51 单片机实战教程(17 内部ADC转换器)

51 单片机实战教程(17 内部ADC转换器)

       STC15W系列有内部集成了8路10bit ADC转换器，该转换器是逐次比较型。其输入通道切换是通过内部模拟开关实现的。其原理结构如下：

        转换结果存储在ADC-RES, ADC_RESL寄存器中。ADC-RES可以存储高8位也可存储高2位，缺省状态下是存储高8位，ADC_RESL存储低2位，当CLK_DIV寄存器的bit5设置为1时，ADC-RES存储高2位，ADC_RESL存储低8位。

        与ADC相关的功能寄存器如下：

 

 

 

   STC15W系列单片机的ADC没有单独的参考电压输入管脚，是以单片机的供电电压做参考电压。由于电源噪声，ADC转换结果会受到一些影响。如果要得到比较精确的结果，我们可以通过第9通道，读取内部BandGap参考电压的ADC结果，来比较修正。单片机的内部BandGap参考电压是很准确的。当下载程序时勾选下面红框中的项

BandGap参考电压将会存储在指定的内存位置中，当程序存储区内存大于1K时，存储位置为存储内存结尾位置减8，如STC15W4K61，BandGap参考电压的存储地址在0xF3FF-8，即0xF3F7。存储电压的单位为毫伏。

        读取第九通道ADC值的方法如下：将寄存器P1ASF赋值为0x00，按正常读取通道0的ADC值的方法读取通道0的ADC值，其结果就是第九通道ADC值，即BandGap参考电压的ADC值。

        基于目前对STC15W系列单片机ADC的了解，就可以动手写ADC的库函数了，新建两个文件分别以stcadc.h,stcadc.c存入C51 Template文件夹下Library文件夹中。完成后的头文件如下：

#ifndef __STCADC_H__
#define __STCADC_H__

#include "mtype.h"
#include "delay.h"
#include "stc15w4k.h"

extern ui16 code Vbg_ROM; // band gap voltage stord at memory end address -8, define at main.c or main.h
extern FSYSCLOCK FSCLK;

//
typedef enum
{
  ADC_CH0 = 0x01, //ADC Channel P1.0
	ADC_CH1 = 0x02, //ADC Channel P1.1
	ADC_CH2 = 0x04, //ADC Channel P1.2
	ADC_CH3 = 0x08, //ADC Channel P1.3
	ADC_CH4 = 0x10, //ADC Channel P1.4
	ADC_CH5 = 0x20, //ADC Channel P1.5
	ADC_CH6 = 0x40, //ADC Channel P1.6
	ADC_CH7 = 0x80  //ADC Channel P1.7
} ADC_CH;

//
typedef enum
{
  CLK_C540 = 0, //540 clk cycle covert a time
	CLK_C360,     //360 clk cycle covert a time
  CLK_C180,     //180 clk cycle covert a time
  CLK_C90,      //90  clk cycle covert a time
}ADC_SPEED;



void ADC_EnableChn(BOOL mAble, ADC_CH myCh); 


void ADC_PowerOn();


void ADC_PowerOff(); 


void ADC_SpeedConfig(ADC_SPEED mSpeed);


ui8 ADC_GetFlag();


void ADC_ResetFlag();


void ADC_Start();



void ADC_ChnSel(ui8 mSel);



void ADC_Init(ADC_SPEED mSel);	


ui16 ADC_GetResult(ADC_CH Chx);


ui16 ADC_GetBandGapRes(); 


ui16 ADC_GetBgVoltage(); 


ui16 ADC_ChnVoltage(ADC_CH Chx);

#endif

完成后的源代码如下：

#include "stcadc.h"

/

#ifndef __MAIN_H_
#define __MAIN_H_

#include "mtype.h"
#include "delay.h"
#include "stcuart.h"
#include "stcio.h"
#include "myport.h"
#include "stcadc.h"


 
const FSYSCLOCK FSCLK = F30MHz; //define system clock frequency 30MHz, FSYSCLOCK was defined in mtype.h
const ui32  FSCLK1 = 30000000L; //define system clock frequency 30MHz
ui16 code Vbg_ROM _at_ 0xf3f7;  //band gap voltage stord at memory end address -8

i8 mstr[25] ="";


void SundBuzzerx10ms(ui8 x);

测试程序源文件：

#include "main.h" 


void main()
{
	
  STCIO_InitPortsBits(P0|P1|P2|P3|P4, 0xFF, BI_IO);
	P3 = 0xFF;
	P0 = 0xFF;
  UartS1_Init(VBAUD_8BITS,G1,T2,9600);
	STCIO_InitP3Bit(SCT_BIT1, PP_OUT);
	
	ADC_Init(1);
	SundBuzzerx10ms(50);
	Delay10xms(50, FSCLK);
	SundBuzzerx10ms(50);
	
	
  while(1)
  {
		
		LongToString(Vbg_ROM,mstr);
		UartS1_SendString(mstr);
		UartS1_SendString("rn");
		
		LongToString(ADC_GetBandGapRes(),mstr);
		UartS1_SendString(mstr);
		UartS1_SendString("rn");
		
		LongToString(ADC_GetResult(4),mstr);
		UartS1_SendString(mstr);
		UartS1_SendString("rn");
	
		LongToString(ADC_ChnVoltage(ADC_CH4),mstr);
		UartS1_SendString(mstr);
		UartS1_SendString("rn");
		
		Delay10xms(200, FSCLK);
		
  }
}
//End of main()

//*********************************************
void SundBuzzerx10ms(ui8 x)
{
	BUZZER = 0;
	Delay10xms(x, FSCLK);
	BUZZER = 1;
}
//End of SundBuzzerx10ms(ui8 x)

编译后下载到IAP15W4K61S4单片机中，在串口口助手中得到的结果如下：

 说明库函数能够正常运行。以上代码文件已上传到CSDN，文件名为STC ADC Library Source Code.rar, 如下离线查看，可去下载。