STC12C5A60S2单片机实现AD采样并液晶显示(数字燃油表)

S T C12C5A60S2单片机简介-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIANSTC12C5A60S2单片机简介：STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。

内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。

工作电压：STC12C5A60S2系列工作电压：5.5V-3.3V(5V单片机)STC12C5A60S2是哪一类单片机？是8051系列单片机，与普通51单片机相比有以下特点：1、同样晶振的情况下，速度是普通51的8~12倍2、有8路10位AD3、多了两个定时器，带PWM功能4、有SPI（串行外设接口）接口5、有EEPROM6、有1K内部扩展RAM7、有WATCH_DOG8、多一个串口9、IO口可以定义，有四种状态10、中断优先级有四种状态可定义单片2.4G无线射频收发芯片nRF24L01：可接受5V电平的输入，工作电压1.9~3.6V，单片无线收发器芯片，GFSK：高斯频移键控，在调制之前通过一个高斯低通滤波器来限制信号的频谱宽度。

数字调制方法，如：ASK——幅移键控调制，把二进制符号0和1分别用不同的幅度来表示。

FSK——频移键控调制，即用不同的频率来表示不同的符号。

如2KHz表示0，3KHz表示1。

GFSK——高斯频移键控，在调制之前通过一个高斯低通滤波器来限制信号的频谱宽度。

单片机的PCA模块?：PCA(可编程计数器阵列Programmable Counter Array)可编程计数器阵列（PCA）提供增强的定时器功能，与标准8051计数器/定时器相比，它需要较少的CPU 干预。

由高字节（PCAH）和低字节（PCAL）组成。

25页报告出现的传感器：RPR220:反射型光电探测器。

A/D转换测试程序（ADC查询方式）#include “”//头文件在STC公司主页上下载#include ””//与STC12C5A60S2单片机ADC相关的寄存器说明//Sfr ADC_CONTR = 0xBC;//AD转换控制寄存器Sfr ADC_RES = 0xBD;//AD转换结果寄存器高Sfr ADC_RESL = 0xBE;//AD转换结果寄存器低Sfr P1ASF = 0x9D;//P1口模拟转换功能控制寄存器Sfr AURX1 = 0xA2;//AD转换结果存储方式控制位#define ADC_POWER 0x80 //ADC电源开#define ADC_FLAG 0x10 //ADC结束标志位#define ADC_START 0x08 //ADC启动控制位设为开#define ADC_SPEEDLL 0x00 //设为540个时钟周期ADC一次#define ADC_SPEEDL 0x20 //设为360个时钟周期ADC一次#define ADC_SPEEDH 0x40 //设为180个时钟周期ADC一次#define ADC_SPEEDHH 0x60 //设为90个时钟周期ADC一次void AD_init(void);void delay(unsigned int a);unsigned int AD_get(unsigned char n);float AD_work(unsigned char n);void main(){unsigned char i;AD_init();while(1){for(i=0;i<8;i++){AD_work(i);delay(20);}}}unsigned int AD_get(unsigned char n) //第n通道ADC采样函数{unsigned int adc_data;ADC_RES = 0; //清零ADC_CONTR=ADC_POWER|ADC_SPEEDLL|n|ADC_START;//打开AD转换电源、设定转换速度、设定通道号、AD转换开始_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();//要经过4个CPU时钟的延时，其值才能够保证被设置进ADC_CONTR?寄存器?while(!(ADC_CONTR&ADC_FLAG)); //等待转换完成adc_data=ADC_RES; //转换结果计算，取8位结果ADC_CONTR&=~ADC_FLAG；//关闭AD转换，ADC_FLAG位由软件清0return adc_data;???//返回ADC的值}float AD_work(unsigned char n){float AD_val; //定义处理后的数值AD_val为浮点数unsigned char i;for(i=0;i<100;i++)AD_val+=AD_get(n); //转换100次求平均值(提高精度)AD_val/=100;AD_val=(AD_val*5)/256; //AD的参考电压是单片机上的5v，所以乘5即为实际电压值return AD_val;}void AD_init(void){P1ASF = 0xff; //P1口全部作为模拟功能A/D使用ADC_RES = 0; //清零转换结果寄存器高8位ADC_CONTR = ADC_POWER|ADC_SPEEDLL;delay(2); //等待1ms，让AD电源稳定}void delay(unsigned int a){unsigned int i;while (a--){i=5000;while(i--);}}。

