怎样通过MAX4372与STC12C5A60S2来检测输入电压及其电流

　　本篇文章是介绍通过高端电流检测放大器MAX4372与芯片STC12C5A60S2组合电路来检测输入电压、输出电压、输出电流，并最终使用LCD1602显示，要求做到误差小于正负0.1。
　　那么下面我们先从MAX4372这个模块电路说起：
　　1、MAX4372概述
　　MAX4375是MAXIM公司最新推出的高端电流检测放大器，工作电压+2.7V到+28V，电源电流30uA，放大器增益分20/50/100三档，具有与电源电压无关的0V+28V共模输入范围，输出电压2V10V，满刻度准确性0.18%，输出阻抗1.5Ω，容性负载1000PF，可应用与电流保护/电流检测设备、4~20mA电流环系统、可编程电流源、智能电池/充电器等系统中。
　　2、引脚排列及功能
　　
　　典型应用电路图
　　
　　3实际应用图片
　　实际电路图：
　　
　　排版图：
　　
　　接下来介绍的是使用STC12C5A60S2芯片的AD转换功能，来实现输入电压、输出电压、输出电流的显示。
　　1、STC12C5A60S2 AD转换功能原理知识
　　先来一张引脚图：
　　
　　再来看下一张：
　　
　　整理出来的重点有如下几点：
　　一、
　　AD转换结束后，最终的转换结果保存到ADC转换结果寄存器ADC_RES和ADC_RESL，同时，置位ADC控制寄存器ADC_CONTR中的A/D转换结束标志位ADC_FLAG，以供程序查询或发出中断申请。
　　二、
　　模拟通道的选择控制由ADC控制寄存器ADC_CONTR中的CHS2~CHS0确定。
　　三、
　　ADC的转换速度由ADC控制寄存器中的SPEED1和SPEED0确定。
　　四、
　　在使用ADC之前，应先给ADC上电，也就是置位ADC控制寄存器中的ADC_POWER位。
　　五、
　　AUXR1辅助寄存器的ADRJ位是A/D转换结果寄存器（ADC_RES、ADC_RESL）的数据格式调整控制位。当ADRJ=0时，10位A/D转换结果的高8位存放在ADC_RES中，低2位存放在ADC_RESL的低2位中。当ADRJ=1时，10位A/D转换结果的高2位存放在ADC_RES中，低8位存放在ADC_RESL的低2位中。
　　P1口模拟功能控制寄存器P1ASF
　　
　　ADC控制寄存器ADC_CONTR
　　
　　ADC_POWER：
　　ADC电源控制位：
　　0：关闭A/D转换器电源
　　1：打开A/D转换器电源
　　
　　STC12C5A60S2系列单片机的A/D转换模块所使用的时钟是内部R/C振荡器所产生的系统时钟。
　　ADC_FLAG：
　　数模转换器转换结束标志位，当A/D转换完成后，ADC_FLAG=1，一定要软件清零。
　　ADC_START：
　　数模转换器（ADC）转换启动控制位，设置为1时，开始转换，转换结束后为零。
　　
　　设置ADC_CONTP控制寄存器后，要加4个空操作延时才可以正确读到ADC_CONTR寄存器的值。
　　EA：
　　CPU的中断开放标志位，EA=1，CPU开放中断，EA=0，CPU屏蔽所有的中断申请。
　　EADC：
　　A/D转换中断允许位。
　　EADC=1，允许A/D转换中断；
　　EADC=0，禁止A/D转换中断。
　　PADCH，PADC：
　　A/D转换中断优先级控制位。
　　当PADCH=0且PADC=0时，A/D转换中断为最低优先级中断（优先级0）
　　当PADCH=0且PADC=1时，A/D转换中断为较低优先级中断（优先级1）
　　当PADCH=1且PADC=1时，A/D转换中断为较高优先级中断（优先级2）
　　当PADCH=1且PADC=1时，A/D转换中断为最高优先级中断（优先级3）
　　2、STC12C5A60S2 AD转换、LCD显示核心代码
　　#include “reg51.h”
　　#include “intrins.h”
　　#include “1602.h”
　　#include “ADC.H”
　　#include “Display.h”
　　/*****************主函数*****************/
　　unsigned char set;
　　void main（）
　　{
　　unsigned int a;
　　double VIN，VOUT，VOI; //输入、输出电压、电流存放变量
　　unsigned int UIN，UOUT，UOI; //定义ADC结果读回存放变量
　　LcdInit（）; //LCD初始化
　　InitADC（）; //ADC初始化
　　set = 32; //设置默认关断电流阀值
　　while（1）
　　{
　　UIN = GetADCResult（0）; //读取输入电压
　　UOUT = GetADCResult（1）; //读取输出电压
　　UOI = filter（2）; //读取输出电流值，并采用中位值滤波
　　VIN = （float）UIN*5/1024*4; //计算输入电压
　　VIN *=10000;
　　if（VIN》160000）
　　VIN += 1000;
　　if（VIN》10000）
　　VIN += 1000;
　　VOUT = （float）UOUT*5/1024*3; //计算输出电压
　　VOUT *=10000;
　　VOI = （float）UOI*5/1024; //计算输出电流
　　VOI /= 0.128;
　　VOI *= 10000;
　　if（VOI》30000）
　　VOI += 2000;
　　if（VOI》14500）
　　VOI += 1000;
