原创 【ATMEGA16L】实验三三：ADC&LCD1602&DS1302&USART综合实验

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【ATMEGA16L】实验三十：ADC实验（纠错版）

经过两天的突击，终于搞定了实验三三，现贴出与大家共享。

一、硬件电路

二、程序结构

三、程序代码

1、main.c

/*******************************************************************************
Platform: AVR mega16学习板（www.iccavr.com）
Project : 实验三三：ADC&LCD1602&DS1302&USART综合实验
Clock F : 3.6864MHz
Software: ICCAVR7.14C
Author  : 林夕依然
Version : 09.04.03-09.04.04
Updata  :
comments:
1、串口发送命令'1'开启一次ADC,并将结果通过串口发送到PC,同时在LCD1602上显示;
2、PC和LCD1602也同时显示每次更新ADC转换结果的时间;
3、USART使用中断方式接收数据，当接收到指定数据后，开启一次ADC转换;
4、当ADC转换完成后产生中断，并置位一个自定义的标志；
5、检测ADC转换完成后的中断标志，为1时则将ADC转换数据发送给PC，同时在LCD1602显示;
6、4种不同的配置方式；
7、参考：实验25，实验26，实验28，实验30
problem :
1、存放ADC转换结果的AdcData要定义为uint,当定义为uchar时，PC和LCD1602接收均错误
   04-03晚出现了此问题，04-04才找到问题的原因。
*******************************************************************************/
#include <iom16v.h>
#include <macros.h>
#include "ds1302.h"
#include "LCD1602.h"

#define uchar unsigned char
#define uint  unsigned int
#define ulong unsigned long

uint AdcData;                        //存放ADC转换的结果
uchar AdcConCom = 0;     //ADC转换完成标志
/*-----------------------------------------------------------------
函数名称: void AdcInit(void)
函数功能: ADC初始化
参    数:
返 回 值: 无
-----------------------------------------------------------------*/
void AdcInit(void)
{
 ADCSR = 0x00;    //ADC关闭
 ADMUX = 0x67;  //1:外部参考源AVCC,左对齐,选择ADC7通道
 //ADMUX = 0x46;  //2:外部参考源AVCC,右对齐,选择ADC7通道
 //ADMUX = 0xE0;    //3:2.56V 的片内基准电压源,左对齐,选择ADC0通道
 //ADMUX = 0xC1;  //4:2.56V 的片内基准电压源,右对齐,选择ADC0通道
 ACSR =  0x80;  //模拟比较器控制和状态寄存器ACSR的ACD置1,使模拟比较器禁用
 ADCSR = 0x8B;  //开启ADC，8分频，ADC中断使能
}
/*-----------------------ADC转换中断程序--------------------------------------*/
#pragma interrupt_handler adc_isr:15
void adc_isr(void)
{
 AdcData=(uint)((ulong)ADCH * 4930 / 256);  //1:将AD值转换为电压值(只读高8位)
 //AdcData=(uint)((ulong)ADC * 4930 / 1024);  //2:将AD值转换为电压值(读所有位)
 //AdcData=(uint)((ulong)ADCH * 2635 / 256);    //3:将AD值转换为电压值(只读高8位)
 //AdcData=(uint)((ulong)ADC * 2635 / 1024);  //4:将AD值转换为电压值(读所有位)
 AdcConCom = 1; //置ADC转换完成标志
}
/*-----------------------------------------------------------------
函数名称: void InitDevices(void)
函数功能: 初始化各种信息
参    数:
返 回 值: 无
-----------------------------------------------------------------*/
void InitDevices(void)
{
  CLI();           //关全部中断
  Usart_init03();                     //中断方式初始化
 Port_init();
 AdcInit();
 
 ds1302_init(); //DS1302初始化
 delay_ms(10);
 ds1302_write_time(); //写入初始值
    LCD_init(); //LCD初始化
 LCD_clear();//清屏
 LCD_write_str(0,0,"09-04-05 ACDtest");
 LCD_write_str(0,1,"ADC is so easy!");
 //delay_ms(2000);
 
  MCUCR = 0x00;
  SEI();              //开全中断
}

void main(void)
{
    unsigned char temp;
 InitDevices();
  while(1)
 {
      if(AdcConCom)
      {
        AdcConCom = 0;                      //清ADC转换完成标志
  
  //将电压值发送给PC
        USART_Transmit(AdcData/1000 + 0x30);        //得到电压值的千位并发送
        USART_Transmit('.');                          //发送小数点
        USART_Transmit(AdcData%1000/100 + 0x30);  //得到电压值的百位并发送
        USART_Transmit(AdcData%100/10 + 0x30);    //得到电压值的十位并发送
        USART_Transmit(AdcData%10 + 0x30);          //得到电压值的个位并发送
        USART_Transmit('V');                          //发送电压符号"V"
        newline();  //换行
  
