基于Arduino的电压有效值测量电路设计与实现v1
综合实验1
一、实验题目
基于Arduino的电压有效值测量电路设计与实现
二、项目背景
Arduino是源自意大利的一个基于开放原始码的软硬件平台，该平台包括一片具备简单I/O功效的电路板以及一套使用类似Java、C语言的Processing/Wiring开发环境。
Arduino 可用来开发独立运作、并具互动性的电子产品，也可以开发与PC相连的周边装置，同时能在运行时与PC上的软件进行交互。
Arduino的电路板硬件可以自行焊接组装，也可以购买已组装好的成品；而开发环境软件则可通过网络免费下载与使用。
目前Arduino的硬件部分支持Atmel的A Tmega 8、ATmega 168、ATmega 328等微处理器。
此外，Arduino方案获得2006年Prix Art Electronica电子通讯类方面的荣誉奖。
Arduino的硬件电路参考设计部分是以知识共享（Creative Commons；CC）形式提供授权，相应的原理图和电路图都可以从Arduino网站上获得。
Arduino特点：
●开放原始码的电路图设计，程式开发界面免费下载，也可依需求自己修改；
●具有多通道的数字I/O、模拟输入、PWM输出；
●具有10bit的ADC；
●Arduino 可使用ISCP线上烧入器，自行将新的IC芯片烧入“bootloader”；
●可依据官方电路图，简化Arduino模组，完成独立运作的微处理控制；
●可快速、简单、方便地与传感器、各式各样的电子元件、电子电路进行连接；
●支援多样的互动程序，如Flash、Max/Msp、VVVV、Processing等；
●使用低价格的微处理控制器；
●可通过USB接口供电。
三、实验目的
1、熟悉Arduino最小系统的构建和使用方法；
2、掌握峰值半波整流电路的工作原理；
3、根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数；
4、画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）；
5、熟悉计算机仿真方法；
6、熟悉Arduino系统编程方法。
四、实验要求
设计实现Arduino最小系统，并基于该系统实现对正弦波电压有效值的测量和显示。
1、基本要求
（1）实现Arduino最小系统，并能下载完成Blink测试程序，驱动Arduino数字13口LED闪烁；
（2）电源部分稳定输出5V工作电压，用于系统供电；
（3）设计峰值半波整流电路，技术指标要求如下：
●输入信号电压范围：0～1V；
●频率范围：500Hz～2KHz；
●电源电压：5V；
（4）采用Arduino最小系统读取峰值半波整流电路的输出结果，并计算正弦波电压有效值；
（5）测量出的有效值通过Arduino串口监视器进行读取。
2、提高要求
（1）用数码管显示正弦信号有效值的测量结果；
（2）用Arduino最小系统直接读取正弦信号计算有效值，比较不同测试方法的测量误差；
（3）自拟其他功能。
3、提交材料
（1）实验报告（含仿真结果、原理图）
（2）峰值半波整流等相关电路的仿真文件；
（3）Arduino程序；
（4）电路原理图文件。
五、实验考核
在题目的完成过程中，进行分阶段考核：
1、检查电源电路部分，输入7~10V，测量输出结果；
2、检查Arduino最小系统的完成情况，可以驱动数字13口LED的Blink闪烁；
3、检查峰值半波整流电路输出，用示波器测量是否满足电压和频率范围要求；
4、检查整流滤波电路，用示波器测量是否满足电压和频率范围要求；
5、完成系统设计，检查Arduino最小系统读取的正弦波电压有效值，并与示波器或者毫伏表的测量结果进行比较；
6、检查电路各个模块搭接的电路是否合理及规范；
7、检查电路设计过程中仪器及材料的使用情况。
六、设计思路提示
1、系统组成框图
Arduino电压有效值测量电路包括峰值半波整流电路、最小系统、显示、稳压电路四部分（图1），其中最小系统包括微处理器、振荡电路、下载电路和测试电路。
图1 Arduino应用系统
2、Arduino最小系统的设计与实现
各个Arduino产品其实都是对Arduino最小系统的各种功能扩展与集成，万变不离其宗，如果自己会做Arduino最小系统，就可以很方便地定制出特殊功能的专用Arduino。
我们就用市面上最常见的ATMEGA8芯片来介绍怎样自己搭建一个最小系统，DIP封装的ATMEGA8芯片的引脚图如图2所示。
图2 ATMEGA8引脚图