　　if（VOI》6000）
　　VOI += 200;
　　if（VOI》100）
　　VOI += 2000;
　　/********显示结果*************/
　　V_IN（VIN）;
　　V_OUT（VOUT）;
　　V_OI（VOI）;
　　SET（set）;
　　}
　　}
　　下面为ADC.c代码
　　//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
　　//+以下代码中ADC及串口配置部分引用了STC的代码+
　　//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
　　#include “reg52.h”
　　#include “intrins.h”
　　/******ADC功能寄存器*********/
　　sfr ADC_CONTR = 0xBC; //ADC控制寄存器 //BC 地址
　　sfr ADC_RES = 0xBD; //ADC高8位结果 //转换结果
　　sfr ADC_RESL = 0xBE; //ADC低2位结果 //转换结果
　　sfr P1ASF = 0x9D; //P1口第2功能控制寄存器 模拟功能配置寄存器
　　#define ADC_POWER 0x80 //ADC电源控制位
　　#define ADC_FLAG 0x10 //ADC完成标志
　　#define ADC_START 0x08 //ADC起始控制位
　　#define ADC_SPEEDLL 0x00 //540个时钟
　　#define ADC_SPEEDL 0x20 //360个时钟
　　#define ADC_SPEEDH 0x40 //180个时钟
　　#define ADC_SPEEDHH 0x60 //90个时钟
　　#define N 21 //ADC中值滤波次数，必须为基数
　　/*----------------------------
　　软件延时
　　----------------------------*/
　　void Delay（unsigned int n）
　　{
　　unsigned int x;
　　while （n--）
　　{
　　x = 5000;
　　while （x--）;
　　}
　　}
　　/*----------------------------
　　初始化ADC
　　----------------------------*/
　　void InitADC（）
　　{
　　P1ASF = 0x07; //设置P1口为AD口 0000 0111 //P1ASF 模拟功能配置寄存器
　　ADC_RES = 0; //清除结果寄存器（高位）
　　ADC_RESL= 0; //清除结果寄存器（低位）
　　ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDLL;
　　Delay（2）; //ADC上电并延时
　　//yan:ADC_POWER=1;
　　//yan:ADC_FLAG=1;
　　}
　　/*----------------------------
　　读取ADC结果
　　----------------------------*/
　　unsigned int GetADCResult（unsigned char ch）
　　{
　　unsigned int rew;
　　ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDLL | ch | ADC_START;
　　_nop_（）; //等待4个NOP
　　_nop_（）;
　　_nop_（）;
　　_nop_（）;
　　while （！（ADC_CONTR & ADC_FLAG））; //等待ADC转换完成
　　ADC_CONTR &= ~ADC_FLAG; //Close ADC
　　rew=ADC_RES*4+ADC_RESL; //组合成10位
　　_nop_（）;
　　_nop_（）;
　　//return ADC_RES; //返回ADC结果
　　return rew;
　　}
　　unsigned int filter（unsigned char dat） //中位值滤波
　　{
　　unsigned int value_buf［N］;
　　unsigned int count，i，j，temp;
　　for（count=0;count《N;count++）
　　{
　　InitADC（）; //初始化ADC
　　value_buf［count］ = GetADCResult（dat）;//读ADC数值
　　Delay（1）;
　　}
　　for （j=0;j《N-1;j++）
　　{
　　for （i=0;i《N-j;i++）
　　{
　　if （ value_buf［i］》value_buf［i+1］ ）
　　{
　　temp = value_buf［i］;
　　value_buf［i］ = value_buf［i+1］;
　　value_buf［i+1］ = temp;
　　}
　　}
　　}
　　return value_buf［（N-1）/2］;
　　}
　　void timer_init（void）//定时器初始化
　　{
　　TMOD=0x01;/设置工作方式1
　　TH0=（65536-50000）/256;///赋值
　　TL0=（65536-50000）%256;
　　EA=1;ET0=1;//开总中断；开定时器中断
　　TR0=1;启动计数器
　　}