基于STC12C5A60S2单片机测量工频交流电压问题

只看该作者 · 2015-2-6 18:46

本帖最后由 gzh4510 于 2015-2-6 18:53 编辑

信号源是工频220V交流 LMV932MA 7脚输出，直接进入单片机AD。单片机为STC12C5A60S2 AD采样交流电压2个周期，时间间隔为312微妙，采样点数为128点。VCC为+5V。

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单片机采集到的数据通过串口发送到PC端，在EXCEL里通过采集到的数据绘制的波形，基本等于正弦波，可以断定采集到的数据基本正确。
以下是程序
#include<STC12C5A60S2.h>
#include <intrins.h>
#include <math.h>
#include <string.h>
#include "LCD1602_1.h"
typedef unsigned char BYTE;
typedef unsigned int WORD;
#define FOSC 22118400L    //System frequency
#define BAUD 9600          //UART baudrate
/********************************************************************
                           ADC数据转换函数
*********************************************************************/
#define ADC_POWER 0x80          //ADC 电源控制位
#define ADC_FLAG 0x10          //ADC转换结束标志位
#define ADC_START 0x08          //ADC 开始转换控制位
#define ADC_SPEEDLL 0x00          //540 个时钟周期转换一次
#define ADC_SPEEDL  0x20          //360  个时钟周期转换一次
#define ADC_SPEEDH  0x40          //180 个时钟周期转换一次
#define ADC_SPEEDHH 0x60          //90 个时钟周期转换一次
/********************************************************************
                           ADC转换数据数组
*********************************************************************/
double xdata ADC_DH_Temp[128]; //AD采样高8位缓冲区
unsigned int xdata ADC_DL_Temp[128];  //AD采样低2位缓冲区
unsigned int xdata ADC_Data[128];
unsigned char ADC_Count; //采样计数
unsigned char Disp_Tab[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9'};
bit ADC_Flag; //采样完成标志位
/****************************************************************/
/****************************************************************/
unsigned char code mcustudio[] //={"    A D C    "}; //Photosensitive box
                              ={"STC12C5A60S2  AD"};
/******************************************
      均方根值函数
******************************************/
double Calc (double *pData,int nNum)
{
double fsum=0;
unsigned char i;
//求平方和
for( i=0;i<nNum;++i)
{
  fsum+=pData*pData;
}
//平均开方
return sqrt(fsum/nNum);
}
/******************************************
      AD初始化函数
******************************************/
void InitADC()
{
P1ASF=0XFF; //P1所有I/O口作为模拟功能A/D使用
ADC_RES=0; //AD数据高8位清空
ADC_RESL=0;  //AD数据低2位清空
ADC_CONTR=ADC_POWER|ADC_SPEEDHH; //打开AD电源转换周期90微妙
_nop_();
_nop_();
_nop_();  //保证电源打开
_nop_();
EADC=1; //开AD中断
IPH=0X20;
IP=0X20;  //AD中断优先级最高
}
void InitTimer0(void) //定时器0 312微妙定时
{
AUXR |= 0x80;  //定时器时钟1T 模式
  TMOD = 0xA1;  //设置定时器模式
  TL0 = 0x0B;  //初值
  TH0 = 0xE5;
  TF0 = 0;  //清中断标志位
  ET0=1;    //开定时器0中思
  EA=1;    //开总中断
  TR0 = 1;  //启动定时器0
}
//******************************************//
//          测式用程序
//          串口发送
//******************************************//
/*----------------------------
Initial UART
----------------------------*/
void InitUart()
{
  PCON |= 0x80;  //
SCON = 0x50;  //
AUXR |= 0x40;  //定时器时钟选为Fosc，即1T
AUXR &= 0xFE;  //串口1选为定时器1为波特率发生器
TMOD &= 0x0F;  //清除定时器1模式
TMOD |= 0x20;  //为8位自动装载
TL1 = 0x70;  //初值
TH1 = 0x70;  //
ET1 = 0;  //关定时器1中断
TR1 = 1;  //启动定时器1中断
}
/*----------------------------
Send a string to UART
Input: s (address of string)
Output:None
----------------------------*/
void SendString(unsigned int *pData,int nNum)  //发送字符串函数
{
unsigned char i;
for(i=0;i<nNum;i++)
{
SBUF=pData;
  while(TI==0);
  TI=0;

