模ADC 的功能，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度的測(cè)量。3.2設(shè)計(jì)原理如圖 3-1的模型 1 所示，這是溫度測(cè)量的常用方法。R1 為固定電阻，R2 為熱敏電阻。當(dāng)溫度變化時(shí)，R2 阻值發(fā)生變化，因而 A 點(diǎn)電壓隨之改變，利R2 的阻值，最終得到溫度值。D 功能可以測(cè)出 A 點(diǎn)電壓，從而計(jì)算出本范例不使用 AD

5、 功能，用普通 IO 口對(duì)電容充放電來(lái)模擬 AD 功能，測(cè)出熱敏電阻的阻值。如圖 3-1的模型 2 所示，R3 為熱敏電阻 C1 為電電容，R4 是放電時(shí)用作限流保護(hù)小電阻 具體做法如下：（1）（2）3）（4）IO1 和 IO2 輸出 0，C1 放電。I 1 設(shè)置輸入，IO2 輸出，開(kāi)始充電，同時(shí)，計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)。斷IO1 的端值，當(dāng)其由 0 變?yōu)?1 時(shí)，計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)。計(jì)算出充電時(shí)間。熱敏電阻的阻值隨著溫度不斷變化，所以充電時(shí)間也隨著阻值而改變，特定的阻值對(duì)應(yīng)于特定的充電間，因而可以根據(jù)充電時(shí)間得到熱敏電阻的阻值，最終得到溫度值。VCCR4IO1R1IANTC3c1R模型2模型1圖 3-1

6、 溫度測(cè)量電路模型6CI O sim late A/D onvert with RC3.2.1充電時(shí)間的理論計(jì)算設(shè)的門(mén)限為 U（約 2.6V），充電電壓為 5V，熱敏電阻在某一時(shí)刻阻值為 R電容為 C，則電容 C 兩端電壓從 0V 充到 U 所用時(shí)間 t 的計(jì)算式為：下面根據(jù) 5k 熱敏電阻（規(guī)格見(jiàn)附錄）計(jì)算出的充電時(shí)間。變?yōu)椤?”的門(mén)限電壓是 2.6V。中充電壓為 5V，IO 口從“0”7序號(hào)溫度（電阻歐）高電（V）電壓（V電容（ f時(shí) （us）109 81.6.1674118 99.6.1646128 36.6.1619138 91.6.1594147 62.6.1570157 49.6.

7、1547167 50.6.1525176 64.60 1049185 22 650.4 410193 22 650.4 511200 42 650.4 712218 72 650.4 913226 02 650.4 214234 42 650.3 715241 72 650.3 116250 02 650.3 717268 02 650.3 318276 02 650.3 019284 62 650.3 720292 12 650.3 521301 22 650.3 322319 02 650.2 223328 52 650.2 124336 62 650.2 125345 22 650.2

8、126354 42 650.2 227363 12 650.2 328371 42 650.2 429380 12 650.2 630399 22 650.1218314028692.650.1211I O simulate A/D convert with RC圖 3-2是電阻和溫度的曲線圖，這是一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)的熱敏曲線圖，溫度越高，充電時(shí)間越短。圖3-3是充電時(shí)間和溫度的圖 3-2電阻和溫度的曲線圖圖 3-3充電時(shí)間和溫度的曲線圖8充電時(shí)間（ms）電阻（歐）溫度充電時(shí)間1 . 61 . 41 . 20 80 . 60 . 40 . 20010204050溫度溫度-電阻00008006000

9、40000 00溫度（攝氏度）I O sim late A/D convert with RC3.2.2電容的種類(lèi)與選取電容的種類(lèi)有很多，可以從原理上分為：無(wú)極性可變電容、無(wú)極性固定電容、有極性電容等，從材料上可以分為：CBB 電容（聚乙烯），滌綸電容、瓷片電容云母、獨(dú)容、電容電容下各種電容的優(yōu)缺：CBB 電容漏電流和溫的穩(wěn)定性和精度較好，建議選取 CBB 電容。3.2.3設(shè)計(jì)原理圖下圖為設(shè)計(jì)原理圖，PB0 和 PB1 用作 RC 電路，PB0 用于測(cè)試電容兩端的電壓熱敏電阻。PA 口和 PB2 接顯示電路，顯示度值。測(cè)試范圍定在（10 度40 度）的范圍，超出范圍顯示 E1。PB1 外接 1