STC12C5A60S2中的AD转换逐次逼近原理AD 里面包含da，当输入电压Vin时，da的最高位是1，即为0.5Vref与输入信号比较，如果输入大于0.5Vref则比较器输出为1，同时da的最高位为1，反之DA最高位则为0，通过8次比较后得到8个01数据即完成ad转换。

现在说下程序中用到stc12单片机两个寄存器ADC_CONTR;主要用来配置ad启动的工作模式;还有个result的寄存器程序中的注意点：配置完ADC_CONTR后要延时4个时钟周期先把程序附上#include &quot;stc12.h&quot;#include &quot;intrins.h&quot;#include &quot;ad.h&quot;uint ad;#define ADC_POWER 0X80 //ADC最高位给adc部分供电，类似于片选#define ADC_START 0X08 //模数转换启动控制位#define ADC_FLAG 0x10 //ad转换需要时间，这个是转换完成标志位#define ADC_SPEEDLL 0X00 //540 clock#define ADC_SPEEDL 0X20 //360 clock#define ADC_SPEEDH 0X40 //180 clock#define ADC_SPEEDHH 0X60 //90 clockuchar ADCresult(uchar aa) //这里的参数是哪个口来ad转换{P1ASF=0X01; //这里的选择和用哪一个P1口作为ad采样ADC_CONTR=ADC_POWER|ADC_SPEEDLL|ADC_START|aa;//ADC_CONTR=0X88|aa;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();//设置ADC_CONTR寄存器后需加4个CPU时钟周期的延时，才能保证值被写入ADC_CONTR寄存器while (!(ADC_CONTR & ADC_FLAG)); //等待ADC_CONTR，这里的ADC_FLAG相当于一个常数，不是寄存器里面的某个位//while(!ADC_FLAG);//ADC_FLAG=0;ADC_CONTR &= ~ADC_FLAG; //Close ADC 将标志位清零等待下次硬件置1ad=(ADC_RES<<2)+ADC_RESL; //打开10位AD采集功能如果用8位AD 屏掉这句把下一句改为Vo=(float)(ADC_RESL)*500/256; 即可//ADC_RES结果寄存器的高2位；ADC_RES结果寄存器的低8位ad=(float)(ad)*5*100/1024; //Return ADCresult（为显示整数，这里将电压值扩大了十倍）//10位AD采集即2的10次方满值为1024 这里用1024表示5伏的电压//那么用采集到的数量值除以1024 在乘以5 得到的值就是采集的电压数值//这里又*100 是为了扩大100倍显示小数位//ADC_RES*（5/256）为采集的电压值然后扩大10倍便于计算return ad;}这里只是个ad.c源文件，这里有几个问题想说一下1.怎么知道是10位还是8位的ad结果；你可以在ADCresult(uchar aa)最前面加一条AUXR1&=0x04;什么意思呢，转换结果的低2位放在ADC_RES，高8位ADC_RESL 中2为什么不用//while(!ADC_FLAG);//ADC_FLAG=0;这两条因为ADC_FLAG相当于常量前面用宏定义而头文件里只有ADC_CONTR的地址映射；但是如果在头文件中用sbit ADC_FLAG=ADC_CONTR^4会出现错误，具体原因还不清楚先说到这吧。