  //读取时间并将其显示在LCD1602上
  ds1302_read_time();  //读取时间
  LCD_clear();         //清屏 
  temp = (time_buf[0] >> 4) + '0';
  LCD_write_char(0, 1, temp);/*年*/
  USART_Transmit(temp);
  
  temp = (time_buf[0] & 0x0F) + '0';
  LCD_write_char(1, 1, temp);
  USART_Transmit(temp);
  
  temp = (time_buf[1] >> 4) + '0';
  LCD_write_char(2, 1, temp);
  USART_Transmit(temp);
  
  temp = (time_buf[1] & 0x0F) + '0';
  LCD_write_char(3, 1, temp);
  USART_Transmit(temp);
  LCD_write_char(4, 1, '-');
  USART_Transmit('-');
  
  temp = (time_buf[2] >> 4) + '0';
  LCD_write_char(5, 1, temp);/*月*/
  USART_Transmit(temp);
  
  temp = (time_buf[2] & 0x0F) + '0';
  LCD_write_char(6, 1, temp);
  USART_Transmit(temp);
  
  LCD_write_char(7, 1, '-');
  USART_Transmit('-');
  
  temp = (time_buf[3] >> 4) + '0';
  LCD_write_char(8, 1, temp);/*日*/
  USART_Transmit(temp);
  
  temp = (time_buf[3] & 0x0F) + '0';
  LCD_write_char(9, 1, temp);
  USART_Transmit(temp);
  blank();
  
  //temp = (time_buf[7]) + '0';
  //LCD_write_char(1, 1, temp);  //不显示周
  
  temp = (time_buf[4] >> 4) + '0';
  LCD_write_char(11, 1, temp);  //时
  USART_Transmit(temp);
  
  temp = (time_buf[4] & 0x0F) + '0';
  LCD_write_char(12, 1, temp);
  USART_Transmit(temp);
  
  LCD_write_char(13, 1, ':');
  USART_Transmit(':');
  
  temp = (time_buf[5] >> 4) + '0';
  LCD_write_char(14, 1, temp);/*分*/
  USART_Transmit(temp);
  
  temp = (time_buf[5] & 0x0F) + '0';
  LCD_write_char(15, 1, temp);
  USART_Transmit(temp);
  newline();  //换行
  
  //LCD_write_char(13, 1, ':');
  
  //temp = (time_buf[6] >> 4) + '0';
  //LCD_write_char(14, 1, temp);        //秒不显示
  //temp = (time_buf[6] & 0x0F) + '0';
  //LCD_write_char(15, 1, temp);
  
  //将电压值显示在LCD1602上
  LCD_write_char(0, 0, 'A');
  LCD_write_char(1, 0, 'D');
  LCD_write_char(2, 0, 'C');
  LCD_write_char(3, 0, '=');
  LCD_write_char(4, 0, AdcData/1000 + 0x30);
     LCD_write_char(5, 0, '.');
  LCD_write_char(6, 0, AdcData%1000/100 + 0x30);
  LCD_write_char(7, 0, AdcData%100/10 + 0x30);
  LCD_write_char(8, 0, AdcData%10 + 0x30);
  LCD_write_char(9, 0, 'V');
      }
 }
}

/******************************4种不同配置测试*********************************
1、ADMUX = 0x67;  //1:外部参考源AVCC,左对齐,选择ADC7通道
   实测为1.824V，PC接收为1.810V，误差不足0.05V
2、ADMUX = 0x46;  //2:外部参考源AVCC,右对齐,选择ADC7通道
   实测为1.824V，PC接收为1.810V-1.829V，误差不足0.05V
3、ADMUX = 0xE0;  //3:2.56V 的片内基准电压源,左对齐,选择ADC0通道
   实测为1.824V，PC接收为1.811V-1.824V，误差不足0.05V
4、ADMUX = 0xC1;  //4:2.56V 的片内基准电压源,右对齐,选择ADC0通道
   实测为1.823V，PC接收为1.819V-1.827V，误差不足0.05V

*****************************************************************************/

2、function.c

#include <iom16v.h>
#include <macros.h>
#define uchar unsigned char
#define uint  unsigned int
#define F_CPU 3686400