}
}
//******************************************//
//          测式用函数结束
//******************************************//

/******************************************
               主函数
******************************************/
void main(void)
{
// double ADC_1;
unsigned int ADC_2;
unsigned char LedOut[4];
InitADC(); //AD初始化
LCMInit();  //1602初始化
InitTimer0(); //定时器0初始化
InitUart(); //串口初始化
DisplayListChar(0, 0, mcustudio); //LCD1602显示
  //SendString(1,16);
while(1)
{

  if(ADC_Flag==1) //AD转换完成置位
  {
   ADC_Flag=0;

ADC_2=(int)(Calc(ADC_DH_Temp,128)*130); //计算有效值

//ADC_Merge(ADC_DH_Temp,ADC_DL_Temp);
//SendString(ADC_Data,64);
//SendString(ADC_DH_Temp,128); //发送高8位数据
  // SendString(ADC_DL_Temp,64); //发送低2位数据
// 1602显示
   LedOut[0]=Disp_Tab[ADC_2%100000/10000];
LedOut[1]=Disp_Tab[ADC_2%10000/1000];
LedOut[2]=Disp_Tab[ADC_2%1000/100];
   LedOut[3]=Disp_Tab[ADC_2%100/10];
   LedOut[4]=Disp_Tab[ADC_2%10];
DisplayOneChar(1, 1, LedOut[0]);
DisplayOneChar(2, 1, LedOut[1]);
DisplayOneChar(3, 1, LedOut[2]);
DisplayOneChar(4, 1, '.');
DisplayOneChar(5, 1, LedOut[3]);
DisplayOneChar(6, 1, LedOut[4]);
DisplayOneChar(7, 1,'V');
ET0 = 1; //开定时器0中断
EADC=1;  //开AD中断

  }
}
}
void Timer0Interrupt(void) interrupt 1 //定时器0中断函数 312微秒时间
{
TL0 = 0x0B;  //初值
TH0 = 0xE5;
ET0=0; //关定时器0中断
ADC_CONTR=ADC_POWER|ADC_SPEEDHH|ADC_START|0x20; //开始转换 P1.0输入 90个周期
_nop_();
_nop_();
_nop_(); //保证电源打开
_nop_();
P20=~P20;  //测式用LED灯
}
void ADC_ISR() interrupt 5 using 1
{
EADC=0;  //关AD中断
ADC_CONTR&=~ADC_FLAG; //关闭AD转换
ADC_DH_Temp[ADC_Count]=(ADC_RES)*10*49.999/255;  //取高8位数据存入数组
ADC_DL_Temp[ADC_Count]=ADC_RESL; // ADC_RESL&0X03;          //取低2位数据存入数组
ADC_Count++; //采样计数
if(ADC_Count>=128)
{
  ADC_Count=0;
  ADC_Flag=1;
}
else
{
  ET0 = 1; //开定时器0中断
  EADC=1;  //开AD中断
  }
}
现在的问题是，取8位AD数据是正确的，如果取10AD数据该如何取？
我最开始定义一个INT的变量，然后左移两位，在加上低2位的数据，但上传上来的数据不对。
还有问题就是，这个信号中包含直流2.5V的直流，应该怎么计算采进来的数据呢？
电路图最后一级为I/V转换电路，那么转换出来的电压如何计算呢？

那位好心的师傅帮帮我，谢谢了，弄这个我以经弄了两个多月了，我并非电子出身，我是学强电的，就是对单片机非常的感兴趣，所以都是自己学的。谢谢好心人的帮助！