一个最小系统只需要一个16M晶振与两个22PF电容，按照图3连接9、10引脚即可。
图3 Arduino最小系统
最小系统的硬件部分很简单，但是Arduino并不单单是硬件，一定要有配套的软件，需要使用Arduino IDE（集成开发环境）把Bootloader下载进入这个最小的硬件系统中。
USBtinyISP是一款为AVR单片机设计的基于USB接口的ISP下载线，使用它可以为大部分AVR单片机下载程序。
在Arduino IDE中，USBtinyISP是被Arduino支持的下载线，可以用来下载Bootloader。
安装USBtinyISP所需要的驱动程序后，在系统的硬件管理器中，能够找到“USBtinyISP AVR Programmer”，表明该下载线已经可以使用，并可同时为Arduino供电。
用6芯的连接线将USBtinyISP和Arduino上的ICSP按照图4连接，实物连接图参考图5。
图4 ICSP连接
图5 Arduino最小系统实物连接图
通过Arduino IDE，点击“烧写Bootloader”，就可以看到下载器的BUSY灯开始亮，大约不到1分钟，Bootloader就下载好了。
然后打开Arduino IDE官方例程Blink代码进行Arduino最小系统的测试，如果D13引脚接上一个LED，就会有闪烁的效果。
Arduino最小系统，只是一个系统运行的最低要求，其他可以根据自己的实际需要进行扩展，做出自己个性化的Arduino。
3、峰值半波整流电路
（1）半波整流电路
图6为精密半波整流电路，它属于反相型运放电路。
当正弦波输入电压U i为正极性时，运放输出U o1为负极性，二极管D2导通、D1截止，输出电压U o为0；当输入电压U i为负
极性时，运放输出U o1为正极性，此时D1导通、D2截止，电路处于反相比例运算状态，输出电压U O = -U i Rf/Ri。
图6 半波整流电路
（2）电容滤波电路
交流电经过整流后得到的是脉动直流，采用滤波电路可以大大降低这种交流纹波成分，让整流后的波形变得比较平滑，如图7所示。
通过整流滤波电路得到电压的峰峰值等于2倍电压有效值。
图7 电容滤波电路
4、电源电路
系统实现后可以通过USB供电，也可以外接电源或者采用9V电池供电。
为了保证系统的可靠和稳定，在外接电源和电池时，需要设计电源稳压电路，提供5V直流电压用于Arduino最小系统和显示部分工作，单片集成稳压器是常用的稳压器件之一。
七、实验仪器及元件
综合实验过程考核统计表
课程名称实验题目班级姓名学号。
arduino实验报告
arduino实验报告Arduino实验报告引言Arduino是一款开源的电子原型平台，通过简单的硬件和软件结合，可以实现各种创意和创新的项目。
本文将对Arduino进行实验探究，展示其在电子制作中的应用和潜力。
一、Arduino简介Arduino是由意大利的团队开发的一款开源电子平台，它基于易于使用的硬件和软件，使得电子制作变得简单易行。
Arduino板上有输入输出引脚，可以连接各种传感器和执行器，通过编写简单的代码，实现各种功能。
二、实验一：LED闪烁LED闪烁是Arduino的入门实验之一。
通过连接一个LED灯到Arduino板上的数字引脚，编写代码使其闪烁，可以初步了解Arduino的基本操作和编程语言。
三、实验二：温度监测温度监测是Arduino在传感器应用方面的一个典型实验。
通过连接温度传感器到Arduino的模拟引脚，编写代码读取传感器的数值，并将其转化为温度显示在串口监视器上。
四、实验三：无线通信Arduino通过无线模块可以实现与其他设备的通信。
通过连接无线模块到Arduino的串口引脚，编写代码实现与另一个Arduino板或者计算机的通信，可以实现远程控制和数据传输等功能。
五、实验四：机器人控制Arduino可以用于控制机器人的运动。
通过连接电机驱动器和传感器到Arduino，编写代码实现机器人的运动控制和避障等功能，可以制作出简单的智能机器人。
六、实验五：音乐播放器Arduino可以用于控制音乐播放。
通过连接音乐模块和扬声器到Arduino，编写代码实现音乐的播放和控制，可以制作出简单的音乐播放器。
七、实验六：环境监测Arduino可以用于环境监测。
通过连接各种传感器到Arduino，编写代码读取传感器的数值，并将其显示在LCD屏幕上，可以实现对温度、湿度、光照等环境参数的监测。
八、实验七：物联网应用Arduino可以与互联网进行连接，实现物联网应用。
通过连接以太网模块到Arduino，编写代码实现与云平台的通信，可以实现远程监控、数据上传等功能。
