《微机原理与接口技术》课程设计报告—温度控制器的设计 电气0802班 杨洋 08291058
其管脚图及与数码管的连接如下：
图8 74LS48管脚图 图9 74LS48与数码管的连接
（4）共阴极LED数码显示管
在单片机系统中，通常用LED数码显示器来显示各种数字或符号。由于它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、寿命长的特点，因此使用非常广泛。八段LED显示器由8个发光二极管组成。基中7个长条形的发光管排列成“日”字形，另一个点形的发光管在显示器的右下角作为显示小数点用，它能显示各种数字及部份英文字母。LED显示器有两种不同的形式：一种是8个发光二极管的阳极都连在一起的，称之为共阳极LED显示器；另一种是8个发光二极管的阴极都连在一起的，称之为共阴极LED显示器。共阴极和共阳级结构的LED显示器各笔划段名和安排位置是相同的。当二极管导通时，相应的笔划段发亮，由发亮的笔划段组合而显示的各种字符。8个笔划段hgfedcba对应于一个字节（8位）的D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,于是用8位二进制码就可以表示欲显示字符的字形代码。例如，对于共阴LED显示器，当公共阴极接地（为零电平），而阳极hgfedcba各段为01110011（76H）时，显示器显示\字符，即对于共阴极LED显示器，“P”字符的字形码是73H。如果是共阳LED显示器，公共阳极接高电平，显示“P”字符的字形代码应为10001100（8CH）。
其管脚图及内部结构图如下：
图10 LED管脚图 图11 LED内部结构（共阳极） 图12 LED内部结构（共阴极）
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实际使用部分：
（1）AT89S51单片机
AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4k bytes的可系统编程的Flash制度程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失行存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。
其主要组成和功能为：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，看门狗（WDT），2个数据指针，2个16位定时器/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89S51可降至0HZ的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个复位。
其管脚图及框图如下：
图13 AT89S51管脚图 图14 AT89S51功能框图
（2）ADC0832
ADC0832 是美国国家半导体公司生产的一种8 位分辨率、双通道A/D转换芯片。由于它体积小，兼容性强，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎，其目前已经有很高的普及率。学习并使用ADC0832 可是使我们了解A/D转换器的原理，有助于我们单片机技术水平的提高。
ADC0832 具有以下特点： · 8位分辨率；
· 双通道A/D转换；
· 输入输出电平与TTL/CMOS相兼容； · 5V电源供电时输入电压在0~5V之间； · 工作频率为250KHZ，转换时间为32μS； · 一般功耗仅为15mW；
· 8P、14P—DIP（双列直插）、PICC 多种封装； · 商用级芯片温宽为0°C to +70°C，工业级芯片温宽为?40°C to +85°C；
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芯片如下所示：
图15 ADC0832管脚图
芯片接口说明：
· CS_ 片选使能，低电平芯片使能。
· CH0 模拟输入通道0，或作为IN+/-使用。 · CH1 模拟输入通道1，或作为IN+/-使用。 · GND 芯片参考0 电位（地）。
· DI 数据信号输入，选择通道控制。 · DO 数据信号输出，转换数据输出。 · CLK 芯片时钟输入。
· Vcc/REF 电源输入及参考电压输入（复用）。
ADC0832 为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0~5V之间。芯片转换时间仅为32μS，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过DI 数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。
单片机对ADC0832 的控制原理：正常情况下ADC0832 与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将DO和DI 并联在一根数据线上使用。
当 ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK 和DO/DI 的电平可任意。当要进行A/D转换时，须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟输入端CLK 输入时钟脉冲，DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。在第1 个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平，表示启始信号。在第2、3个脉冲下沉之前DI端应输入2 位数据用于选择通道功能。
其功能项如下图所示：
图16 ADC0832功能项表
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如上表所示，当此2 位数据为“1”、“0”时，只对CH0 进行单通道转换。当2位数据为“1”、“1”时，只对CH1进行单通道转换。当2 位数据为“0”、“0”时，将CH0作为正输入端IN+，CH1作为负输入端IN-进行输入。当2 位数据为“0”、“1”时，将CH0作为负输入端IN-，CH1 作为正输入端IN+进行输入。到第3 个脉冲的下沉之后DI端的输入电平就失去输入作用，此后DO/DI端则开始利用数据输出DO进行转换数据的读取。从第4个脉冲下沉开始由DO端输出转换数据最高位DATA7，随后每一个脉冲下沉DO端输出下一位数据。直到第11个脉冲时发出最低位数据DATA0，一个字节的数据输出完成。也正是从此位开始输出下一个相反字节的数据，即从第11个字节的下沉输出DATD0。随后输出8位数据，到第19 个脉冲时数据输出完成，也标志着一次A/D转换的结束。最后将CS置高电平禁用芯片，直接将转换后的数据进行处理就可以了。
其时序说明图如下所示：
图17 ADC0832时序说明图
作为单通道模拟信号输入时ADC0832的输入电压是0~5V且8位分辨率时的电压精度为19.53mV。如果作为由IN+与IN-输入的输入时，可是将电压值设定在某一个较大范围之内，从而提高转换的宽度。但值得注意的是，在进行IN+与IN-的输入时，如果IN-的电压大于IN+的电压则转换后的数据结果始终为00H。
ADC0832 芯片接口程序的编写：为了高速有效的实现通信，我们采用汇编语言编写接口程序。由于ADC0832 的数据转换时间仅为32μS，所以A/D转换的数据采样频率可以很快，从而也保证的某些场合对A/D转换数据实时性的要求。数据读取程序以子程序调用的形式出现，方便了程序的移植。程序占用资源有累加器A，工作寄存器R7,通用寄存器B 和特殊寄存器CY。通道功能寄存器和转换值共用寄存器B。在使用转换子程序之前必须确定通道功能寄存器B 的值，其赋值语句为“MOV B,#data”（00H~03H）。运行转换子程序后的转换数据值被放入B 中。子程序退出后即可以对B 中数据处理。
ADC0832 芯片接口程序[汇编]： /*------------------------------------------- 子程序名： ADC0832子程序
程序功能： 将模拟电压量转换成数字量 实现方法： 串行通信。 CPU说明： MCS-51
植入说明： 占用 A、B、CY、R7 -------------------------------------------*/
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;以下接口定义根据硬件连线更改 ADCS BIT P3.5 ;使能接口 ADCLK BIT P3.4 ;时钟接口
ADDO BIT P3.3 ;数据输出接口（复用） ADDI BIT P3.3 ;数据输入接口 ;以下语句在调用转换程序前设定
MOV B,#00H ;装入通道功能选择数据值 ;以下为ADC0832读取数据子程序 ;==== ADC0832读数据子程序==== ADCONV:
SETB ADDI ;初始化通道选择 NOP NOP
CLR ADCS ;拉低/CS端 NOP NOP
SETB ADCLK ;拉高CLK端 NOP NOP
CLR ADCLK ;拉低CLK端,形成下降沿 MOV A,B
MOV C,ACC.1 ;确定取值通道选择 MOV ADDI,C NOP NOP
SETB ADCLK ;拉高CLK端 NOP NOP
CLR ADCLK ;拉低CLK端,形成下降沿2 MOV A,B
MOV C,ACC.0 ;确定取值通道选择 MOV ADDI,C NOP NOP
SETB ADCLK ;拉高CLK端 NOP NOP
CLR ADCLK ;拉低CLK端,形成下降沿3 SETB ADDI NOP NOP
MOV R7,#8 ;准备送下后8个时钟脉冲 AD_1:
MOV C,ADDO ;接收数据
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