STC12C5A60S2单片机开发学习板产品使用手册【简要说明】一、尺寸：长83mmX宽79mmX高18mm二、主要芯片：STC12C5A60S2单片机三、工作电压：直流6~15伏四、、特点：1、具有电源指示；2、所有I/O口已引出；3、可以实现与电脑串口通信；4、可以实现双串口通讯；5、具有上电复位和手动复位；6、附带SD卡读写接口；7、支持STC串口下载；8、双串口通讯（注：只能使用COM1下载程序）；9、八路LED灯（注：可拔出短路帽，断开LED灯）；10、可端子接线供电、可排针引电；11、7805供电，输入电压范围宽，且确保AD参考电压准确（注：因无外部参考电压点）五、提供相关软件、资料、原理图适用场合：单片机学习、电子竞赛、产品开发、毕业设计。

注意啦：本产品提供的所有程序都附带原理图以及说明！【图片标注】【原理图】（放大可以看清楚）【PCB尺寸图】【开发板支持同系列单片机的型号】STC单片机最新型号——STC12C5A60S2STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。

内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。

1.增强型8051 CPU，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统8051；2.工作电压：STC12C5A60S2系列工作电压：5.5V-3.3V（5V单片机）STC12LE5A60S2系列工作电压：3.6V-2.2V（3V单片机）；3.工作频率范围：0 - 35MHz，相当于普通8051的 0～420MHz；4.用户应用程序空间8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K字节；5.片上集成1280字节RAM；6.通用I/O口（36/40/44个），复位后为：准双向口/弱上拉（普通8051传统I/O口），可设置成四种模式：准双向口/弱上拉，推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开漏，每个I/O口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不要超过55Ma；7. ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器可通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片；8.有EEPROM功能(STC12C5A62S2/AD/PWM无内部EEPROM)；9. 看门狗；10.内部集成MAX810专用复位电路（外部晶体12M以下时，复位脚可直接1K电阻到地）；11.外部掉电检测电路:在P4.6口有一个低压门槛比较器，5V单片机为1.32V，误差为+/-5%,3.3V单片机为1.30V，误差为+/-3%；12.时钟源：外部高精度晶体/时钟，内部R/C振荡器(温漂为+/-5%到+/-10%以内) 1用户在下载用户程序时，可选择是使用内部R/C振荡器还是外部晶体/时钟，常温下内部R/C振荡器频率为：5.0V单片机为：11MHz～15.5MHz，3.3V单片机为：8MHz～12MHz，精度要求不高时，可选择使用内部时钟，但因为有制造误差和温漂，以实际测试为准；13.共4个16位定时器两个与传统8051兼容的定时器/计数器,16位定时器T0和T1，没有定时器2，但有独立波特率发生器做串行通讯的波特率发生器再加上2路PCA模块可再实现2个16位定时器；14. 2个时钟输出口，可由T0的溢出在P3.4/T0输出时钟，可由T1的溢出在P3.5/T1输出时钟；15.外部中断I/O口7路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿中断的PCA模块， Power Down模式可由外部中断唤醒，INT0/P3.2,INT1/P3.3,T0/P3.4, T1/P3.5, RxD/P3.0,CCP0/P1.3(也可通过寄存器设置到P4.2 ), CCP1/P1.4 (也可通过寄存器设置到P4.3)；16. PWM(2路）/PCA（可编程计数器阵列,2路）：——也可用来当2路D/A使用——也可用来再实现2个定时器——也可用来再实现2个外部中断(上升沿中断/下降沿中断均可分别或同时支持)；17.A/D转换, 10位精度ADC，共8路，转换速度可达250K/S(每秒钟25万次)18.通用全双工异步串行口(UART)，由于STC12系列是高速的8051，可再用定时器或PCA软件实现多串口；19. STC12C5A60S2系列有双串口，后缀有S2标志的才有双串口，RxD2/P1.2(可通过寄存器设置到P4.2)，TxD2/P1.3(可通过寄存器设置到P4.3)；20.工作温度范围：-40 - +85℃(工业级) / 0 - 75℃(商业级)21.封装：PDIP-40,LQFP-44,LQFP-48 I/O口不够时，可用2到3根普通I/O口线外接74HC164/165/595（均可级联）来扩展I/O口, 还可用A/D做按键扫描来节省I/O口，或用双CPU,三线通信，还多了串口。