电压有效值测量仪设计——论文
本科毕业设计论文题目数显交流电压有效值测量仪设计系别电气与信息工程系专业测控技术与仪器班级测控XXX班学号 XXXXX 学生姓名 XXX指导老师 XXX2014年6月摘要摘要本文设计数显交流电压有效值测量仪，要将交流电压有效值的模拟量转换为数字量显示在LED显示屏上，并要求可以显示被测电压的频率；被测信号的幅度范围：1V ～2V。
设计的硬件电路使用Proteus软件仿真实现，软件程序使用Keil 软件C语言编写。
设计的数显交流电压有效值测量仪的控制系统采AT89C51单片机，信号处理器件使用A/D转换器ADC0832、通用运放芯片和7414反相器，显示器件使用共阴极LED数码管，实现该测量仪的硬件电路。
由信号发生器提供被测信号。
A/D 转换器ADC0832采集电压有效值信号实现模数转换，通用运放芯片和7414反相器将信号整形提供给单片机计算频率。
电压有效值和频率的显示由开关控制；当开关开启式LED数码管显示电压有效值，当开关闭合时LED数码管显示被测电压频率值。
仿真结果的系统功能、指标达到了课题的预期要求。
关键词：交流电压有效值，Proteus软件，单片机控制，频率测量西安交通大学城市学院本科生毕业设计（论文）ABSTRACTABSTRACTThis paper designed digital ac voltage RMS measuring instrument, to convert ac voltage RMS analog to digital display on LED display, and demand can display the frequency of the voltage to be measured; The range of the measured signal range: 1 v ~ 2 v.Design of hardware circuit using Proteus simulation software implementation, software program using C language to write Keil software.Design of the digital display ac voltage RMS measuring instrument of AT89C51 single chip microcomputer control system, A/D converter ADC0832, opamp op-amp chip and 7414 inverter for signal acquisition device, common cathode LED digital tube to display devices, realize the hardware of the digital voltmeter.By the signal generator provides the measured signal. A/D converter ADC0832 acquisition voltage RMS signal to realize analog-to-digital conversion, opamp op-amp chip and 7414 inverter will provide to the single-chip microcomputer to calculate frequency signal of plastic.V oltage RMS and frequency of display is controlled by a switch; When the switch is open LED digital tube display voltage RMS, when the switch is closed LED digital tube display measured voltage frequency values.Simulation results of system function, indexes reach the expected requirements of subject.KEY WORDS:Ac voltage RMS,Proteus software,Single-chip microcomputer control,Frequency measurement西安交通大学城市学院本科生毕业设计（论文）目录目录摘要 (I)ABSTRACT................................................................................................................ I V 1 绪论. (1)1.1选题的目的意义 (1)1.2国内外研究综述 (1)1.3毕业设计（论文）所用的方法 (2)2 系统方案设计 (3)2.1设计思路 (3)2.2设计方案 (5)3 硬件电路设计 (7)3.1时钟电路 (7)3.2复位电路 (8)3.3显示选择电路 (8)3.4显示电路 (9)3.5电压采集电路 (10)3.6频率采集电路 (11)3.7总设计原理图 (11)4 软件设计 (13)4.1 主程序流程图 (13)5 软件仿真 (15)5.1调试与仿真 (15)5.1.1 仿真软件简介 (15)5.1.2 仿真步骤 (18)5.2仿真与误差分析 (18)5.2.1 仿真 (18)6 结论 (21)参考文献 (23)附录1 程序C语言代码 (25)附录2 外文翻译 (31)西安交通大学城市学院本科生毕业设计（论文）VI1 绪论1 绪论1.1 选题的目的意义数字电压表(Digital Voltmeter)简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量(直流输入电压)转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。
Arduino开发实战教程
Arduino开发实战教程Arduino是一款简单易用的开发平台，它致力于为创客提供快速开发电子产品的解决方案。
Arduino无论是在学校还是社区中都广受欢迎，让更多人得以了解和学习开发电子系统。
它由开源硬件和软件组成，允许用户利用多种编程语言来控制硬件，例如C 语言和C++语言。
另外，Arduino的易用性是其最大的优点之一，因为它可以通过USB接口连接到电脑上，并且尽可能简化了开发专业电子系统的复杂操作，使得开发者无需具备过高的电子知识储备，就可以快速入门，开发功能较为复杂的电子产品。
在本文中，我们将提供一些实时案例，来帮助初学者更深入地了解Arduino，并在实践中掌握如何将Arduino用于电子系统的开发。
案例一：通过硬件连接控制灯的开关我们从最基础的例子开始，前往Arduino实验室网站查看“Blink”示例。
首先，准备硬件，基本元件可以购买Arduino工具箱或都市中心库,然后将电路连接好。
图表中仅仅使用了一个LED 和一个电阻以控制LED错误流, 示出LED每隔两秒钟亮一次，然后再次熄灭。
现在，进入程序设计的阶段。
代码如下：```void setup() {// 初始化pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); // use the built-in LED pin as an output}void loop() {digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)delay(1000); // wait for a seconddigitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOWdelay(1000); // wait for a second}```代码中的“setup”函数用于初始化，它只运行一次。
基于labview与stm32的实时电压检测系统设计
幕次进行离散化得到的，所以也称之为二进制小波变换。 小波分解的意义就在于能够在不同尺度上对信号进行
分解，而且对不同尺度的选择可以根据不同的目标来确定。 通过不断的分解过程，将近似信号连续分解,就可以将信号 分解成许多低分辨率成分。理论上分解可以无限制的进行下 去，但事实上,分解可以进行到细节(高频)只包含单个样本 为止。因此，在实际应用中，一般依据信号的特征或者合适的
VDD 1 VDD_2
VDD 3
VDD4
VSS 1 VSS_2 VSS_3
VSS_4
VDDA STM32F103R8T6
VSSA
62 72 8 52 65 75 8 9#
61 62-2-933#0-3-4-5-6
8al『 -
USART TX 1 2 USART RX
34 56
RS232
R1 40USART j
虽然快傅里叶变换可以反映出信号的整体特征,但细节 谐波分量的表现形式往往不够直观，并且噪声会使得信号频 谱复杂化。在信号处理领域一直都是使用一族带通滤波器将
