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/* 基于STC15W408AS的電流表設計 */
/* 測量范圍0-200mA,0-400uA */
/* 創建者：zsw */
/* 創建時間：2020/12/21 */
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//2.5V基準電壓接P1.0，uA采樣接P1.1，mA采樣接P1.2
//毫安檔使用1歐(5%)檢流電阻，微安檔使用100歐（1%）檢流電阻。
#include "STC15W408AS.H"
#include "intrins.h"
#define ADC_POWER 0x80 //ADC電源控制位
#define ADC_FLAG 0x10 //ADC完成標志位
#define ADC_START 0x08 //ADC啟動控制位
#define ADC_SPEED0 0x00 //ADC轉換速度，一次轉換需要540個時鐘
#define ADC_SPEED1 0x20 //ADC轉換速度，一次轉換需要360個時鐘
#define ADC_SPEED2 0x40 //ADC轉換速度，一次轉換需要180個時鐘
#define ADC_SPEED3 0x60 //ADC轉換速度，一次轉換需要90個時鐘
#define N 8 //ADC采樣使用遞推平均濾波算法，采樣次數
sbit lcdrs=P3^2; //LCD1602指令和數據寄存器選擇，高電平時為數據，低電平選擇命令
sbit lcdrw=P3^3; //LCD1602讀寫選擇，高電平為讀，低電平為寫
sbit lcden=P3^4; //LCD1602使能
unsigned char Show[3]={0,0,0}; //顯示數組mA
unsigned char Show1[3]={0,0,0}; //顯示數組uA
unsigned int ADC_Buf[N+1]; //采樣數組mA
unsigned int ADC_Buf2[N+1]; //采樣數值uA
unsigned int current=0; //采樣毫安值
unsigned int current2=0; //采樣微安值
unsigned char num,ADCcount=0,ADCcount2=0; //ADC采樣次數變量
unsigned char code table1[]="CURRENT1:";
unsigned char code table2[]="CURRENT2:";
/******************************
函數說明：延時函數，執行一次1毫秒，STC_ISP軟件給出 @6MHz 1T單片機
入口參數：ms=延時毫秒數
出口參數：無
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void Delay_MS(unsigned int ms)
{
unsigned char i, j;
while(ms--)
{
i = 6; j = 211;
do{
while (--j);
} while (--i);
}
}
/******************************
函數說明：LCD1602驅動
******************************/
void write_com(unsigned char com)
{
lcdrs=0; //rs低電平為寫命令
P2=com;
Delay_MS(5);
lcden=1; //EN先置高電平
Delay_MS(5);
lcden=0; //短暫延時后EN置低電平
}
void write_dat(unsigned char dat)
{
lcdrs=1; //rs高電平為寫數據
P2=dat;
Delay_MS(5);
lcden=1;
Delay_MS(5);
lcden=0;
}
/******************************
函數說明：初始化ADC寄存器
******************************/
void Init_ADC(void)
{
P1M1 |= 0x01;
P1M0 &= ~1; //設P1.0為高阻輸入。因3.3V電源很精確，暫未使用2.5V基準電壓源。
P1ASF = 0x06; //打開P1.2和P1.1口的ADC功能
ADC_RES = 0;
ADC_RESL= 0; //清掉ADC轉換結果寄存器
ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEED3; //使能A/D供電，設置轉換速度90T
}
/******************************
函數說明：LCD1602初始化
******************************/
void LCD1602_Init(void)
{
lcdrw=0;
lcden=0;
P2=0;
write_com(0x38); //設置顯示模式為兩行5*8顯示
write_com(0x0C); //初始化，開顯示
write_com(0x06); //初始化，讀寫一個字符后地址指針自動加1
write_com(0x01); //清屏
write_com(0x80); //數據地址指針從0開始
for(num=0;num<9;num++) //第1行顯示'CURRENT1:'
write_dat(table1[num]);
write_com(0x80+0x40); //數據地址指針從0開始
for(num=0;num<9;num++) //第1行顯示'CURRENT2:'
write_dat(table2[num]);
}
/******************************
函數說明：查詢方式讀取ADC轉換結果
入口參數：ch ADC采樣通道
出口參數：int ADC_RES ADC轉換結果
******************************/
unsigned int Get_ADC_Result(unsigned char ch)
{
unsigned int result;
ADC_RES = 0;
ADC_RESL= 0; //清掉ADC轉換結果寄存器
ADC_CONTR =ADC_POWER|ADC_SPEED3|ch|ADC_START;//配置ADC，設置轉換通道，啟動轉換
_nop_(); _nop_();
_nop_(); _nop_(); //等待設置ADC_POWER完畢
while (!(ADC_CONTR & ADC_FLAG));//讀取轉換完畢標志位ADC_FLAG
ADC_CONTR &= ~ADC_FLAG; //清除ADC_FLAG標志位
result = ADC_RES<<2|ADC_RESL; //讀取10位轉換結果保存到result
