单片机数字电压表(TLC2543)

ゝ一世哀愁。 2022-05-23 06:36 1454阅读 0赞

### **单片机 数字电压表(TLC2543)** ###

一、简述

使用并行ADC会限制系统I/O口的功能扩展，采用串行ADC比较适合那些低速采样而控制管脚又比较多的系统。

TLC2543是TI公司的12位串行模数转换器，由于是串行输入结构，能够节省51系列单片机I/O资源；

例子中采用模数转换的芯片TLC2543实现设计数字电压表。例子中设计的数字电压表可以测量0～5V范围内的输入电压值，并且通过4位LED数码管显示采集的电压值，例子测量三个模拟值：0.005、1.5、4.995。

文件打包：链接: https://pan.baidu.com/s/1aSJJhWNiqYUJCk9VmpHd5A 提取码: epg6

蓝奏云：[https://www.lanzous.com/i41fhtg][https_www.lanzous.com_i41fhtg]         （不用注册，不用登录，可以直接下载）

二、效果

![20180604161305482][]

三、工程结构

1、Keil工程

![20180604160822802][]

2、仿真电路图

![20180604161756184][]

四、源文件

TLC2453.c文件

#include<reg51.h>
    #define uint unsigned int
    #define uchar unsigned char
    #define ulong unsigned long
    ulong volt;//测量的电压值 
    uchar code led[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//7段数码管显示0-9的对应电平码
    uint vtime;	// 用来控制测量地址位的改变
    uchar addr;//测量地址位，指示测量的是哪一个模拟值 (其实就是TLC2543的控制字)
    sbit LW1=P2^3;//数码管电压显示值的第1个		比如四个数码管显示4.885值中，对应显示4这个数码管
    sbit LW2=P2^2;//数码管电压显示值的第2个
    sbit LW3=P2^1;//数码管电压显示值的第3个
    sbit LW4=P2^0;//数码管电压显示值的第4个
    sbit LW5=P2^4;//定义数码管位选脚
    sbit CLK=P1^7;//定义时钟信号口
    sbit DIN=P1^6;//定义2543数据写入口
    sbit DOUT=P1^5;//定义2543数据读取口
    sbit CS=P1^4;//定义2543片选信号口
    /**********************************************************/
    //函数名：delay(uint x)
    //功能：延时程序 改变测量地址 	
    //调用函数：
    //输入参数：x
    //输出参数：
    //说明：
    /**********************************************************/
    void delay(uint x)
    {
    	uchar y,z;
    	for(y=x;y>0;y--)
    		for(z=250;z>0;z--);//该步运行时间约为0.5ms
    		vtime++;
    		if(vtime==1000)
    		{
    			vtime=0;
    			addr++;
    			if(addr==3)
    				addr=0;//以上语句实现测量地址位的改变		
    		}	
    }
    /**********************************************************/
    //函数名：read2543(uchar addr)
    //功能：2543驱动程序
    //调用函数：
    //输入参数：addr
    //输出参数：
    //说明：进行ad转换将结果存于volt变量中 addr为测量位地址
    /**********************************************************/
    void read2543(uchar addr)
    {
    	uint ad=0;
    	uchar i;
    	CLK=0;
    	CS=0;//片选段，启动2543
    	addr<<=4;//对地址位预处理
    	for(i=0;i<12;i++) //12个时钟走完，完成一次读取测量
    	{
    		if(DOUT==1)
    			ad=ad|0x01;//单片机读取ad数据
    		DIN=addr&0x80;//2543读取测量地址位
    		CLK=1;
    		;;;//很短的延时
    		CLK=0;//产生下降沿，产生时钟信号
    		;;;
    		addr<<=1;
    		ad<<=1;//将数据移位准备下一位的读写
    	}
    	CS=1;//关2543
    	ad>>=1;
    	volt=ad;//取走转换结果
    	volt=volt*1221;//例子的满量程为5V，转换分辩率为12位（2的12次方=4096） 。即最大值是255，5/4096=1221mV,即例子中的1V代表实际1221mV        
    }
    /**********************************************************/
    //函数名：display()
    //功能：5位数码管显示
    //调用函数：delay(uint x)
    //输入参数：
    //输出参数：
    //说明：将处理后的电压值与测量位值显示在5位数码管上 
    /**********************************************************/
    void display()
    {
    	P0=0xff;//消隐，因为不断进行循环显示，以防上次显示有残留电平的影响
    	LW1=0;	//选中第1个数码管进行显示
    	P0=~led[volt/1000000]&0x7f;//带小数点1伏显示位
    	delay(2);  //延时
    	P0=0xff;  //消隐
    	LW1=1;	//取消选中第1个数码管进行显示
    	LW2=0;	//选中第2个数码管进行显示
    	P0=~led[(volt/100000)%10];//100毫伏显示位
    	delay(2);
    	P0=0xff;
    	LW2=1; 
    	LW3=0;
    	P0=~led[(volt/10000)%10];//10毫伏显示位
    	delay(2);
    	P0=0xff;
    	LW3=1;
    	LW4=0;
    	P0=~led[(volt/1000)%10];//1毫伏显示位
    	delay(2);
    	P0=0xff;
    	LW4=1;
    	LW5=0;
    	P0=~led[addr+1];//显示电压测量位
    	delay(2);
    	LW5=1;				
    }
    /**********************************************************/
    //主程序
    /**********************************************************/
    void main()
    {
    	while(1)
    	{
    		read2543(addr);//调用2543驱动程序测量地址为0
    		display();//调用显示程序	
    	}
    }