信号分解为不同频率分量，即将信号f(x)送到带通滤波器族 Hi(x)中，对信号进行分解、剔除、重构处里来完成信号的降 噪，降噪流程图如图6所示。
晅112
F I FC1THONIC TFST
2021.12
VCCC12 10R
设计研发
U1
PA0-WKUP PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7
PBO PB1 PB2/BOOT1 PB3/JTDO PB4/JNTRST PB5 PB6 PB7
PA8 PA9 PA10 PA11 PA12 PA13/JTMS/SWDIO PA14/JTCK/SWCLK PA15/JTDI
基于arduino的rlc测量仪的研究与设计
2.1 主控板
主控板采用的是Arduino UNO板，Arduino是一块基于 开放源代码的USB接口simple I/O接口板[3]；Arduino UNO 板是一款 入门级的单片机开发板，其主控芯片采用的是 高性能、低功耗、高耐力的ATmega328P，它的核心处理器 是AVR。Arduino UNO与其他型号开发板一致所用的开发 环境是Arduino IDE，集成的Arduino IDE能够帮助初学者 快速掌握和利用单片机功能。Arduino UNO的工作电压为 5 V；有14 个数 字 输入 / 输出引脚（其中有3、5、6、9 -11这 几 个引脚 可以用作 P W M 输出），最大输出电流为4 0 m A；6 路 分 辨 率为10 位的 模 拟 量 输入（A0 -A 5），可以直 接 将现实 中的 模 拟 量 直 接 转 换 成 对应的10 位 数 字量；一 个模 拟输 入信号的参 考电压 引脚（A R E F）；16 M H z晶振时钟；具 有 32KB的Flash内存（其中有0.5KB用作于引导程序）。
工业019.18.121
科技创新导报 2019 NO.18
Science and Technology Innovation Herald
基于Arduino的RLC测量仪的研究与设计①
赖瑞镪 (泉州华光职业学院 福建泉州 362121)
电子测量仪器是从事电子设计工作的电子工程师们在 设 计、检 测电 路 时一种必不 可少的 测量工具，随 着智能 化 的不断发展，测量工具也必将朝着智能化的功能多样化发 展。目前最常用的电子测量仪器是数字万用表，进入20世纪 90年代以来，数字万用表在我国不断发展，在实际生产中不 断被使用，现在已经成为学习、实验、电子设计、维修工作 的一个重要工具。数字万用表主要是要测量的元器件数值 通过转换电路转换成直流电压的信号[1]，转换之后的信号 由A/D（模拟和数字信号相互转换）转换器将采集到的模拟 信号转换成数字信号，再通过计数器进行计数，最终将结 果呈现在显示屏上；该类型仪器的测量精度主要决定于A/ D转换器的转换精度。目前国内外仪器设备制造公司在设 计数字万用表时都一直往低功耗、高精度、体积小等方向考 虑；在精度提高、功耗降低、体积变小的同时价格也不断在 上升。在使用数字万用表的时候很大部分使用的是其测量 电压和电流的功能，并且具有一定的局限性，比如：大部分 无法测量电感，无法测量容量较大的电容。因此设计一个 操作简单、测量方便、价格低的电抗性元器件测量仪是很 有必 要的。本文 所 设 计的R L C 测量仪 是能 够 测量电阻、电 感、电容的测量仪器，主要是通过测量其电抗性元器件组 成的电路所产生波形的频率，Arduino主控板上的单片机通 过外部中断采集其频率，经过换算将对应元器件的值显示 OLED屏幕上。使用少数的元器件以及IC，该测量仪具有价 格低、操作简单、测量方便等特点。
基于Arduino的嵌入式系统入门与实践-Arduino板的接口及应用(82页)
4.2 模拟接口及应用
1. 模拟接口概述
模拟I/O为模拟电压信号输入/输出 ， 它的值是由一个 范围的数字构成。
4. 1 数字接口及应用
（4） 将数据通过串行的方式从引脚输出 ， 一次串行输出一位 ，可以高位先出或低 位先出 。在时钟引脚上高到低的跳变指示数据位有效。 shiftOut (dataPin, clockPin, bitOrder, value) dataPin ： 数据输出引脚编号 。数据的每一位逐次输出 ， 引脚模式需要设置成输 出。
tone (pin, frequency, duration) pin : 输出方波的引脚编号。 frequency : 音调的频率（Hz） - unsigned int型。 duration : 音调的持续时间（ ms ） (可选参数) unsigned long型。