/*-----------------------------------------------------------------
函数名称: void Usart_init01(void)
函数功能: 串口初始化方式01（波特率设置用查表）
    波特率 9600 0.2% ，8bit，异步，倍速，无奇偶校验，1个停止位
参    数:
返 回 值: 无
-----------------------------------------------------------------*/
void Usart_init01(void)       //初始化串口方式1
{
  UCSRA="0X02";                 //倍速选择
  UCSRB=(1<<RXEN)|(1<<TXEN);  //使能接收，发送
  UCSRC=(1<<URSEL)|(1<<UCSZ1)|(1<<UCSZ0);//8bit，异步，无奇偶校验，1个停止位
  UBRR="47"; //9600波特率，见M16_cn中文P155:Table68-72通用振荡器频率下设置 UBRR                    
}
/*-----------------------------------------------------------------
函数名称: void Usart_init02(void)
函数功能: 串口初始化方式02（波特率设置用公式）
    波特率 9600 0.2% 8bit，异步，常速，无奇偶校验，2个停止位
参    数:
返 回 值: 无
-----------------------------------------------------------------*/
void Usart_init02( unsigned int baud )//初始化串口方式2，并设置波特率
{
unsigned int tmp;
tmp= F_CPU/baud/16-1;        //设置波特率，见M16_cn中文P135:Table60波特率计算公式
UBRRH = (unsigned char)(tmp>>8);
UBRRL = (unsigned char)tmp;
UCSRB = (1<<RXEN)|(1<<TXEN); //接收器与发送器使能
UCSRC = (1<<URSEL)|(1<<USBS)|(1<<UCSZ0)|(1<<UCSZ1);//异步，8bit,2停止位,无奇偶校验
}
/*-----------------------------------------------------------------
函数名称: void Usart_init03(void)
函数功能: 串口初始化方式03（中断方式接收）
    波特率 9600 0.2%，8bit，异步，倍速，无奇偶校验，1个停止位
参    数:
返 回 值: 无
-----------------------------------------------------------------*/
void Usart_init03(void)
{
  UCSRB = 0x00;             //关串口
  UCSRA = 0x02;            //倍速模式   M16中文P151
  UCSRC = BIT(URSEL) | 0x06;         //写UCSRC寄存器,设定8个bit，1停止位，异步
  UBRR  = 47;                      //设定串口波特率为9600
  UCSRB = (1<<RXCIE)|(1<<RXEN)|(1<<TXEN);//使能接收结束中断，使能收发
}

#pragma interrupt_handler UartRecvData:12
void UartRecvData(void)
{
  uchar temp;
 temp = UDR;
 if(temp=='1')     //如果接到到1，则开启一次ADC转换
 ADCSRA|= (1<<ADSC);              //开启一次ADC转换
}

/*-----------------------------------------------------------------
函数名称: void USART_Transmit( unsigned char data )
函数功能: 数据发送【发送5 到8 位数据位的帧】
参    数:
返 回 值: 无
说    明：直接从数据手册上拷贝过来的
-----------------------------------------------------------------*/
void USART_Transmit( unsigned char data )
{
while ( !( UCSRA & (1<<UDRE)) ) ;  //等待发送缓冲器为空
UDR = data;                        // 将数据放入缓冲器，发送数据
}
/*-----------------------------------------------------------------
函数名称: unsigned char USART_Receive( void )
函数功能: 数据接收【以5 到8 个数据位的方式接收数 据帧】
参    数:
返 回 值: UDR
说    明：直接从数据手册上拷贝过来的
-----------------------------------------------------------------*/
unsigned char USART_Receive( void )
{
while ( !(UCSRA & (1<<RXC)) );  // 等待接收数据
return UDR;                     // 从缓冲器中获取并返回数据
}
/*-----------------------------------------------------------------
函数名称: void USART_Transmits01( void )
函数功能: 连续发送字符"Hello"
参    数:
返 回 值:
-----------------------------------------------------------------*/
void USART_Transmits01( void )
{
while ( !( UCSRA & (1<<UDRE)) );
UDR = 'H';
while ( !( UCSRA & (1<<UDRE)) );
UDR = 'e';
while ( !( UCSRA & (1<<UDRE)) );
UDR = 'l';
while ( !( UCSRA & (1<<UDRE)) );
UDR = 'l';
while ( !( UCSRA & (1<<UDRE)) );
UDR = 'o';
}

/*-----------------------------------------------------------------
函数名称: void USART_Transmits02(unsigned char *str)
函数功能: 发送字符串（方法一）
参    数: str  发送字符串的首地址
返 回 值:
说    明：已通过验证，str必须定义为指针，调用时只需指针名即可
例    如：定义指针    uchar *buffer0="2009年03月26日23:40";
          调用函数    USART_Transmits02(buffer0);  即可
-----------------------------------------------------------------*/
void USART_Transmits02(unsigned char *ptr)//字符串
{
   while (*ptr)
   {
       USART_Transmit(*ptr);
       *ptr++;
   }
   newline();
}

/*-----------------------------------------------------------------
函数名称: void USART_Transmits03(uchar *str, uint len)
函数功能: 发送字符串（方法二）
参    数: str   发送字符串的首地址
      len   发送字符串的长度
返 回 值:
说    明：已通过验证，str必须定义为指针，调用时只需指针名即可
例    如：定义指针    uchar *buffer0="2009年03月26日23:40";
          调用函数    USART_Transmits03(buffer0,19);  即可
-----------------------------------------------------------------*/
void USART_Transmits03(uchar *str,uint len)
{
  uint i;
 for( i = 0; i < len; i++)
 {
    while ( !( UCSRA & (1<<UDRE)) );  //等待发送缓冲器为空   
  UDR = str;
 }
}