515单片机教程

1. 信号从传感器怎么传到单片机上

霍尔元件测的数据是模拟的!!!
要经过放大（可以在网络收到这资料），然后把数据经过A/D转换。就是模拟量变成数字量！(高低电平格式 0和1类的)最后传给单片机的一个引脚。可以是32个I/O口的一个。然后在程序上做个判断是0就写0是1就写1.按位写入8位寄存器。

具体给介绍下我推荐的模数转换芯片
下面是我的学报

第19 卷第5 期苏 州 丝 绸 工 学 院 学 报Vol . 19 No. 5
1999 年10 月JOURNAL OF SUZHOU INSTITUTE OF SILK TEXTILE TECHNOLOGY Oct . 1999
文章编号:1000 - 1999 (1999) 05 - 0045 - 06
12 位A/ D 转换器TLC2543 与51 系列
单片机接口技术
X
王宜怀
(苏州大学工学院 苏州,215006)
摘 要:从应用角度介绍了具有11 个输入端的12 位A/ D 转换器TLC2543 的结构
与编程要点,探讨了TLC2543 与51 系列单片机的接口方法,用软件合成SPI 操作,
给出了接口电路与A/ D 采集程序设计实例,并对实际应用时应注意的问题进行了
探讨。
关键词:A/ D 转换;TLC2543 芯片;51 系列单片机;接口技术
中图法分类号:TP33417 文献识别码:B
具有11 个输入端的12 位模数转换器TLC2543 是美国德州仪器公司于近几年推出的一
种性能价格比较优的12 位A/ D 转换芯片,具有多种封装形式,并具有民用级、工业级、军用
级产品。在产品型号、规格、封装形式、适用范围等方面,已形成一个系列。一九九八年以来开
始在我国推广使用。就12 位A/ D 转换器来说, TCL2543 具有转换快、稳定性好、与微处理器
接口简捷、价格低等优点,相信在我国单片机应用领域将会很快推广。鉴于51 系列单片机是
我国单片机应用领域的主流型号,一批与之兼容的单片机(如AT89 C51、GMS97 C51 等) 于近
几年相继推广使用,51 系列术语含义可以扩大,我们可以把与51 系列兼容的单片机称为广
义51 系列或51 系列兼容机,以下统一使用51 系列术语。可以预计,51 系列单片机的开发应
用,在我国的单片机应用领域仍将是主导地位,因此,探讨TLC2543 与51 系列单片机接口具
有实际意义。但是, TLC2543 与带有串行外设接口( S PI , Serial Peripheral Interf ace) 的微处理
器易于接口,而51 系列单片机不具有S PI ,因此必须用软件合成S PI 的操作。本文结合实际
应用TLC2543 的体会, 从应用角度出发, 介绍了TLC2543 的基本结构与编程要点, 给出了
TLC2543 与51 系列单片机的接口电路以及A/ D 采集程序设计实例,同时讨论了TLC2543 应
用中一些应注意的问题。
1 TLC2543 的引脚及功能
X 收稿日期:1999 - 06 - 30
作者简介:王宜怀(1962 - ) ,男,副教授
基金项目:科技三项费用
&; 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
TLC2543 是12 位开关电容逐次逼近模数转换器,有多封装种形式,其中DB 、DW 或N 封
装的管脚图见图1。TLC2543 有20 根引脚,其它封装形式引脚数及引脚功能相同。引脚的功
能简要分类说明如下:
(1) 电源引脚
Vcc ,20 脚:正电源端,一般接+ 5V 。GND ,
10 脚:地。
REF + ,14 脚: 正基准电压端, 一般接+
5V 。
REF - ,13 脚:负基准电压端,一般接地。
(2) 控制引脚
CS ,15 脚:片选端, 由高到低有效, 由外部
输入。
EOC ,19 脚:转换结束端,向外部输出。
I/ O CLOCK,18 脚:控制输入输出的时钟,
由外部输入。
图1 TLC2543 管理图
(3) 模拟输入引脚
AIN0 ～ AIN10 ,1 ～ 9 脚、11 ～ 12 脚:11 路模拟输入端,输入电压范围:0. 3V ～ Vcc + 0.
