AD轉換數(shù)位電壓表

1、一、題目：A/D轉換數(shù)位電壓表二、作業(yè)之功能簡介:此次作業(yè)為A/D轉換功能，利用可變電阻作電路分壓，得到不同的電壓值輸入，再經(jīng)過程式撰寫轉換，以pa7pa4之LED顯示出個位數(shù)電壓大小，以pa3pa0之LED顯示出小數(shù)電壓大小 ，所設電壓範圍為05伏特。LED表示法如下圖:三、電路設計及工作原理:每一個PA埠輸出口接一個LED並串接一個240歐姆的電阻，再接到VSS以PA0PA7為輸出，因此當PA埠輸出為1時，LED狀態(tài)為亮燈。當PA埠輸出為0時，LED狀態(tài)為滅燈，再透過指令使LED的亮滅隨著輸入的電壓值而改變。這個電路分為三個部份：第一部份:利用240歐姆的電阻做分壓的工作，利用分壓的原理，

2、以預防LED過熱，每個電阻R的消耗功率為10mA X 10mA X 240= 0.024W。個LED的消耗功率為1.5X10m=15mW。第二部份:第二部份為石英振盪器之振盪時脈的速度決定了單晶片工作的速度，而時脈輸入是由OSC1和OSC2兩支接腳來進行輸入。在設計中，在OSC1和OSC2之間以一個20MHz之石英振盪器連接，而能產(chǎn)生預期的時脈。第三部份: 利用在PB0接一個分壓電路，利用可變電阻改變不同的輸入電壓，範圍為05伏特。工作原理:在單晶片PB0接一個分壓電路，利用可變電阻調出不同的電壓值，再由單晶片的A/D轉換器將電壓值轉成16進制，再進行內(nèi)部程式轉換工作，以輸出至LED顯示出電壓

3、值。四、電路圖（需標示電路元件及規(guī)格）：1、接腳圖本圖由User,s Manual中的46x23取得2、電路接腳圖五、控制時序圖: 六、流程規(guī)劃說明與流程圖:(一): 宣告和tai1、tai2、tai3、count1、count2暫存器位址。(二): 啟動A/D轉換。(三): 將16進制值轉換至個位數(shù)。(四): 將剩餘16進制值轉換至小數(shù)。(五): 輸出。流程圖如附表一。七、流程圖細部規(guī)劃:(一): 宣告和tai1、tai2、tai3、count1、count2暫存器位址(二): 輸出初始化設定。(三): 設定A/D轉換。(四): 開始A/D轉換(五): 將轉換16進制值，連減51，連減次數(shù)為

4、個位數(shù)並丟進tai2，但次數(shù)會多一次，於迴圈結束時減回，再左移4次，以顯示在個位數(shù)LED。(六): 將剩餘的小於51的值連減5，為防止為50時輸出為0A，故多減1，但若剩餘值為0時不多減1，連減次數(shù)為小數(shù)並丟進tai2，但次數(shù)會多一次，於迴圈結束時減回。(七): 將個位數(shù)值和小數(shù)值相加，再輸出至PA埠。流程圖細部歸劃如附表二八、軟、硬體測試步驟規(guī)劃及預期結果說明:(一)、軟、硬體測試步驟規(guī)劃1、 安裝ht-ide3000至電腦中。2、 將硬體部份和電腦連接起來，確定電源有無接上，極性正確與否，通訊線、排線是否接上電腦，連接時，須注意有無接錯。3、 啟動程式，先設定為模擬電路模式。4、 開使撰寫

5、程式。5、 編譯程式。6、 設為外接模式。7、 設計電路8、 測試在電路上是否正確。(二)、預期結果說明：1、 此電路LED為1動作，也將是當輸出為1時led才亮。2、 程式撰寫或修改時需執(zhí)行buil，否則不能動作。3、 程式動作時，執(zhí)行reset可重新在動作。4、 檢查有無抓到電壓A/D轉換值，從adrh抓到的電壓16進制值再丟至tai1暫存器。5、轉查轉換值有無錯誤。九、中斷點設定原因說明及預期結果與實際結果討論:中斷點設定原因:在程式撰寫時有時會出現(xiàn)錯誤，不是思考方向錯誤，就是語法的錯誤，要找出錯誤的方法為用中斷點找出來。中斷點是在程式除錯中會自動執(zhí)行暫停的位置，也就能知道程式的錯誤在哪

6、裡，在撰寫程式時，可以指定多個中斷點，讓你對感興趣或是要除錯的地方停頓，也可以觀看每個暫存器中的內(nèi)部資料的變換和改變。因此，在大約有可能出現(xiàn)錯誤的地方設中斷點，然後再從這個中斷點開始執(zhí)行，就能逐步修改成正確的程式。執(zhí)行一:無法抓到A/D轉換值除錯:於是在mov a,adrh設中斷點，觀察a內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)無法抓到一個電壓的16進制。解決: 由於A/D轉換完後值為0，原本是執(zhí)行一個呼叫延遲副程式，但由於轉換時間不定因此有時無法抓到A/D轉換值。指令修改為jmp back就解決了原本的問題。執(zhí)行二:16進制轉換時的錯誤除錯:電壓16進制轉換時，個位數(shù)和小數(shù)數(shù)值多1，於是在loop1副程式裡的mov ta