单片机STC12C5A60S2模块简介1、综述系统采用STC12C5A16S2单片机为核心,配合USB转串口芯片CH340T、RS232芯片Max232、四位共阳数码管、LED、按键和蜂鸣器组成最小系统。

单片机内部集成双串口、8路10bitADC和两路八位PWM。

系统由MINI USB供电和提供程序下载接口，使得电路大大简化,通用性增强.2、模块分析2、1电源模块全系统工作在＋５V且功耗较低，所以采用USB电源供电即可满足。

电源前级接入500mA自恢复保险丝，提供短路保护，芯片前级对地分别连接100uF 和0。

1uF进行电源滤波。

电源部分引入三脚单联扭子开关将USB转串口芯片CH340T的电源与芯片电源进行隔离，以方便下载程序。

图2.1 电源模块2。

2、USB转串口STC12C5A16S2单片机可以通过串口烧写程序，系统采用CH340T将USB转换为串口信号，以供单片机下载程序，电路如图2.2：图2.2USB转串口模块图中UD+与UD—为计算机USB信号,RxD与TxD信号为CH340T转换后接到单片机的串口信号.2。

3、单片机模块单片机模块由复位电路,晶振电路和蜂鸣器电路组成,然后将多余I/O口外接以供扩展。

图2.3 单片机模块2。

4、RS232模块使用Max232将单片机的第二串口引出，通过DB9接口实现与外界串口通信。

图2。

4 RS232模块2。

5、四位共阳数码管和LED模块单片机P2.0端口用于8个LED选通，P2。

1-P2。

4端口用于数码管位选；P0.0—P0。

7用于数码管段选和8个LED选择。

图2。

5四位共阳数码管图2.6 8位LED模块2.6、按键模块单片机P3。

2-P3.5端口用于扫描按键状态，组成1X4键盘。

图2.7 按键模块3、操作步骤1、安装CH340T芯片驱动；2、将MINI USB电缆连接到开发板，进入计算机设备管理器—端口选项，会出现CH340T，并显示COM X，记住此端口号；3、拨动开关，电源指示灯有高亮和微亮两种状态;4、编写程序文件,编译生成。

A/D转换测试程序（ADC查询方式）#include “stc12c5a.h”//头文件在STC公司主页上下载#include ”intrins.h”//与STC12C5A60S2单片机ADC相关的寄存器说明//Sfr ADC_CONTR = 0xBC;//AD转换控制寄存器Sfr ADC_RES = 0xBD;//AD转换结果寄存器高Sfr ADC_RESL = 0xBE;//AD转换结果寄存器低Sfr P1ASF = 0x9D;//P1口模拟转换功能控制寄存器Sfr AURX1 = 0xA2;//AD转换结果存储方式控制位#define ADC_POWER 0x80 //ADC电源开#define ADC_FLAG 0x10 //ADC结束标志位#define ADC_START 0x08 //ADC启动控制位设为开#define ADC_SPEEDLL 0x00 //设为540个时钟周期ADC一次#define ADC_SPEEDL 0x20 //设为360个时钟周期ADC一次#define ADC_SPEEDH 0x40 //设为180个时钟周期ADC一次#define ADC_SPEEDHH 0x60 //设为90个时钟周期ADC一次void AD_init(void);void delay(unsigned int a);unsigned int AD_get(unsigned char n);float AD_work(unsigned char n);void main(){unsigned char i;AD_init();while(1){for(i=0;i<8;i++){AD_work(i);delay(20);}}}unsigned int AD_get(unsigned char n) //第n通道ADC采样函数{unsigned int adc_data;ADC_RES = 0; //清零ADC_CONTR=ADC_POWER|ADC_SPEEDLL|n|ADC_START;//打开AD转换电源、设定转换速度、设定通道号、AD转换开始_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();//要经过4个CPU时钟的延时，其值才能够保证被设置进ADC_CONTR?寄存器?while(!(ADC_CONTR&ADC_FLAG)); //等待转换完成adc_data=ADC_RES; //转换结果计算，取8位结果ADC_CONTR&=~ADC_FLAG；//关闭AD转换，ADC_FLAG位由软件清0return adc_data;???//返回ADC的值}float AD_work(unsigned char n){float AD_val; //定义处理后的数值AD_val为浮点数unsigned char i;for(i=0;i<100;i++)AD_val+=AD_get(n); //转换100次求平均值(提高精度)AD_val/=100;AD_val=(AD_val*5)/256; //AD的参考电压是单片机上的5v，所以乘5即为实际电压值return AD_val;}void AD_init(void){P1ASF = 0xff; //P1口全部作为模拟功能A/D使用ADC_RES = 0; //清零转换结果寄存器高8位ADC_CONTR = ADC_POWER|ADC_SPEEDLL;delay(2); //等待1ms，让AD电源稳定}void delay(unsigned int a){unsigned int i;while (a--){i=5000;while(i--);}}。