3V 。
(4) 控制字输入引脚
DATA TN PUT ,17 脚:控制字输入端,选择通道及输出数据格式的控制字由此输入。
(5) 转换数据输出引脚
DATA OUT ,16 脚:A/ D 转换结果输出的3 态串行输出端。
2 TLC2543 的编程要点
211 控制字的格式
控制字为从DATA IN PUT 端串行输入TLC2543 芯片内部的8 位数据,它告诉TLC2543 要
转换的模拟量通道、转换后的输出数据长度、输出数据的格式。其中高4 位( D7 ～ D4) 决定
通道号,对于0 通道至10 通道,该4 位分别为0000、0001、⋯、1010 ,该4 位为其它数字时的功
能,用于检测校正,本文不作具体介绍。低4 位决定输出数据长度及格式, 其中D3、D2 决定
输出数据长度, TLC2543 的输出数据长度有8 位、12 位、16 位,但由于TLC2543 为12 位A/ D
转换芯片,经过分析可以看出,8 位、16 位输出对TLC2543 的应用意义不大, 宜定在12 位输
出, D3、D2 两位为00 即可。D1 决定输出数据是高位先送出,还是低位先送出,若为高位先送
出,该位为0 ,反之为1。D0 决定输出数据是单极性(二进制) 还是双极性(2 的补码) ,若为单
极性,该位为0 ,反之为1。
举例说明:设采集第6 通道、输出数据为12 位、高位先送出、输出数据的格式为二进制,
则控制字为:0110 0000 ,用十六进制表示即为60 H,本文基于此格式说明转换过程。
212 TLC2543 的内部寄存器
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从编程角度看, TLC2543 内部寄存器有输入数据寄存器与输出数据寄存器。输入数据寄
存器存放从DATA IN PUT 端移入的控制字。输出数据寄存器存放转换好的数据, 以供从
DATA OUT 端移出。
213 转转过程
上电后,片选CS 必须从高到低,才能开始一次工作周期,此时EOC 为高,输入数据寄存
器被置为0 ,输出数据寄存器的内容是随机的。
开始时,片选CS 为高, I/ O CLOCK、DATA IN PUT 被禁止, DATA OUT 呈高阻状态, EOC
为高。使CS 变低, I/ O CLOCK、DATA IN PUT 使能, DATA OUT 脱离高阻状态。12 个时钟信号
从I/ O CLOCK端依次加入,随着时钟信号的加入,控制字从DATA INPUT一位一位地在时钟
信号的上升沿时被送入TLC2543 (高位先送入) , 同时上一周期转换的A/ D 数据, 即输出数
据寄存器中的数据从DATA OUT 一位一位地移出。TLC2543 收到第4 个时钟信号后,通道号
也已收到,因此,此时TLC2543 开始对选定通道的模拟量进行采样,并保持到第12 个时钟的
下降沿。在第12 个时钟下降沿, EOC 变低,开始对本次采样的模拟量进行A/ D 转换,转换时
间约需10μs ,转转完成EOC 变高,转转的数据在输出数据寄存器中, 待下一个工作周期输
出。此后,可以进行新的工作周期。
3 TLC2543 与51 系列单片机接口
目前使用的51 系列单片机没有S PI 或相同的接口能力,为了与TLC2543 接口,可以根据
上节所给出的编程要点, 利用软件合成S PI 操作, 完成A/ D 数据的采集。图2 给出了
TLC2543 与51 系列接口的一种方式。图中TLC2543 与单片机之间只用4 根线,转换结束EOF
未接入单片机,这是基于二个工作周期之间的单片机指令一般大于10μs ,转换已经完成,不
必判断EOF ,也可以通过试验或计算指令执行时间确定转换是否结束, 这样可以省去一根
接线。下一节将根据此电路进行A/ D 采集程序的设计。需要说明的是, 图2 仅给出原理图,
为了使电路简捷,有关电源、参考电压、去耦等电路未画出。
图2 TLC2543 与51 系列单片机的接口电路
4 数据采集程序设计
根据TLC2543 的工作原理及图2 电路,可以进行A/ D 采集程序的设计。设TLC2543 工作
于输出数据为12 位、高位先送出、输出数据为二进制的格式,这样控制字的高4 位为通道号,
低4 位均为0。以下是采集一个通道的TLC2543A/ D 转换子程序,其中给出了详细的注释。
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以下是利用上述子程度采集0 通道数据放入内存21 H、22 H,采集1 通道数据放入内存
23 H、24 H 的主程序。注意其中调用了三次子程序,而第一次调用取出的数据是随机数。
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5 应用TLC2543 应注意的几个问题
在TLC2543 的应用中,以下几个问题值得注意:
511 硬件设计中, EOC 引脚是否连接问题。EOC 引脚由高变低是在第12 个时钟的下降沿,
它标志TLC2543 开始对本次采样的模拟量进行A/ D 转换,转换完成后EOC 变高,标志转换
结束。从理论上讲,应该通过EOC ,判断是否可以进行新的周期以便从TLC2543 中取出已转
换的A/ D 数据,但是,正如前面介绍, TLC2543 的一次A/ D 转换时间约为10μs ,而一般情况
下,一个工作周期后,单片机的后续处理工作已大于10μs ,因此,除非特别需要,一般可以不
接EOC。
512 一个输入输出工作周期为12 个时钟信号, 随这12 个时钟信号的进入, TLC2543 的