7、i1,a設中斷點，觀察tai1和tai2暫存器內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)tai1暫存器內(nèi)容執(zhí)行完後會溢位且tai2暫存器內(nèi)容會多加一次。解決:為了防止發(fā)生這種情形，在loop1和loop2迴圈執(zhí)行完後，將tai1暫存器內(nèi)容加51而tai2、tai3減1，就解決了問題。 十、程式碼:;-data .section 'data'tai1 db ? ;定義tai1 tai2 tai3 tai2 db ? ;count1 count2 暫存器tai3 db ?count1 db ?count2 db ?;-code .section at 0 'code' org 00h jmp st

8、ar org 04h reti org 08h reti org 0ch reti clr pac clr pbc star: mov a,0 ;將0丟進累積器a mov 13h,a ;將a的內(nèi)容丟進13h mov 12h,a ;將a的內(nèi)容丟進12h main: mov a,48h ;設定A/D轉換 mov adcr,a jmp back mov a,adrh ;將轉換值丟進累積器a mov tai1,a ;將a的內(nèi)容丟進tai1 mov a,0 ;將0丟進累積器a mov tai2,a ;將a的內(nèi)容丟進tai2 mov tai3,a ;將a的內(nèi)容丟進tai3 mov a,tai1 ;將tai

9、1的內(nèi)容丟進累積器aloop1: inc tai2 ;透過連減51來設定個位數(shù)LED值 sub a,33h ;個位數(shù)會多加一次 sz c ;於迴圈完減回 jmp loop1 dec tai2 add a,33h ;此時暫存器值溢位,加51回復 mov tai1,a set c rl tai2 ;將tai2的內(nèi)容左移4次 rl tai2 rl tai2 rl tai2 sz tai1 ;防止餘數(shù)為50,若為0不減1 dec tai1 mov a,tai1loop2: inc tai3 ;透過連減5來設定小數(shù)位LED值 sub a,05h ;小數(shù)位數(shù)會多加一次 sz c ;於迴圈完減回 jmp l

10、oop2 dec tai3 add a,05h set c mov a,tai3 mov a,tai2 add a,tai3 mov 12h,a ;輸出至LED call delay jmp maindelay proc mov a,08h mov count1,a mov count2,ad1: sdz count2 jmp d1 sdz count1 jmp d1 retdelay endp end十一、實驗結果及問題討論（含電路元件規(guī)格之計算與實際量測之誤差討論）:當執(zhí)行16進制轉換時，由於使用的方法是先將16進制數(shù)值除於51，但由於沒有除法的指令因此用連減51的方式代替，每減1次51就

11、在相當於商的暫存器裡加1，當c旗標為0時，結束連減迴圈，但由於寫的程式執(zhí)行連減時用來相當於儲存商的暫存器會多加一次1，因此迴圈執(zhí)行完時將相當於商的暫存器再減1，以免個位數(shù)值多1，且此時儲存16進制的暫存器會溢位，因而需要加51。之後將相當於商的暫存器左移4次，以方便顯示在個位數(shù)的LED。當執(zhí)行完連減的迴圈後，此時儲存16進制的暫存器內(nèi)容相當為除51的餘數(shù)，將此數(shù)值再用連減5的方式代替為除5，每減1次5就在相當於商的暫存器裡加1，當c旗標為0時，結束連減迴圈，相同地，寫的程式執(zhí)行連減時用來相當於儲存商的暫存器會多加一次1，因此迴圈執(zhí)行完時將相當於商的暫存器再減1，以免小數(shù)位數(shù)值多1。由於當餘數(shù)為50時，執(zhí)行連減後，相當於商的暫存器內(nèi)容值會為10，為了避免發(fā)生這種情形，在執(zhí)行連減5迴圈時，先將餘數(shù)數(shù)值減1，此時要注意的是當餘數(shù)數(shù)值為0時會發(fā)生錯誤，因此當餘數(shù)數(shù)值為0時，不讓它減1。最後將個位數(shù)數(shù)值和小數(shù)位數(shù)值相加，在輸出至PA埠LED，以顯示出電壓值。 由於電路的設計為1動作，因此在撰寫程式時需注意到是否有寫成1動作，而在經(jīng)過多次的嚐試後，終於能和預期的工作原理相同，也就是因此當PA埠輸出為1時，LED狀態(tài)為亮燈，當PA埠輸出為0時，LED狀態(tài)為滅燈。十二、心得感想:這是這學期微處理機的第二份作業(yè)，由於這次的作業(yè)和上學期陳繁興