五、总结

1、TLC2543芯片介绍

TLC2543是12位串行A/D转换器，使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。

2、引脚

![20180604112335656][]

AIN0～AIN10为模拟输入通道。

![70][]为片选端,低电平有效。

DATA INPUT为串行数据输入端，  
DATA OUT为A/D转换结果的三态串行输出端  
EOC为转换结束端，  
I/O CLK为I/O时钟端，  
REF+为正基准电压端，  
REF-为负基准电压端，  
VCC为电源端，  
GND为地。

3、TLC2543控制字

![20180604154415585][]

控制字为从DATA INPUT端串行输入端8位数据，规定了TLC2543要转换的模拟量通道、转换后的输出数据长度以及输出数据端格式。

高4位（D7～D4）决定通道号，对于模拟输入通道0至模拟输入通道10。其值为0000～1010，对应通道为通道0～通道10。

低4位（D3~D0）决定输出数据长度及格式。

其中D3、D2决定输出数据长度，01表示输出数据长度为8位，11表示输出数据长度为16位，其他为12位。

D1决定输出数据是高位先送出，还是低位先送出，为0表示高位先送出。

D0决定输出数据是纯正数还是有负数，若为纯正数，该位为0，否则为1。

4、工作过程

![201806041550489][]

==================以下回复 qq\_42216469 这位兄弟=============

通过简单修改代码，只显示一个电压值。

![20190527221550931.gif][]

[https_www.lanzous.com_i41fhtg]: https://www.lanzous.com/i41fhtg
[20180604161305482]: /images/20220523/585e5ba3767c4f25ad617e2e885d3894.png
[20180604160822802]: /images/20220523/655573954e6a4b29a50cb55a5a340af2.png
[20180604161756184]: /images/20220523/928bf82dde15460a8ae1a09005a8ad34.png
[20180604112335656]: /images/20220523/872b1571e37c4834b18288f2a8edaeda.png
[70]: /images/20220523/40e5600f392649a0a4e122fa6b22b929.png
[20180604154415585]: /images/20220523/d852ceb2545140dab906d682172af687.png
[201806041550489]: /images/20220523/2b49420a888b42b4bb1acafa3162cc2c.png
[20190527221550931.gif]: /images/20220523/3b538d8627a04b05b342424bb316369f.png