DATA OUT 引脚送出的12 位数,为上一个工作周期的A/ D 转换数据,而这一数据是何通道
的采集量,取决于上一工作周期从DATA INPUT 引脚送入TLC2543 的控制字的前四位。那么
对于系统上电后第一个工作周期,从DATA OUT 取出的数据是没有意义的。
513 控制字的低4 位决定输出数据长度及格式,初始设定后,一般不要在运行过程中改变,
以免数据混乱。而在工作周期循环,若累加器A 中数据没有处理好,容易把非法的控制字带
入TLC2543 ,引起输出数据格式错误,这一点,应予特别注意。
514 CS 端控制着TLC2543 的转换初始化与输入输出。本文中CS 端控制转换过程, CS 在输
入输出数据过程必须保持为低,即在输入12 个时钟信号期间CS 必须保持0。之后, CS 端被
置高,以便使CS 由高到低的变化,而产生下一工作周期。CS 端被置高时,与TLC2543 相联的
其它三线,呈高阻状态,可为其它线路使用,硬件设计时,可设计为共享线路,软件编程时,根
据CS 情况决定谁使用这些线路。
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515 对于转换结果用二进制方式输出,当输入电压等于VREF+ 时,转换结果为12 个“1”,即
(1111 1111 1111) ,当输入电压等于VREF- 时,转换结果为12 个“0”,即(0000 0000 0000) ,当输
入电压等于( VREF+ + VREF- ) / 2 时, 转换结果为(1000 0000 0000) , 供校正参考。12 位采集数
据,对于8 位单片机,分放在两个内存地址中, 若是向微机系统传送, 可以直接发送, 由微机
系统计算。若是自身使用,计算合成后,仍需放两个地址。
参考文献
[1 ] Texas Instruments Incorporated. TLC2543 Application Report . http :/ / www ,ti . com,1999
[2 ] 何立民主编1 单片机应用技术选编(6) [M]1 北京:北京航空航天大学出版社,1998 :283～286
THE INTERFACE TECHNOLOGY ABOUT 12 - BIT
A/ D CONVERTERS TLC2543 AND 51 - SINGLECHIP
WANG Yihuai
( College of Technology of Suzhou University , Suzhou ,215006)
Abstract :The TLC2543 are 12 - bit analog - to - digital converters and have 11 analog input chan2
nels . In this paper its structure and progamming outlin is described. The interface method about the
TLC2543 and 51 - singlechip is discussed. The Serial Peripheral Interface (SPI) is performed by soft2
ware.A interface circuitry about TLC2543 with 51 - singlechip and A/ D program is presented. Some
valuable suggestions and references for use of TLC2543 are put forward.
Key words :A/ D converter ;TLC2543 chip ;51 - Singlechip ; Interface technology
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2. 单片机C语言程序设计实训100例的图书目录

第1章 PIC单片机C语言程序设计概述 1
1.1 PIC单片机简介 2
1.2 MPLAB+C语言程序开发环境安装及应用 6
1.3 PICC/PICC18/MCC18程序设计基础 8
1.4 PIC单片机内存结构 17
1.5 PIC单片机配置位 19
1.6 基本的I/O端口编程 21
1.7 中断服务程序设计 23
1.8 PIC单片机外设相关寄存器 24
1.9 C语言程序设计在PIC单片机应用系统开发中的优势 35
第2章 PROTEUS操作基础 36
2.1 PROTEUS操作界面简介 36
2.2 仿真电路原理图设计 37
2.3 元件选择 40
2.4 仿真运行 44
2.5 MPLAB IDE与PROTEUS的联合调试 44
2.6 PROTEUS在PIC单片机应用系统开发中的优势 47
第3章 基础程序设计 48
3.1 闪烁的LED 48
3.2 用双重循环控制LED左右来回滚动显示 50
3.3 多花样流水灯 51
3.4 LED模拟交通灯 53
3.5 单只数码管循环显示0～9 55
3.6 4只数码管滚动显示单个数字 57
3.7 8只数码管扫描显示多个不同字符 59
3.8 K1～K5控制两位数码管的开关、加减与清零操作 61
3.9 数码管显示4×4键盘矩阵按键 63
3.10 数码管显示拨码开关编码 66
3.11 继电器及双向可控硅控制照明设备 68
3.12 INT中断计数 70
3.13 RB端口电平变化中断控制两位数码管开关与加减显示 73
3.14 TIMER0控制单只LED闪烁 76
3.15 TIMER0控制流水灯 80
3.16 TIMER0控制数码管扫描显示 81
