第50节:利用ADC0832采集电压信号,用平均法和区间法进行软件滤

ADC0832是一款常用的8位AD采样芯片，通过它可以把外部的模拟电压信号转换成数字信号，然后给单片机进行换算，显示等处理。

这一节要教会大家五个知识点：

第一个：分辨率的算法。有些书上说8位AD最高分辩可达到256级(0xff+1)，当输入电压是0---5V时，电压精度为19.53mV(5000mV除以256)，我认为这种说法是错误的。8位AD的最高分辨率应该是255级(0xff)，当输入电压是0---5V时，电压精度为19.61mV(5000mV除以255)。

第二个：用求平均值的滤波法，可以使AD采样的数据更加圆滑，去除小毛刺。

第三个：用区间滤波法，在一些干扰很大的场合，可以避免末尾小数点的数据频繁跳动。

第四个：如何使系统可以采集到更高的电压。由于ADC0832直接采集的电压最大不能超过5V，如果要采集的最大电压是25V该怎么办?我们只要在外部多增加1个10K的电阻和1个40K的电阻组成分压电路，把25V分压成5V，然后再让ADC0832采样，这时采样到的数据只要乘以5的系数，就可以得到超过5V的实际电压。选择分压电阻时，阻值尽量不要太小，一般要10K级别以上，阻值大一点，对被采样的系统干扰影响就越小。

第五个：如何有效保护AD通道口。我在一些电压不稳定的工控场合，一般是在AD通道口对负极反接一个瞬变二极管SA5.0A。当电压超过5V时，瞬变二极管会导通吸收掉多余的能量，把电压降下来，避免AD通道口烧坏。

具体内容，请看源代码讲解。

(1) 硬件平台.

基于朱兆祺51单片机学习板。

(2)实现功能：

本程序有2个局部显示。

第1个局部是第8,7,6,5位数码管，显示没有经过滤波处理的实际电压值。此时能观察到未经滤波的数据不太稳定，末尾小数点数据会有跳动的现象

第2个局部是第4,3,2,1位数码管，显示经过平均法，区间法滤波的实际电压值。此时能观察到经过滤波后的数据很稳定，没有跳动的现象

系统保留3位小数点。手动调节可调电阻时，可以看到显示的数据在变化。

(3)源代码讲解如下：

#include "REG52.H"

#define const_voice_short 40 //蜂鸣器短叫的持续时间

void initial_myself(void);

void initial_peripheral(void);

void delay_short(unsigned int uiDelayShort);

void delay_long(unsigned int uiDelaylong);

//驱动数码管的74HC595

void dig_hc595_drive(unsigned char ucDigStatusTemp16_09,unsigned char ucDigStatusTemp08_01);

void display_drive(void); //显示数码管字模的驱动函数

void display_service(void); //显示的窗口菜单服务程序

//驱动LED的74HC595

void hc595_drive(unsigned char ucLedStatusTemp16_09,unsigned char ucLedStatusTemp08_01);

void T0_time(void); //定时中断函数

void ad_sampling_service(void); //AD采样与处理的服务程序

sbit led_dr=P3^5; //LED灯

sbit beep_dr=P2^7; //蜂鸣器的驱动IO口

sbit dig_hc595_sh_dr=P2^0; //数码管的74HC595程序

sbit dig_hc595_st_dr=P2^1;

sbit dig_hc595_ds_dr=P2^2;

sbit hc595_sh_dr=P2^3; //LED灯的74HC595程序

sbit hc595_st_dr=P2^4;

sbit hc595_ds_dr=P2^5;

sbit adc0832_clk_dr = P1^2; // 定义adc0832的引脚

sbit adc0832_cs_dr = P1^0;

sbit adc0832_data_sr_dr = P1^1;

unsigned char ucDigShow8; //第8位数码管要显示的内容

unsigned char ucDigShow7; //第7位数码管要显示的内容

unsigned char ucDigShow6; //第6位数码管要显示的内容

unsigned char ucDigShow5; //第5位数码管要显示的内容

unsigned char ucDigShow4; //第4位数码管要显示的内容

unsigned char ucDigShow3; //第3位数码管要显示的内容

unsigned char ucDigShow2; //第2位数码管要显示的内容

unsigned char ucDigShow1; //第1位数码管要显示的内容

unsigned char ucDigDot8; //数码管8的小数点是否显示的标志

unsigned char ucDigDot7; //数码管7的小数点是否显示的标志

unsigned char ucDigDot6; //数码管6的小数点是否显示的标志

unsigned char ucDigDot5; //数码管5的小数点是否显示的标志

unsigned char ucDigDot4; //数码管4的小数点是否显示的标志

unsigned char ucDigDot3; //数码管3的小数点是否显示的标志

unsigned char ucDigDot2; //数码管2的小数点是否显示的标志

unsigned char ucDigDot1; //数码管1的小数点是否显示的标志

unsigned char ucDigShowTemp=0; //临时中间变量

unsigned char ucDisplayDriveStep=1; //动态扫描数码管的步骤变量

unsigned char ucWd1Part1Update=1; //在窗口1中，局部1的更新显示标志

unsigned char ucWd1Part2Update=1; //在窗口1中，局部2的更新显示