tone ()函数的使用将影响3和11脚的PWM输出（Mega板 除外） ，方波的频率不能低于 31Hz。 （6） 停止 tone ()函数触发的方波输出。
4.3 串行通讯接口及应用
2. 串行通讯接口的封装类库
(1) If (Serial)
功能： 测试指定串口是否准备好。
语 法 格 式 ： if ( Serial) ： 适 合 所 有 Arduino板 ； if ( Serial1 ) ： 适 合
Arduino Leonardo板 ； if ( Serial1 ) 、 if ( Serial2 ) 、 if ( Serial3 ) ： 适 合Arduino Mega板。
【雕爷学编程】Arduino动手做（61）---电压检测传感器
【雕爷学编程】Arduino动⼿做（61）---电压检测传感器37款传感器与执⾏器的提法，在⽹络上⼴泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不⽌这37种的。
鉴于本⼈⼿头积累了⼀些传感器和执⾏器模块，依照实践出真知（⼀定要动⼿做）的理念，以学习和交流为⽬的，这⾥准备逐⼀动⼿尝试系列实验，不管成功（程序⾛通）与否，都会记录下来---⼩⼩的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引⽟。
【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）实验六⼗⼀：电压检测模块 Voltage Sensor 电压传感器电压检测传感器模块资料由于⽬前电⼦产品各式各样，供电电源的电压也各不相同，要想检测就需要⼀款合适的电压检测模块和控制器。
控制器模拟接⼝检测输⼊电压上限为5V，也就是说⼤于5V的电压将⽆法检测。
2011 年新推出的这款电压检测模块能够解决此问题，实现检测⼤于5V的电压，此模块基于电阻分压原理所设计，能使红⾊端⼦接⼝输⼊的电压缩⼩5倍，模拟输⼊电压上限为5V，那么电压检测模块的输⼊电压则不能⼤于5V×5=25V（如果⽤到3.3V系统，输⼊电压不能⼤于3.3Vx5=16.5V）。
因为Arduino所⽤AVR 芯⽚为10位AD，所以此模块的模拟分辨率为0.00489V（5V/1023），故电压检测模块检测输⼊下限电压为 0.00489V×5=0.02445V。
通过3P传感器连接线插接到传感器扩展板，不仅可以轻松实现对电压电量⼤⼩的检测，监控互动媒体作品或机器⼈电池供电的电量，也可以通过IICLCD1602液晶模块显⽰电压制作电压监测器。
为配合实验，找了⼀块DC-DC升压模块升压模块1、体积⼩可调升压模块，可轻松安装于各种⼩型设备⾥⾯。
2、可采⽤MicroUSB输⼊，⽤USB充电器或者移动电源通过⼿机数据线即3、可轻松得到9V，12V，15V，18V，24V的常⽤电压，使⽤⾮常⽅便。
基于Arduino的电压有效值测量电路设计与实现
北京邮电大学电子电路综合设计实验报告学院：信息与通信工程学院班级：姓名：学号：实验题目：基于Arduino的电压有效值测量电路设计与实现。
摘要：为了了解Arduino最小系统的搭建和编程方法以及半波整流模拟电路的工作原理，通过搭建Arduino最小系统，测试Blink程序，可以驱动Arduino数字13口LED闪烁。
采用uA741搭建半波整流电路，加上滤波电路，通过编写程序可以实现在一定误差范围内用数码管读取正弦波电压有效值，并测试了正弦波在不同频率及峰峰值的情况下读取有效值的准确性，可以看出这种情况下的测量范围是有限的。
通过这个实验，对Arduino最小系统有了深刻全面的认识，拓宽了眼界，同时通过对半波整流不同电路类型的搭建摸索，对模拟电路滤波有了更深的认识。
也发现Arduino最小系统可以有更多有价值的应用。
关键词：Arduino、半波整流、滤波实验目的：1、熟悉Arduino最小系统的构建和使用方法；2、掌握峰值半波整流电路的工作原理；3、根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数；4、画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）；5、熟悉计算机仿真方法；6、熟悉Arduino系统编程方法。
实验设计：实验的总体设计分为三部分：Arduino最小系统的实现、半波整流及滤波电路和数码管的显示。
三部分连接在一起完成对正弦信号电压有效值的测定。