3.17 TIMER1控制交通指示灯 84
3.18 TIMER1与TIMER2控制十字路口秒计时显示屏 88
3.19 用工作于同步计数方式的TMR1实现按键或脉冲计数 93
3.20 用定时器设计的门铃 95
3.21 报警器与旋转灯 98
3.22 用工作于捕获方式的CCP1设计的频率计 101
3.23 用工作于比较模式的CCP1控制音阶播放 105
3.24 CCP1 PWM模式应用 108
3.25 模拟比较器测试 113
3.26 数码管显示两路A/D转换结果 117
3.27 EEPROM读写与数码管显示 121
3.28 睡眠模式及看门狗应用测试 125
3.29 单片机与PC双向串口通信仿真 130
3.30 PIC单片机并行从动端口PSP读写测试 139
第4章 硬件应用 146
4.1 74HC138与74HC154译码器应用 146
4.2 74HC595串入并出芯片应用 149
4.3 用74HC164驱动多只数码管显示 152
4.4 数码管BCD解码驱动器7447与4511应用 155
4.5 8×8LED点阵屏显示数字 157
4.6 8位数码管段位复用串行驱动芯片MAX6951应用 160
4.7 串行共阴显示驱动器MAX7219与7221应用 167
4.8 14段与16段数码管串行驱动显示 171
4.9 16键解码芯片74C922应用 175
4.10 1602LCD字符液晶测试程序 178
4.11 1602液晶显示DS1302实时时钟 183
4.12 1602液晶工作于4位模式实时显示当前时间 189
4.13 带RAM内存的实时时钟与日历芯片PCF8583应用 194
4.14 2×20串行字符液晶演示 201
4.15 LGM12864液晶显示程序 204
4.16 PG160128A液晶图文演示 211
4.17 TG126410液晶串行模式显示 227
4.18 HDG12864系列液晶演示 236
4.19 Nokia7110液晶菜单控制程序 243
4.20 8通道模拟开关74HC4051应用测试 252
4.21 用带I2C接口的MCP23016扩展16位通用I/O端口 254
4.22 用带SPI接口的MCP23S17扩展16位通用I/O端口 261
4.23 用I2C接口控制MAX6953驱动4片5×7点阵显示器 266
4.24 用I2C接口控制MAX6955驱动16段数码管显示 272
4.25 用带SPI接口的数/模转换器MCP4921生成正弦波形 277
4.26 用带SPI接口的数/模转换器MAX515控制LED亮度循环变化 283
4.27 正反转可控的直流电机 286
4.28 PWM控制MOSFET搭建的H桥电路驱动直流电机运行 288
4.29 正反转可控的步进电机 293
4.30 用L297+L298控制与驱动步进电机 296
4.31 PC通过RS-485器件MAX487远程控制单片机 304
4.32 I2C接口DS1621温度传感器测试 308
4.33 SPI接口温度传感器TC72应用测试 314
4.34 温度传感器LM35全量程应用测试 320
4.35 K型热电偶温度计 324
4.36 用铂电阻温度传感器PT100设计的测温系统 329
4.37 DS18B20温度传感器测试 337
4.38 SHT75温湿度传感器测试 347
4.39 1-Wire式可寻址开关DS2405应用测试 353
4.40 光敏电阻应用测试 359
4.41 MPX4250压力传感器测试 361
4.42 用I2C接口读写存储器AT24C04 364
4.43 用SPI接口读写AT25F1024 372
4.44 PIC18 I2C接口存储器及USART接口测试程序 380
4.45 PIC18 SPI接口存储器测试程序 384
4.46 PIC18定时器及A/D转换测试 389
4.47 用PIC18控制Microwire接口继电器驱动器MAX4820 392
4.48 MMC存储卡测试 395
4.49 ATA硬盘数据访问 404
4.50 微芯VLS5573液晶显示屏驱动器演示 412
第5章 综合设计 425
5.1 用DS1302/DS18B20+MAX6951设计的多功能电子日历牌 425
5.2 用PCF8583设计高仿真数码管电子钟 433
5.3 用4×20LCD与DS18B20设计的单总线多点温度监测系统 439
5.4 用内置EEPROM与1602液晶设计的加密电子密码锁 453
5.5 用PIC单片机与1601LCD设计的计算器 459
5.6 电子秤仿真设计 468
5.7 数码管显示的GP2D12仿真测距警报器 473
5.8 GPS全球定位系统仿真 479
5.9 能接收串口信息的带中英文硬字库的80×16点阵显示屏 485
5.10 用M145026与M145027设计的无线收发系统 494
5.11 红外遥控收发仿真 499
5.12 交流电压检测与数字显示仿真 506
5.13 带位置感应器的直流无刷电机PMW控制仿真 511
5.14 3端可调正稳压器LM317应用测试 516
5.15 模拟射击训练游戏 520
5.16 带触摸屏的国际象棋游戏仿真 531
5.17 温室监控系统仿真 543
5.18 PIC单片机MODBUS总线通信仿真 549
5.19 PIC单片机内置CAN总线通信仿真 563
5.20 基于PIC18+Microchip TCP/IP协议栈的HTTP服务器应用 585

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