#include<reg52.h>#include<intrins.h>#define FOSC 18432000L#define BAUD 9600typedef unsigned char BYTE;typedef unsigned int WORD;sbit led=P1^0;sbit key1=P3^4;sbit key2=P3^5;BYTE code table[]={3,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,26,28,30,32,34,36,38,40}; sfr ADC_CONTR=0xbc; //ADC控制寄存器sfr ADC_RES=0xbd; //ADC转换结果寄存器sfr ADC_LOW2=0xbe; //ADC转换结果寄存器sfr P1ASF=0x9d; //模拟功能控制寄存器#define ADC_POWER 0x80//电源控制位#define ADC_FLAG 0x10; //模数转换标志位#define ADC_START 0x08; //模数转换器转换器启动控制位#define ADC_SPEEDLL 0x00; //AD转换所用的时间90个时钟周期转换#define ADC_SPEEDL 0x20; //180个时钟周期转换#define ADC_SPEEDH 0x40; //360个#define ADC_SPEEDHH 0x60; //540个void InitUart();void InitADC();void SendData(BYTE dat);BYTE GetADCResult(BYTE ch);void Delay(WORD n);void keyscan();void showresult(BYTE ch);BYTE t1=0,t2=0,cl=1,i,c,a;WORD aa,num,t0,flgh;void delay(WORD z){WORD i,j;for(i=z;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);}void main(){InitUart();InitADC();while(1){keyscan();if(flgh==1){flgh=0;ES=0;TI=1;SBUF=GetADCResult();while(!TI);TI=0;ES=1;}}}BYTE GetADCResult(BYTE ch){ADC_CONTR=0xC0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();P1ASF=0x00;//选择P1.0作为A/D转换通道ADC_CONTR|=0x08;//启动A/D转换while((ADC_CONTR&0x10)==0);//等待A/D转换结束ADC_CONTR&=0xE7;return(ADC_RES);}void InitUart(){SCON=0x5a;TMOD=0x21;TH0=(65536-45872)%256;TL0=(65536-45872)/256;TH1=TL1=-(FOSC/12/32/BAUD);TR1=1;ET0=1;REN=1;TR0=1;SM0=0;SM1=1;EA=1;ES=1;}void InitADC(){P1ASF=0xff;ADC_RES=0;ADC_CONTR=0x80;Delay(2);}void keyscan(){if(key1==0){delay(10);if(key1==0){cl++;num=table[cl];while(!key1);}}if(key2==0){delay(10);if(key2==0){cl--;num=table[cl];while(!key2);}}}void ser()interrupt 4{RI=0;a=SBUF;c=1;}void timer_1() interrupt 3{TL1 = 0x3c; //200usTH1 = 0xff;t1++;t2++;if(t1 <= cl)led = 0; //这三行通过t1与cl比较，控制led亮灭，也就是PWM调光。

