用RC充放电实现检测外部电压STC15F单片机Keil工程与代码

niubility · 发表于 2022-9-19 10:15

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对于没有ADC的mcu，而又要测量外部的一个电压时，使用RC充放电的方式是比较容易实现并且低成本的方法。

STC15F系列是1T的MCU，其IO口有OPEN-DRAIN模式，此模式可以很容易用一个IO口配合一个定时器实现RC充放电来测量外部未知电压。如果没有空余的定时器，也可以使用指令循环的方式实现。本例使用定时器。

本范例使用P3.2（INT0）来做RC测量
电路原理图如下：

单片机源程序如下:

/*
功能描述: 使用STC15F系列C版本做的RC测量电压的例子.
*/
#include "reg51.h"
#define MAIN_Fosc 22118400L //定义主时钟
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sfr AUXR = 0x8e; //Auxiliary register
sfr P3M1 = 0xB1; //P3M1.N,P3M0.N =00--->Standard, 01--->push-pull
sfr P3M0 = 0xB2; // =10--->pure input, 11--->open drain
sbit P_TXD1 = P3^1; //定义模拟串口发送脚，打印信息用
sbit P_RC = P3^2; //RC port
uchar SampleCnt; //发送结果的采样间隔计数
uchar LineCnt; //每行显示结果计数
bit B_Over; //超时标志
bit B_ADC_OK; //检测完成标志
uint adc; //RC做的ADC值
void RC_start(void);
void Tx1Send(uchar dat);
void InitTimer(void);
void delay_ms(unsigned char ms);
///////////////////////////////////////////////////////////
void main(void)
{
InitTimer(); //初始化Timer
P3M1 |= 1 << 2; //P3.2 config as Open-Drain
P3M0 |= 1 << 2;
P_RC = 0; //Clear RC port to 0
// TMOD |= 0x00; //T0 as 16 bits timer, auto reload
while (1)
{
delay_ms(5); //放电时间
B_ADC_OK = 0; //清除ADC结束标志
B_Over = 0; //清除超量程标志
RC_start(); //RC charge-decharge
while(!B_ADC_OK && !B_Over) ; //等待ADC结束或超时
if(B_ADC_OK)
{
if(++SampleCnt >= 100) //1秒钟发一个结果给串口
{
SampleCnt = 0;
Tx1Send(adc / 10000 + '0'); //send to PC from the UART
Tx1Send(adc % 10000 / 1000 + '0');
Tx1Send(adc % 1000 / 100 + '0');
Tx1Send(adc % 100 / 10 + '0');
Tx1Send(adc % 10 + '0');
Tx1Send(' ');
Tx1Send(' ');
if(++LineCnt >= 10) //10个结果后换行
{
LineCnt = 0;
Tx1Send(0x0d); //send CR
Tx1Send(0x0a);
}
}
}
}
}
///////////////////////////////////////////////////////////
//============================================================
// 函数: void delay_ms(unsigned char ms)
// 描述: 延时函数。
// 参数: ms,要延时的ms数.
// 返回: none.
// 版本: VER1.0
// 日期: 2010-12-15
// 备注:
//============================================================
void delay_ms(unsigned char ms)
{
unsigned int i;
do
{
i = MAIN_Fosc / 14000L; //1T
while(--i) ; //13T per loop
}while(--ms);
}
/**************** RC启动函数 ******************************/
void RC_start(void)
{
//使用Timer 0 计时
TH0 = 0; //clear Timer 0
TL0 = 0;
B_Over = 0; //Clear Over flag
P_RC = 1; //RC charge
TR0 = 1; //enable Timer 0
IE0 = 0; //Clear INT0 flag
EX0 = 1; //INT0 Enable
IT0 = 0; //INT0 上升,下降沿中断
}
/********************* INT0中断函数 *************************/
void INT0_int (void) interrupt 0 //
{
if(INT0 && !B_Over) //上升沿中断,无超时
{
TR0 = 0; //deable Timer 0
P_RC = 0; //decharge
adc = TH0; //read the RC time
adc = (adc << 8) + TL0;
B_ADC_OK = 1; //标志ADC结束
}
}
/**************** Timer初始化函数 ******************************/
void InitTimer(void)
{
TMOD = 0; //for STC15Fxxx系列 Timer0 as 16bit reload timer.
TH0 = 0;
TL0 = 0;
ET0 = 1; //允许Timer0中断
TR0 = 0;
EA = 1; //允许总中断
}
/********************** Timer0中断函数************************/
void timer0 (void) interrupt 1
{
TR0 = 0; //超量程关闭
B_Over = 1; //标志超量程
}
/********************** 模拟串口相关函数************************/
void BitTime(void) //位时间函数
{
uint i;
i = ((MAIN_Fosc / 100) * 104) / 130000L - 1; //根据主时钟来计算位时间
while(--i);
}
//模拟串口发送
void Tx1Send(uchar dat) //9600，N，8，1 发送一个字节
{
uchar i;
EA = 0;
P_TXD1 = 0;
BitTime();
for(i=0; i<8; i++)
{
if(dat & 1) P_TXD1 = 1;
else P_TXD1 = 0;
dat >>= 1;
BitTime();
}
P_TXD1 = 1;
EA = 1;
BitTime();
BitTime();
}
! U8 n" E/ D. @

名字好听吗 · 发表于 2022-9-19 11:10

本帖最后由名字好听吗于 2022-9-23 21:06 编辑

买个万用表不就行了，搞得这么麻烦。又不精确。

Maskman · 发表于 2022-9-19 13:09

本帖最后由 Maskman 于 2022-9-23 18:41 编辑

RC充放电的方式是比较容易实现并且低成本的方法，这是什么技术，安全可靠吗？

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