return result; //返回ADC轉換結果10位
}
/******************************
函數說明：獲取mA值
******************************/
void Get_Current1(void)
{
unsigned char xx;
unsigned int sum,currentvalue;
sum = currentvalue =0;
ADC_Buf[N]=Get_ADC_Result(2); //將ADC轉換結果放數組最高位
if( ++ADCcount < 8) //采樣初期不使用濾波算法
{
for(xx=0;xx<N;xx++) //準備濾波算法的數據
{
ADC_Buf[xx]=ADC_Buf[xx+1];//所有數據循環左移
}
currentvalue=ADC_Buf[N];//采樣初期使用當前采樣值
}
else //只有采樣次數大于8次以后才使用濾波算法
{
ADCcount=8; //采樣次數超過8次后，固定設置為8
for(xx=0;xx<N;xx++) //濾波算法
{
ADC_Buf[xx]=ADC_Buf[xx+1];//所有數據循環左移
sum+=ADC_Buf[xx]; //求和
}
currentvalue=sum/N; //求平均值
}
currentvalue=currentvalue*0.3223; //ADC平均值轉化成mA電流值
if(currentvalue>=2)
currentvalue=currentvalue-2; //實測零點漂移了2~3mA
if(currentvalue<=3) //顯示門檻
currentvalue=0;
current=currentvalue;
}
/******************************
函數說明：顯示mA值
******************************/
void Display_mA(void)
{
if(current<=200)
{
Show[0]=current%1000/100; //電流值百位
Show[1]=current%100/10; //電流值十位
Show[2]=current%10; //電流值個位
write_com(0x80+0x0A); //第1行第10個字符開始顯示
if(Show[0]>0)
write_dat(0x30+Show[0]); //寫電流值百位
else
write_dat(' ');
if((Show[0]==0)&&(Show[1]==0))
write_dat(' '); //寫電流值十位
else
write_dat(0x30+Show[1]);
write_dat(0x30+Show[2]); //寫電流值個位
write_dat(' ');
write_dat('m');
write_dat('A');
}
else //超量程顯示"999"
{
write_com(0x80+0x0A);
write_dat('9');
write_dat('9');
write_dat('9');
write_dat(' ');
write_dat('m');
write_dat('A');
}
}
/******************************
函數說明：獲取uA值
******************************/
void Get_Current2(void)
{
unsigned char xx;
unsigned int sum,currentvalue;
sum = currentvalue =0;
ADC_Buf2[N]=Get_ADC_Result(1); //將ADC轉換結果放數組最高位
if( ++ADCcount2 < 8) //采樣初期不使用濾波算法
{
for(xx=0;xx<N;xx++) //準備濾波算法的數據
{
ADC_Buf2[xx]=ADC_Buf2[xx+1];//所有數據循環左移
}
currentvalue=ADC_Buf2[N];//采樣初期使用當前采樣值
}
else //只有采樣次數大于8次以后才使用濾波算法
{
ADCcount2=8; //采樣次數超過8次后，固定設置為8
for(xx=0;xx<N;xx++) //濾波算法
{
ADC_Buf2[xx]=ADC_Buf2[xx+1];//所有數據循環左移
sum+=ADC_Buf2[xx]; //求和
}
currentvalue=sum/N; //求平均值
}
currentvalue=currentvalue*0.6445; //ADC平均值轉化成uA電流值
if(currentvalue>=15)
currentvalue=currentvalue-15; //實測零點漂移了15uA
if(currentvalue<=3) //顯示門檻
currentvalue=0;
current2=currentvalue;
}
/******************************
函數說明：顯示uA值
******************************/
void Display_uA(void)
{
if(current2<=400)
{
Show1[0]=current2%1000/100; //電流值百位
Show1[1]=current2%100/10; //電流值十位
Show1[2]=current2%10; //電流值個位
write_com(0x80+0x40+0x0A); //第2行第10個字符開始顯示
if(Show1[0]>0)
write_dat(0x30+Show1[0]); //寫電流值百位
else
write_dat(' ');
if((Show1[0]==0)&&(Show1[1]==0))
write_dat(' '); //寫電流值十位
else
write_dat(0x30+Show1[1]);
write_dat(0x30+Show1[2]); //寫電流值個位
write_dat(' ');
write_dat('u');
write_dat('A');
}
else //超量程顯示"999"
{
write_com(0x80+0x40+0x0A);
write_dat('9');
write_dat('9');
write_dat('9');
write_dat(' ');
write_dat('u');
write_dat('A');
}
}
void main(void)
{
Init_ADC(); //初始化ADC
LCD1602_Init(); //初始化LCD1602
while(1)
{
for(num=0;num<8;num++)
{
Get_Current1(); //獲取mA電流值
Get_Current2(); //獲取uA電流值
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