STC单片机内部ADC采集电压用数码管显示////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ///特点：/// ///1、数码管显示用中断方式/// ///2、STC12C5A60S2内ADC采样电压值，先采样30次然后去掉上下10个再取平均值/// ///3、采集数据用串口发送到PC /// ///------------------------------------------------------------------------shenzhen---iqss----2011/02/23--------/// //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////#include <reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define segp P0#define scanp P2uchar code tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82, 0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e}; //不带点段驱动信号uchar code tab_d[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10}; //带点段驱动uchar code scan[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7}; //位扫描驱动信号uint display[4]={0,0,0,0}; //初始显示数字uint con=0, _data=0,data2=0; //con显示循环变量_data为ADC采样值临时变量data显示数据临时变量sfr P1ASF=0x9d; //下面五行为ADC定义sfr ADC_CONTR=0xbc;sfr ADC_RES=0xbd;sfr ADC_RESL=0xbe;sfr AUXR1=0xa2;void t0_t1_init(); //t0显示扫描定时器和t1串口比特率定时器初始化函数void adc_init(); //adc初始化函数void uart_out(uchar byte); //串口发送字节函数uint average(uint buffer[30]); //采样数据处理函数void AD(); //电压采样30次函数void delay1ms(uchar x); //延时函数void main(){t0_t1_init();adc_init();while(1){AD();}}/////////定时器初始化///////void t0_t1_init(){ SCON=0x50;PCON=0;TMOD=0x21;TH1=TL1=0xe6;TH0=0xf0;TL0=0x60;EA=ET0=1;// ES=1;TR1=1;TR0=1;}/////ADC初始化///////void adc_init(){ P1ASF=0x01; //启动P10为ADC模拟输入口把内部上拉电阻断开AUXR1 &= 0xfb; //adrj_0 高8位在ADC_RESADC_RES=0; //初值ADC_CONTR=0x80; //开启ADC电源SPEED_1_1,chs000(选择AD采样通道p10) delay1ms(2);// IE|=0xa0;}//////采集30次电压值//////void AD(){ char i;uint temp_buf[30]={0};for(i=0;i<30;i++){ ADC_CONTR |=0x08; //开启转换while((ADC_CONTR&0x10)==0);ADC_CONTR &=0xe7; //清除标志temp_buf[i]=ADC_RES; //取出数值到temp_buf}_data=average(temp_buf); //采样30次后的数据代入处理函数处理后返回处理后的数值，给下面用串口发送出去uart_out(_data);}/////先对整个数组的三十个值进行从小到大的排列，/////////再去掉最大5个和最少5个再求平均值；函数返回temp值///uint average(uint buffer[30]){uchar i,j;uint temp;for(i=1; i<30; i++)for(j=29; j>=i; --j){if(buffer[j-1] > buffer[j]){temp = buffer[j-1];buffer[j-1] = buffer[j];buffer[j] = temp;}}temp = 0;for(i=5; i<25; i++){temp += buffer[i];}temp = (uint)(((float)temp) / 20 + 0.5);return(temp);}///显示数据处理及扫描显示中断服务函数//// void t0_4ms(void) interrupt 1{data2=_data;data2=_data*19.53;display[3]=tab_d[data2/1000];display[2]=tab[(data2/100)%10];display[1]=tab[(data2/10)%10];display[0]=tab[data2%10];TH0=0xf0;TL0=0x60;if(++con==5) con=1;// segp=0xff;segp=display[con-1];scanp=scan[con-1];}///串口发送节字函数////void uart_out(uchar byte){ SBUF=byte;while(TI==0);TI=0;}///1ms延时////void delay1ms(uchar x){ uchar i,j;for(i=0;i<x;i++)for(j=0;j<250;j++); }。