1、系统组成框图2、Arduino最小系统的搭建使用单片机、16M晶振与两个22pf的电容完成最小系统的搭建，但Arduino不光是硬件，需要用Arduino IDE把Bootloader下载进入这个最小的硬件系统中。
在单片机的13口接LED灯，通过下载器将blink程序烧入最小系统，可以控制LDE灯的闪烁频率。
同样，根据滤波电路的调测将编写的测量程序写入最小系统就可以较准确地读电压的有效值。
3、半波整流及滤波电路根据二极管正向导通反向截止的特性，使用LM741完成半波整流电路。
基于单片机的电压有效值检测系统设计
基于单片机的电压有效值检测系统设计庞斯棉【摘要】The detection of 5-50V input voltage effective value by using single chip microcomputer and AD converter TLC549.The system consistsof a voltage conversion circuit,AD conversion circuit,single chip processing circuit,display circuit,keyboard circuit and power circuit etc..This paper introduces the design of each circuit.The system is simple,can realize the function requirements,slightly modified circuit parameters,can achieve higher input voltage conversion.%利用单片机和AD转换器TLC549实现5-50V输入电压的有效值的检测。
系统由电压转换电路、AD转换电路、单片机处理电路、显示电路、按键电路和电源电路等组成。
文章介绍了对各个电路的设计。
系统简单、能实现要求功能，稍微修改一下电路参数值，可实现更高输入电压的转换。
【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】2页(P36-37)【关键词】电压;有效值;单片机【作者】庞斯棉【作者单位】柳州铁道职业技术学院，广西柳州，545616【正文语种】中文数字电压表是当前电子、电工、仪器、仪表和测量领域大量使用的一种基本测量工具，应用非常广泛。
电压是一种模拟量，要想采集电压，需要将其转换成数字量，再送入单片机进行处理。
AD转换器可以完成模拟量到数字量的转换，目前大多数的AD 转换器输入电压都在0-5V 之间。
电瓶电压实时监测系统——基于Arduino的电压监测工具
2.2 主界面设计 图 2 为软件原型图。主界面功能区分 为“ 数 据 表 区”、“ 可 视 化 数 据 区”、 “操作区”。数据表区使用 Tkinter 库的 treeview 组件以文本形式实时显示电压测 量数值和测量时刻。 Matplotlib 的折线图组件内嵌到主界面 中，以实时显示总电压和各个电瓶电压的 变化图形。 界面下方的 button 组件用于点击“开 始 / 暂停”对端口数据的读取和显示数据 的更新。 端口下拉列表用于选择数据端口，时 长下拉列表用于选择放电时长。最右侧文 本框用于显示倒计时。 2.3 软件模块 端 口 数 据 读 取 模 块 中， 程 序 首 先 读 取 端 口 下 拉 列 表 所 选 内 容， 作 为 访 问 目 标 数 据 端 口 的 标 识， 建 立 连 接 后 开 始 获 取 Arduino 每分钟所发送的数据，并以此 作为事件触发器，同时利用 datetime 模块 读取本地时间，所获得的数据作为返回值 输出。 数据存储模块以端口数据模块的返回 值为传入值，写入数据库或 CSV 文件。存 储于数据库中的数据在之后的软件迭代中 可作为历史数据被查询和生成图表。 数据表格模块使用 Tkinter 的 treeview 组件开发，以端口数据模块的返回值作为 传入值，更新显示在每一行。利用线程循 环在获取到每一组数据时插入数据表的 首行。 数据图模块使用 Matplotlib 模块开发 并嵌入主界面中，以端口数据模块的返回 值作为传入值，利用线程循环在获取到每 组数据时更新折线图，实现动态显示。 软件 GUI 作为主线程运行，创建线程 池，将以上模块作为子线程，由事件触发 器启动，线程池主要用于线程安全。 开始 / 暂停按钮用于启动和关闭事件 触发器。 3 总结 通过可视化图形可以更直观地看到电 瓶电压的变化，在其性能下降初期就可以 通过精确可靠的数据对其性能进行判断， 维护人员可提前采取有效措施保证电池组 的保障能力。