10、0k9極性名稱(chēng)制作優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)無(wú)CBB 電容2 層聚丙乙烯塑2 層金屬箔交替夾雜然后而成。無(wú)感，高性好，體積不適合做大容量，價(jià)格比較高，耐熱性能較差。無(wú)CBB 電容2烯和 2層金交替夾雜然后而成。，其它同上。無(wú)瓷片電容薄瓷片兩面渡金 膜銀而成。積耐壓高，低，頻率高（有一種是高容）易碎！容量低云母電容云母片上鍍兩層金屬易生產(chǎn)，。體積大，容量小，（幾乎沒(méi)有用了石電容體積比CBB 更小，其它同 CBB，有感有電解電容兩片鋁兩層絕緣互層迭，轉(zhuǎn)捆后在液（含的溶液）中。容量大。高頻特性不好。有鉭電容用金屬鉭作為正 ，在電解質(zhì)外噴上金屬作為負(fù)極穩(wěn)定性好， 容量大，高頻特性好。造價(jià)高。（一般用于關(guān)鍵地方）I/O

11、simulate A/D convert with RC圖 3-4 RC 模擬 A /D 測(cè)溫原理圖101com1comSPMC65P2404A*28PLEDPA7VDD510 VSS510 XI 510 XO 510 RESET5105105101 2 PB22PA7PB4PC3 16 PB0 80508050PB2PB3 PB0 15 PB1 PB2PB1+5VXIXO20p16MHz20pB01004.7KPB1RESETNTC 10410k+5VVDD0VSSdp3 a a bf g b c de d .c e fg dpPA0PA1PA2 PA3 PA4 PA5 A63LEDPA0

12、a aPA1 bPA2 f g b cPAdPA4 e d .c ePA5fPA6gI/O simu ate A/D onv rt wi h RC4說(shuō)明4.4.2V_ eset序說(shuō)明FMainFD_LED11內(nèi)容備In utG ed numbertpute說(shuō)明溫度顯示屬于main.asm內(nèi)容備注InputO tput于ai .asm內(nèi)容備注InputeOutputN說(shuō)明每隔 6ms次溫度采ED新屬于m in.a內(nèi)容備注nputonOutpute說(shuō)明MCUen rese指到向量址屬maism件名功類(lèi)型main.asm溫度測(cè)量和顯示Sou ce file (Sl )SPMC65P24 4A.i c

13、SP C65 symb l defiHe d filI/O s mula e A/D convw th RC4.3變量說(shuō)明G_led_timeG_led_numG_AD_time_begG_AD_time_e1內(nèi)容注內(nèi)容說(shuō)充電結(jié)時(shí) Timer數(shù)值Si e1b始值Randymbol 定義e內(nèi)容值$00$FF內(nèi)容注內(nèi)容說(shuō)充電開(kāi)時(shí) Timer數(shù)值Si e1b始值Randymbol 定義e內(nèi)容$ 0$F內(nèi)備注內(nèi)顯示緩區(qū)，存放的溫度值S ze1初始值顯示數(shù)據(jù)Symbol 定義e內(nèi)容19、$2029、$30$4 4 、$A0內(nèi)容備注說(shuō)明當(dāng)次掃描 LE一，作控line 的索引SizyteSymbol 定義ne內(nèi)容值1I/imu ate A/D onvert with RC5流程圖5.1主流程圖開(kāi)始圖 5-1主程序流程圖13m 到否？NYLED顯示（F_AD_LED）溫度（FD）設(shè)置timer0，用于測(cè)溫計(jì)時(shí)設(shè)置1.024ms時(shí)基初始化IO口I/O s mulate/D convert with RC5.2溫度流程圖F_AD N電容兩端電壓為？Y Y充電時(shí)間超出范圍？N返回圖 5-2溫度子流程14電溫度值轉(zhuǎn)換為并 顯 緩將“錯(cuò)誤碼”送顯示緩沖區(qū)十進(jìn)制，沖區(qū)查表得出溫